1.1.    Требования ПТЭ к устройствам электрической централизации

В Правилах технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации (ПТЭ) определены требования, предъявляемые к устройствам электрической централизации.

Устройства ЭЦ должны обеспечивать:

-     взаимное замыкание стрелок и светофоров;

-      контроль взреза стрелки с одновременным закрытием светофора, ограждающего данный маршрут;

-      контроль положения стрелок, занятости путей и стрелочных сек­ций на аппарате управления;

-     возможность маршрутного или раздельного управления стрелками и светофорами, производство маневровых передвижений по показаниям маневровых светофоров, при необходимости передачу стрелок на местное управление.

Устройства ЭЦ не должны допускать:

-     открытия входного светофора при маршруте, установленном на за­нятый путь;

-    перевода стрелки под подвижным составом;

-      открытия светофоров, соответствующих данному маршруту, если стрелки не поставлены в надлежащее положение;

-       перевода входящей в маршрут стрелки или открытия светофора враждебного маршрута при открытом светофоре, ограждающем установ­ленный маршрут;

Приводы и замыкатели централизованных стрелок должны:

-      Обеспечивать при крайних положениях стрелки плотное прилега­ние остряка к рамному рельсу и подвижного сердечника крестовины к усо- вику;

-     не допускать замыкания остряков стрелки или подвижного сердеч­ника крестовины при зазоре между прижатом остряком и рамным рельсом или подвижным сердечником и усовиком 4 мм и более;

-     отводить другой остряк от рамного рельса на расстояние не менее 125 мм.

1.2.   Маршрутизация передвижений на станции

Электрическая централизация (ЭЦ) представляет собой автоматизи­рованную систему управления движением поездов на железнодорожных станциях, в которой предусматривается маршрутизация поездных и манев­ровых передвижений со светофорной сигнализацией.

Таким образом, основным понятием в системах ЭЦ с точки зрения управления движением поездов и маневрирующих составов в пределах железнодорожной станции является маршрут, его установка, замыкание и размыкание.

Маршрутом называется часть путевого развития станции, подготов­ленная для следования подвижного состава от начала этого путевого раз­вития до его конца.

Началом маршрута является разрешающее (открытое) показание со­ответствующего светофора (входного, выходного, маршрутного или ма­неврового), а концом - элемент путевого развития станции или перегона в зависимости от категории маршрута.

Различают поездные и маневровые маршруты, причем среди поезд­ных маршрутов выделяют маршруты приема, передачи и отправления.

Маршрутом приема называется часть путевого развития станции, обеспечивающая передвижение поезда с перегона на главный или приемо­отправочный путь станции. Началом маршрута приема является открытый входной светофор, а концом - приемо-отправочный путь станции.

Маршрутом передачи называется часть путевого развития станции, подготовленная для передвижения поезда с приемо-отправочного пути од­ного парка станции на приемо-отправочный путь другого парка этой же станции. Началом маршрута передачи является разрешающее показание маршрутного светофора, а концом - приемо-отправочный путь парка на­значения.

Маршрутом отправления называется часть путевого развития стан­ции, подготовленная для передвижения поезда с приемо-отправочного пу­ти станции на перегонный путь. Началом маршрута отправления является разрешающее показание выходного светофора, а концом - первый блок- участок при автоблокировке, или весь перегон до следующей станции или до блок-поста при полуавтоматической блокировке.

Маневровым маршрутом называется часть путевого развития стан­ции, подготовленная для маневровых передвижений. Началом маневрового маршрута является разрешающее показание маневрового светофора, а концом следующие шесть случаев: следующий попутный маневровый светофор; приемо-отправочный путь; бесстрелочная секция в горловине станции; знак «Граница станции»; нецентрализованная зона станции (грузовые дворы, подъездные пути, депо, тупики и др.); первый блок-участок удале­ния или приближения, если на данной станции в соответствии с техническо-распорядительным актом (ТРА) разрешены маневры с выездом на пе­регон.

Два маршрута называются взаимно враждебными если их одновре­менная реализация вызывает нарушение безопасности движения поездов.

Процесс подготовки путевого развития станции для следования по­езда или маневрирующего состава называют заданием или установкой маршрута. Задать (установить) маршрут это значит: перевести ходовые и охранные стрелки в требуемое положение и замкнуть их; проверить усло­вия безопасности движения по всем элементам маршрута; включить на со­ответствующем светофоре разрешающее сигнальное показание.

