Этапы развития станционных систем автоматики и телемеханики (стр. 1 из 3)
ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ СТАНЦИОННЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
1. Маршрутно-контрольные устройства
На ранних этапах развития железнодорожного транспорта главная проблема обеспечения безопасности движения на станциях заключалась в создании таких условий их работы, при которых исключались бы столкновения поездов по причине ошибочных действий персонала, организующего передвижения. Эти условия обеспечивались простыми техническими средствами станционной сигнализации, телефонной связи и блокировки, которые придавали каждому передвижению организационный характер, контролируя при этом возможность реализации той или иной команды по установке маршрутов и ее фактическое исполнение.
К техническим средствам того времени относились различного рода механические системы, содержащие путевые устройства контроля положения стрелок, свободности трассы маршрута, сигнализации и устанавливаемые в помещениях дежурного по станции или стрелочника аппараты контроля правильности приготовления маршрута.
Наиболее распространенным устройством контроля и запирания стрелок, а также семафорных переводных станков были стрелочные замки системы Мелентьева, которые применяются по настоящее время. Согласно Правилам технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации (ПТЭ) стрелочные замки должны допускать извлечение из них контрольного ключа только при запертой стрелке и запирать стрелку только в положении, указанном на вынутым из замка ключе (плюсовое или минусовое) при зазоре между прижатым остряком и рамным рельсом менее 4 мм. Сигнальные контрольные замки не должны допускать извлечение ключа при открытом семафоре. Запирание стрелки выполняется одним из двух устанавливаемых замков (плюсовой или минусовой), которые специальной гарнитурой крепятся на рамном рельсе стрелки. Замыкающий стержень (ригель) запертого замка входит в вырез запирающей полосы, исключая перемещение остряков стрелки. Поворот ключа по часовой стрелке поднимает ригель, который отпирает стрелку. Бородка ключа заходит за вырез в крышке замка, и извлечь ключ становится невозможным. Вырезы запирающей полосы смещены на длину хода остряков стрелки, поэтому стрелку можно запереть только тем замком, под ригелем которого находится вырез, и извлечь соответствующий ключ. Под ригелем другого замка в этом случае располагается сплошная (без выреза) часть запирающей полосы, поэтому запереть этот замок и извлечь ключ невозможно.
Для отпирания стрелки необходимо вложить и повернуть ключ в запертом замке. В момент перевода стрелки под этот замок перемещается сплошная часть полосы, что исключает запирание замка и извлечение ключа. При зазоре между остряком и рамным рельсом менее 4 мм под другим замком находится вырез запирающей полосы, что позволяет запереть замок и извлечь ключ.
На каждой стрелке устанавливается определенная серия замков, поэтому отпереть стрелку ключом от другого замка невозможно. В то же время изъятый ключ указывает, что данная стрелка находится в соответствующем, указанном на ключе, положении и заперта. Наличие соответствующих ключей от всех стрелок, входящих в маршрут следования поезда, обеспечивает контроль правильной установки и замыкания стрелок в заданном маршруте.
Сигнальные замки имеют ту же конструкцию, что и стрелочные, но приспособлены для крепления на семафорных лебедках.
Стрелочные и сигнальные замки Мелентьева нашли применение в различных системах маршрутно-контрольных устройств (МКУ), некоторые из них эксплуатируются до сих пор.
Широкое распространение на сети железных дорог МПС получили МКУ системы Наталевича, которые обеспечивают контроль правильности приготовления маршрута и запирание стрелок замками Мелентьева, исключение одновременной установки враждебных маршрутов и разделку маршрута стрелочником лишь с разрешения дежурного по станции.
В помещении дежурного устанавливается распорядительный аппарат МКУ, имеющий по одному блок-механизму (электрозамок) на горловину станции, лежащей на однопутной линии, и несколько маршрутных рукояток - по одной маршрутной рукоятке на два маршрута. На каждом стрелочном посту устанавливается централизатор - исполнительный аппарат с одним блок-механизмом, маршрутными и сигнальной рукоятками, стрелочными и сигнальными замками. Прием поездов на станцию осуществляется по входным семафорам, а отправление - при вручении машинисту жезла соответствующего перегона.
Дежурный по станции, получив доклад стрелочника о готовности маршрута, нажимает клавишу блок-механизма распорядительного аппарата и, вращая рукоятку индуктора, посылает ток в последовательно соединенные катушки блок-механизмов распорядительного и исполнительного постов. Ригельный стержень блок-механизма распорядительного аппарата перемещается и запирает повернутую маршрутную рукоятку и рукоятки враждебных маршрутов. Ригельный стержень блок-механизма стрелочного централизатора освобождает сигнальную рукоятку.
