содержание   ..  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  ..

Новая техника и автоматизация управления движением поездов метрополитена

Автоматическая блокировка движения в метрополитенах

 Для интервального регулирования и обеспечения безопасности движения применяется односторонняя автоматическая блокировка. Действие автоблокировки основано на ограждении блок-участков светофорами. Показания светофоров поставлены в зависимость от состояния блок-участков и переключаются автоматически при появлении на них поезда. Контроль свободности или занятости блок-участков поездом осуществляется с помощью электрических рельсовых цепей.

При устройстве рельсовых цепей рельсовая линия делится на последовательные участки, изолированные друг от друга изолирующими стыками. В начале рельсовой цепи подключается источник тока — путевой трансформатор, в конце — путевое реле. Проводниками электрического тока от путевого трансформатора к путевому реле являются ходовые рельсы. По рельсам протекает также и обратный тяговый ток. Для пропуска его в обход изолирующих стыков по концам каждой рельсовой цепи включаются дроссель-трансформаторы. При отсутствии поезда путевое реле находится под током, фиксируя свободность контролируемого участка. При вступлении поезда на рельсовую цепь обмотка путевого реле шунтируется колесной парой, путевое реле обесточивается, фиксируя занятость контролируемого участка.

Для обеспечения высокой степени безопасности движения поездов в рельсовые цепи метрополитена включены по два путевых реле. Оба реле работают совместно и согласованно. Информация о свободности рельсовой цепи признается достоверной только в том случае, если она составлена обоими путевыми реле при нахождении их под током. Отказ одного из путевых реле искажает информацию и она расценивается как опасность для движения. Применение двух путевых реле исключает возможность формирования

(в случае неисправности одного из них) ложного разрешающего сигнала при наличии фактической опасности для движения.

Условия работы рельсовых цепей на метрополитене имеют свои особенности. Сравнительно низкое напряжение в контактном рельсе (825 В) и наличие на каждом вагоне поезда четырех тяговых двигателей обусловливают большой обратный тяговый ток. В связи с этим дроссель-трансформаторы, включенные в рельсовую цепь, рассчитаны на длительный пропуск обратного тока величиной до 1000 А, протекающего по каждому рельсу. Для защиты рельсовой цепи от влияния гармонической составляющей обратного тягового тока применяется путевое реле типа ДСШ-2 с увеличенной мощностью путевой обмотки. Работа рельсовой цепи в условиях замкнутого металлического тоннеля предъявляет повышенные требования к содержанию рельсовой линии: ходовые рельсы не должны касаться путевого бетона и заземленных металлических конструкций. При нарушении этих условий может появиться утечка обратного тягового тока, способная привести не только к нарушению работы рельсовой цепи, но и к более тяжелым последствиям.

Нормативы первичных параметров рельсовой цепи метрополитена— сопротивление изоляции балласта (гиз = 1 Ом/км) и сопротивление нормативного шунта (Ршн = 0,06 Ом) принимаются такими же, как и для магистральных железных дорог. Объясняется это тем, что линии метро имеют участки на поверхности земли и условия эксплуатации рельсовых цепей те же, что и у магистральных железных дорог. Опыт показывает, что рельсовые цепи, рассчитанные и построенные при указанных первичных параметрах, на метрополитене работают устойчиво во всех основных режимах.

В тоннелях применяются линзовые, малогабаритные светофоры типа «Метро», устанавливаемые на металлическом основании.

Конструкция светофорной головки предусматривает установку на каждое сигнальное показание двух светофорных ламп типа ЖС (железнодорожные, светофорные). Мощность лампы 15 Вт при питающем напряжении 12 В. На наземных участках применяются линзовые светофоры железнодорожного типа, установленные на мачтах высотой 5310 мм над уровнем головок ходовых рельсов. В светофорной головке на каждое сигнальное показание устанавливается по одной лампе типа ЖС мощностью 25 Вт при напряжении 12 В.

Автоблокировка метрополитена в отличие от аналогичных систем магистральных железных дорог дополнена электромеханическим автостопом точечного действия, установленным возле светофора. Автостопы предназначены для принудительного экстренного торможения поезда, если машинист не примет мер к его остановке перед запрещающим сигналом. Остановка поезда в таком случае происходит в пределах защитного участка, выделенного между светофором и ограждаемым им участком. Длину за-

щитного участка принимают равной тормозному пути при экстренном торможении с установленной максимальной скоростью движения.

Рабочим органом автостопа является ударный рычаг, расположенный с правой стороны пути. Он взаимодействует с рамой срывного клапана поездного автостопа. Ударный рычаг может занимать два положения: горизонтальное, соответствующее открытому автостопу, и вертикальное — закрытому. Управляется он с помощью системы шарнирной передачи специальным электроприводом. Для надежного взаимодействия путевого и поездного автостопов ударный рычаг в вертикальном положении должен возвышаться над головками ходовых рельсов на 85+5 мм, а его центр должен отстоять от внутренней грани ближайшего ходового рельса на 308 ± 20 мм. Высота подвески рамы срывного клапана поездного автостопа должна быть не более 55 мм и не менее 53 мм от уровня головки рельса. Показание путевого светофора увязано с положением его автостопа. При закрытом автостопе на светофоре включается запрещающий сигнал. Разрешающий сигнал включается только при открытом автостопе.