При задании маршрута до открытия светофора, разрешающего дви­жение по задаваемому маршруту, в устройствах ЭЦ необходимо: вопервых, исключить возможность перевода ходовых и охранных стрелок, принадлежащих данному маршруту, т.е. замкнуть стрелки, и во-вторых, исключить возможность задания маршрутов, враждебных задаваемому, другими словами, необходимо выполнить замыкание маршрута.

Далее с проверкой фактического выполнения требований замыкания маршрута включить на светофоре разрешающее сигнальное показание.

Такой алгоритм функционирования систем ЭЦ гарантирует безопас­ность движения поездов: вначале замыкаются стрелки и исключаются враждебные маршруты, а затем открывается светофор.

Процесс, обратный замыканию маршрута, называется размыканием маршрута.

Различают два вида замыкания маршрута: предварительное и окон­чательное. В общем случае предварительное замыкание наступает при от­крытии светофора, если на изолированном участке перед светофором (на участке приближения) отсутствует подвижной состав. При вступлении по­езда на участок приближения наступает окончательное замыкание.

Вид замыкания маршрута определяет выдержку времени при отмене маршрута. В современных системах ЭЦ отмена предварительно замкнуто­го маршрута (и, следовательно, его размыкание) производится, как прави­ло, с выдержкой времени 6 с. Величина этой выдержки времени принята с учетом максимально возможного времени потери шунта на участке при­ближения. Отмена окончательно замкнутого поездного маршрута выпол­няется с выдержкой времени 3 мин 15 с, а окончательно замкнутого манев­рового маршрута с выдержкой времени 75 с. Величина этой выдержки учитывает необходимость остановки поезда, движущегося с максимальной скоростью, на замкнутых стрелках.

При движении подвижного состава по трассе маршрута системы ЭЦ обеспечивают автоматическое размыкание маршрута. Для защиты от преждевременного размыкания при наложении и снятии шунта на рельсо­вые цепи, а также при переключении фидеров питания фактическое дви­жение поезда по трассе маршрута устанавливается проверкой последова­тельного занятия и освобождения секций, входящих в маршрут. Кроме то­го, в цепях размыкания маршрута используются медленнодействующие на срабатывание повторители путевых реле, имеющие выдержку времени около 6 с, что примерно в два раза больше максимального времени потери шунта.

В системах ЭЦ нашли применения два вида автоматического размы­кания маршрутов при движении подвижного состава: маршрутное и сек­ционное. При маршрутном размыкании освобождение от замыкания стре­лок и враждебных маршрутов происходит при использовании всего мар­шрута, т.е. при занятии и освобождении всех секций, входящих в маршрут. Секционное размыкание предусматривает постепенное, по мере освобож­дения секций подвижным составом, снятие замыкания стрелок и враждеб­ных маршрутов.

Если после прохода поезда возникла неисправность рельсовой цепи или произошла потеря контроля положения стрелок, то для размыкания маршрута в этих случаях используется режим искусственной разделки (искусственного размыкания), который выполняется выдержкой времени 3 мин 15 с после нажатия специальных пломбируемых кнопок или кнопок имеющих счетчики числа нажатий. В этом случае ответственность за безо­пасность движения берет на себя дежурный по станции.

1.3.   Построение схематического плана станции

Схематический план станции является основным документом для проектирования электрической централизации.

Схематический план представляет собой немасштабное изображение путей, стрелок, светофоров, изолирующих стыков и других объектов стан­ции с соблюдением их взаимного расположения и пропорции в длинах пу­тей. При выполнении схематического плана можно рекомендовать прини­мать междупутье 5,3 м равным 1 см (другие междупутья пропорциональ­но), а угол стрелочного перевода примерно равным 30°.