Стрелочник поворачивает сигнальную рукоятку, перемещается связанная с ней в ящике зависимости линейка, которая запирает маршрутные рукоятки и позволяет повернуть и изъять из замка ключ от сигнальной лебедки семафора. Поворот в замке сигнального ключа запирает сигнальную рукоятку в повернутом положении. Далее стрелочник отпирает сигнальную лебедку и открывает семафор. При этом ключ оказывается запертым. После прибытия поезда на станцию стрелочник закрывает семафор, достает ключ из замка лебедки и поворачивает его в замке централизатора, что позволяет возвратить в нормальное положение сигнальную рукоятку, которая снимает замыкание с маршрутных рукояток.
После доклада стрелочника о прибытии поезда дежурный по станции дает распоряжение о размыкании маршрута и нажимает специальную кнопку в аппарате. Одновременно стрелочник вращает рукоятку индуктора, в результате чего запирается ригелями сигнальная рукоятка и освобождается маршрутная, поворот которой в исходное положение освобождает рукоятку направления. В распорядительном аппарате в это время освобождается повернутая маршрутная рукоятка.
Недостатком системы МКУ Наталевича является отсутствие объективного контроля свободности маршрута техническими средствами. Поэтому не исключается вероятность установки маршрута на занятый, например, приемо-отправочный путь из-за ошибочных действий персонала. Поэтому в дальнейшем устройства МКУ дополнили устройствами контроля фактического местонахождения поезда - электрическими рельсовыми цепями, а вместо семафоров стали применять светофоры. Претерпели конструктивные изменения распорядительные и исполнительные аппараты, соответствие положений маршрутных и сигнальных рукояток исполнительного и распорядительного аппаратов стало проверяться электрически, появились табло, отражающие лампочками местонахождение поезда на станции и прилегающих перегонах, а также релейная аппаратура
рельсовых цепей и светофоров, вводимая в зависимость с электромеханическими устройствами контроля положения и запирания стрелок. Была разработана электроключевая зависимость между стрелками и сигналами, в которой реализовались следующие принципы:
1) светофоры нормально находятся в запрещающем положении и открываются после включения сигнальных реле поворотом рукоятки на пульте управления с проверкой правильности установки и замыкания стрелок в маршруте стрелочными централизаторами, свободности входящих в маршрут стрелочных участков путей приема или блок-участков релейными схемами рельсовых цепей, а также проверкой отсутствия враждебных маршрутов маршрутными рукоятками распорядительного аппарата;
2) после использования маршрута светофоры автоматически закрываются; возможность их самопроизвольного (без участия дежурного по станции) вторичного открытия после использования заданного маршрута исключается релейными противоповоротными зависимостями. Любой светофор может быть закрыт установкой сигнальной рукоятки в нормальное положение или нажатием специальной кнопки на стрелочном централизаторе;
3) занятие подвижным составом приемо-отправочного пути, стрелочных участков, участков удаления и приближения, а также состояние светофоров контролируются в схемах токопрохождения маршрутных зависимостей и отображаются на табло пульта управления соответствующими лампочками;
4) электрические схемы маршрутов приема и отправления поездов содержат цепи включения сигнальных реле, в которых проверяются все маршрутные зависимости и цепи включения ламп светофоров и табло.
Маршрутно-контрольные устройства и устройства электроключевых зависимостей отличаются простотой и невысокой стоимостью, они сыграли большую роль в обеспечении безопасности движения на станциях и в дальнейшем развитии технических средств СЦБ.
2. Механическая и электрическая централизация
При механической централизации перевод стрелок и открытие семафоров (светофоров) осуществляется непосредственно с поста управления - поста централизации - в связи с чем, по сравнению с МКУ, резко сокращается время на приготовление маршрута, расчет пропускная способность стрелочных горловин, что имеет большое значение для работы средних и крупных станций с большим объемом маневровых передвижений, а также повышается качество управления движением, существенно уменьшается число стрелочников, работающих в тяжелых и небезопасных условиях. управления
Рис.1.1 Схема управления объектами при механической централизации: 1 - управляющий рычаг; 2 - компенсатор; 3 - линия передачи; 4 – привод движением, существенно уменьшается число стрелочников, работающих в тяжелых и небезопасных условиях.
Механическая централизация - это рычажная система с гибкими тягами, прокладываемыми с поста управления к стрелкам и семафорам (рис.1.1). Гибкие тяги изготавливаются из стальной проволоки диаметром 5 мм и поддерживаются роликами на опорах, а в изгибах трассы на линии делаются вставки из стального канатика.