К автоблокировке предъявляются высокие эксплуатационные требования, которые устанавливаются Правилами технической эксплуатации метрополитенов. Все светофоры и их автостопы переключаются в запрещающее положение при входе поезда на ограждаемые ими участки, а также в случае нарушения целостности рельсов этих участков. Не допускается включение разрешающих сигналов до полного освобождения ограждаемых участков. Запрещающее показание на светофоре может смениться на разрешающее только после освобождения блок-участка за данным светофором и защитного участка за следующим, сигнал и автостоп которого приняли запрещающее положение. До смены запрещающего сигнала на разрешающий собственный автостоп должен занять открытое положение.

Действие автоблокировки показано на примере работы светофора 1 (рис. 31,а). Блок-участок БУ-1 для светофора 1 является защитным участком, а БУ-3— ограждаемым. При занятии поездом блок-участка БУ-1 или БУ-3 (рис. 31,6) на светофоре 1 автоматически включается запрещающий сигнал и автостоп А1 принимает закрытое положение. Смена запрещающего сигнала светофора 1 на разрешающий происходит после освобождения поездом блок-участков БУ-1 и БУ-3, контроля наличия на светофоре 3 запрещающего сигнала и при условии закрытого автостопа АЗ (рис. 31,s). Такая зависимость гарантирует ограждение проследовавшего поезда следующим светофором. В случае проезда поездом запрещающего сигнала светофора 3 он будет заторможен автостопом АЗ и остановлен на участке БУ-3. Включение разрешающего сигнала на светофоре 1 произойдет только после открытия собственного автостопа А1.

Рис. 31. Принцип действия автоблокировки

Основными цветами сигнальных огней светофоров приняты красный, желтый и зеленый. Красный огонь светофоров во всех случаях является сигналом, запрещающим движение. Желтый огонь и горящие одновременно желтый и зеленый огни являются предупредительными сигналами. Желтый огонь указывает на то, что впереди имеется свободный блок-участок, следующий светофор имеет запрещающее показание и требуется снизить скорость, чтобы быть готовым остановиться перед запрещающим сигналом. Горящие одновременно желтый и зеленый огни указывают на то, что следующий по ходу поезда светофор горит желтым огнем и скорость движения при подходе к нему должна быть снижена. Зеленый огонь на светофоре разрешает движение с установленной скоростью.

Автоблокировка метрополитена допускает минимальный интервал между поездами с обеспечением из безостановочного и безопасного движения, составляющий суммарную длину двух блок-участков и одного защитного участка. Делением этого расстояния на среднюю скорость движения можно определить межпоездной интервал времени. На перегоне этот показатель зависит от средней скорости движения и может составлять около 60 с, что соответствует пропускной способности 60 пар поездов в час.

Практически такую пропускную способность невозможно реализовать, так как межпоездной интервал увеличивается в зоне станции за счет торможения при остановке, времени стоянки для посадки и высадки пассажиров и разгона при отправлении. Рас-

четная пропускная способность автоблокировки для 8 вагонных составов при стоянке на станции 30 с составляет 40 пар поездов в час. Межпоездной интервал при этом, равный 90 с, достигается в результате осуществления ряда технических решений: применения четырехзначной сигнализации на подходе к станции и сокращения за счет этого длин блок-участков; включения на входных светофорах разрешающего сигнала при неполном освобождении ограждаемых участков уходящим со станции поездом и автоматическим слежением за режимом его разгона для обеспечения безопасного подхода следующего поезда.

Постоянно растущая потребность в увеличении интенсивности и скорости движения на метрополитенах выдвигает новые, повышенные требования к системам интервального регулирования, главным образом по увеличению пропускной способности и обеспечению безопасности движения поездов.

Устройства автоблокировки не удовлетворяют таким высоким требованиям и не могут быть признаны современными прежде всего из-за ограничений пропускной способности. Кроме того, длины защитных участков на перегоне и подходе к станции рассчитываются на определенную заданную скорость движения, при этом фактическая скорость поезда техническими средствами не ограничивается и должна регулироваться машинистом; автостоп действует только в одной расчетной точке в месте его установки (точечное действие) и не является непрерывно действующим.

Автоматическая блокировка с механоэлектрическим автостопом — один из наиболее надежных способов автоматизации движения поездов при скоростях на перегонах не более 75 км/ч, на промежуточных станциях 55—60 км/ч, на тупиковых станциях не более 40 км/ч.

Если скорость выше, то нет гарантии остановки поезда на ограждаемом участке, т. е. возможен проезд запрещающего сигнала. Учитывая, что скорость поезда не ограничивается никакими устройствами и зависит в основном от машиниста, условия безопасности значительно снижаются.

Все эти особенности требуют новых решений, главным из которых должно быть автоматическое регулирование скорости, исключающее проезд запрещающего сигнала, т. е. скорость должна автоматически устанавливаться такой, чтобы расстояние до места остановки никогда не было меньше тормозного пути.

Автоматическое регулирование скорости и процессов торможения позволяет обеспечить безопасное движение поездов, ликвидировать непроизводительные потери и увеличить пропускную способность линий.
 

содержание   ..  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  ..