Разбивку станции на изолированные участки целесообразно выпол­нять в следующей последовательности:

1)  изолирующими стыками станция отделяется от перегона;

выделяются рельсовые цепи главных и приемо-отправочных путей

станции;

2)     устанавливаются изолирующие стыки, выделяющие бесстрелочные участки пути за входными светофорами, а также участки пути, удоб­ные для производства маневровой работы;

3)       отделяется изолирующими стыками нецентрализованная зона (грузовые дворы, депо, тупиковые и подъездные пути); при этом следует отметить, что путевое развитие тяговых подстанций, путей отстоя пожар­ных и восстановительных поездов, а также классных вагонов являются объектами централизации;

4)     на входе в зону централизации с подъездных путей выделяется короткая рельсовая цепь (25 м) для контроля подхода составов с подъезд­ных путей;

5)    стрелки, примыкающие к приемо-отправочным путям, выделяют­ся в отдельную рельсовую цепь;

6)    в отдельные рельсовые цепи выделяются каждая из стрелок стре­лочной улицы;

7)    устанавливаются изолирующие стыки, обеспечивающие одновре­менные параллельные передвижения (стыки между стрелками съездов, па­раллельно расположенными съездами и т.п.);

8)     далее должен быть выполнен анализ полученных разветвленных рельсовых цепей: во-первых, все ли рельсовые цепи имеют центр секции и, во-вторых, не входит ли в одну рельсовую цепь более трех одиночных или двух перекрестных стрелок; при необходимости устанавливаются допол­нительные изолирующие стыки, причем желательно, чтобы число изоли­рующих стыков по главным путям было минимальным.

Далее должна быть выполнена расстановка светофоров. Станцион­ные светофоры по назначению подразделяются на входные, выходные, маршрутные, маневровые, заградительные и повторительные. По конст­рукции светофоры бывают мачтовые и карликовые и устанавливаются справа от пути по направлению движения поездов. При невозможности обеспечения условий габарита приближения строений, допускается уста­новка светофоров на мостиках или консолях над осью ограждаемого пути.

Входные светофоры при автономной тяге устанавливаются для каж­дого из примыкающих к станции направлений на расстоянии не менее 50м от первого входного стрелочного перевода, считая от остряков противошерстной стрелки (движение навстречу острякам) или предельного стол­бика пошерстной стрелки. На электрифицированных участках входные светофоры устанавливаются на расстоянии 300м от входной стрелки перед воздушным промежутком, отделяющим контактные сети перегона и стан­ции. При необходимости производства маневров с вытягиванием состава на главный путь (при отсутствии вытяжного тупика) входной светофор от­носится на расстояние до 400м от входной стрелки. На место установки входного светофора также влияет его видимость со стороны перегона, а также условия трогания тяжеловесного поезда с места.

Входные светофоры обозначаются литерами Н или Ч соответственно для приема на станцию нечетных и четных поездов. При наличии несколь­ких подходов на станции к литеру светофора добавляется первая буква на­звания ближайшей участковой станции. На двухпутных линиях для приема поездов, движущихся по неправильному пути, в створе с основными уста­навливаются дополнительные входные сигналы. При невозможности обес­печения габарита они размещаются с левой стороны. При новом строи­тельстве по конструкции такие сигналы должны быть мачтовыми (ранее применялись карликовые).

Выходные светофоры устанавливаются с каждого пути с учетом специализации по направлениям движения. Допускается установка груп­пового выходного светофора для нескольких путей, кроме главных. При числе отправляющихся поездов по групповому выходному сигналу более 10, светофор дополняется маршрутным указателем номера пути, с которо­го разрешается отправление.

На станциях полупродольного и продольного типа перед стрелочной зоной, разделяющей последовательно располагающиеся парки или пути, устанавливаются маршрутные светофоры.

Поездные светофоры (входные, маршрутные и выходные) могут применяться с маршрутными указателями, дополняющими разрешающее показание основного сигнала:

-      при наличии группового выходного или маршрутного светофора. Маршрутный указатель в этом случае имеет зеленые лампы и служит для индикации машинисту номера пути, с которого разрешается отправление.

-     при наличии двух и более направлений, примыкающих к станции и на которые возможно отправление поездов с одних и тех же путей, а также при двухсторонней автоблокировке на двухпутных линиях. Применяется индикация белым цветом номера главного пути или условной буквы на­правления следования поезда.

-      для указания машинисту прибывающего поезда номера пути или парка приема поезда. В этом случае маршрутный указатель устанавливает­ся на входном светофоре, а используемая индикация белый цвет.

Маневровые светофоры устанавливаются в соответствии с маршру­тизацией маневровых передвижений станции. Обычно применяются кар­ликовые светофоры. Мачтовые сигналы устанавливаются на выходе из не­централизованной зоны.

В соответствии с заданием на курсовой проект должно быть извест­но направление движения четных и нечетных поездов. Это позволяет пра­вильно присвоить литеры Ч и Н входным светофорам, а горловины стан­ции называть «четной» или «нечетной».

Рекомендуется расстановку светофоров вести в следующей последо­вательности:

1)   на границе станции в створе с изолирующими стыками устанавли­ваются входные светофоры Ч и Н; при наличии нескольких подходов к станции к литеру входного светофора добавляется первая буква ближай­шей участковой станции;

2)    на двухпутных линиях для приема поездов с неправильного пути устанавливается дополнительные входные светофоры ЧД и НД; по услови­ям габарита они могут быть установлены с левой стороны;

3)    с приемо-отправочных путей с учетом их специализации устанав­ливаются выходные светофоры;

4)   при наличии на станции нескольких парков с приемо-отправочных путей устанавливаются маршрутные светофоры;

5)    при нарушении условий видимости выходных и маршрутных све­тофоров устанавливаются повторительные светофоры;

6)    со специализированных приемо-отправочных путей устанавлива­ются маневровые светофоры;

7)     для въезда на станцию из нецентрализованных зон устанавлива­ются маневровые светофоры;

8)     стрелки, примыкающие к приемо-отправочным путям, огражда­ются маневровыми светофорами;

9)    для производства маневровой работы со всех бесстрелочных уча­стков пути в горловинах станции устанавливаются маневровые светофоры;

10)     в горловине станции устанавливаются маневровые светофоры, исключающие перепробег при маневровой работе.

Сигнальные показания всех светофоров должны строго соответство­вать действующей Инструкции по сигнализации на железных дорогах Рос­сийской Федерации.

1.4.   Определение ординат на схематическом плане

Расстояние от оси пассажирского здания до определенного объекта или сооружения на станции представляет собой ординату. На схематиче­ском плане необходимо указать ординаты начала остряков стрелочных пе­реводов, поскольку они определяют место установки электроприводов, а также ординаты светофоров.

Расчет ординат для вновь проектируемой станции следует начинать с приемо-отправочного пассажирского пути, расположенного рядом с пас­сажирским зданием. Для участковых станций полупродольного типа на­чальное расстояние от оси пассажирского здания до одного из выходных светофоров с приемо-отправочного пассажирского пути можно принять равным 280-300 м (при длине пассажирской платформы 400 м). Для стан­ций поперечного и продольного типа это расстояние принимается равным половине полезной длины приемо-отправочного пути. Далее в соответст­вии с табл. 1.2 1.4 определяются ординаты стрелок и светофоров в зави­симости от их взаимного расположения. Переход в следующую горловину осуществляется через самый короткий приемо-отправочный путь для гру­зовых поездов, полезная длина которого должна быть строго равна уста­новленной норме 850, 1050, 1250, 1700, 2100 м.

Для промежуточных станций может быть рекомендована эта же ме­тодика, однако иногда целесообразнее сразу вести расчет исходя из полез­ной длины наиболее короткого приемо-отправочного пути.

На рис. 1.5 приведена четная горловина одной из промежуточных станций с примерной расстановкой светофоров и изолирующих стыков, а также с ординатами стрелок и светофоров.

При выборе типов стрелочных переводов следует руководствоваться требованиями ПТЭ:

на путях с пассажирским движением стрелки должны иметь марку крестовины не круче 1/11. Стрелочные переводы, по которым поезда про­ходят только по прямому пути могут иметь крестовины 1/9. Допускается отклонение пассажирских поездов на боковой путь по стрелочным перево­дам марки 1/9, если замена таких переводов на марку 1/11 вызывает пере­устройство стрелочных горловин, осуществлять которое в данное время не представляется возможным;

перекрестные переводы и одиночные, являющиеся продолжением перекрестных, применяются для грузового и пассажирского движения с маркой крестовины не круче 1/9;

переводы, по которым отклоняются только грузовые поезда при движении на приемо-отправочные пути, должны иметь марку крестовины не круче 1/9, а симметричные не круче 1/6;

на участках скоростного движения и для отклонения поездов по бо­ковым путям при безостановочном пропуске должны применяться более пологие стрелочные переводы, чем 1/11, в частности 1/22;

Вычисленные ординаты стрелок и сигналов указываются в соответ­ствующих графах таблицы ординат напротив элемента. При этом на оси станции указывается нулевая ордината, а все последующие записи ординат влево или вправо от нее должны последовательно возрастать с учетом со­ответствия действительному взаимному расположению объектов.