Система АЛС - АРС. Контроль эффективности торможения и бдительности машиниста

Система автоматической локомотивной сигнализации с автоматическим регулированием скорости (АЛС - АРС). Она предназначена для непрерывного контроля и регулирования скорости поезда, ограничения ее в пределах допустимой по условиям безопасности движения.

В соответствии с эксплуатационными требованиями устройства АЛС - АРС должны выполнять следующие функции: контролировать состояние пути и передавать кодовый сигнал только в том случае, когда между препятствием и блоком-участком, по которому разрешается движение, будет обеспечен тормозной путь при фактической скорости поезда; непрерывно контролировать скорость поезда и автоматически включать тормоз, если фактическая скорость превысит допустимую; автоматически включать тормоз во всех случаях, создающих опасность для движения (перед занятым участком пути, перед участком пути с поврежденным рельсом и т.п.); исключать сближение движущегося поезда с препятствием на расстояние менее тормозного пути при фактической скорости поезда.

В системе АЛС - АРС имеются путевые и поездные устройства, работающие в строго установленном порядке.

С помощью путевых устройств, используя рельсовые цепи, убеждаются в отсутствии препятствия для движения; в зависимости от числа свободных блоков-участков эти устройства формируют сигнал о допустимой скорости движения. Сигнал, преобразованный в ток различной частоты, идет по рельсовой цепи на подвижной состав. Приемные катушки поездных устройств индуктивно связаны с рельсовой цепью. Поездные устройства непрерывно воспринимают сигнал с пути, расшифровывают и сравнивают его с информацией о фактической скорости движения, поступающей от осевого вагонного датчика. Если фактическая скорость не превышает допустимую, то поездные устройства не оказывают влияния на процесс управления поездом.

В том случае, когда фактическая скорость превышает допустимую или происходит сближение поезда с препятствием, поездные устройства обеспечивают автоматическое служебное торможение поезда до полной его остановки. Автоматическое торможение происходит и в случае, если фактическая скорость оказывается выше допустимой в момент перехода поезда с одного блока-участка на другой. Если после начавшегося торможения поезда машинист нажмет на педаль бдительности, то произойдет автоматический отпуск тормозов, как только фактическая скорость снизится и не будет превышать допустимую. Для обеспечения надежного торможения предусмотрен контроль эффективности действия электрического тормоза и при его отказе автоматическое замещение элек-тропневматическим. Эффективность действия электропневмати-ческого тормоза также проверяется, а при его отказе срабатывает экстренный пневматический тормоз под действием элекгропневма-тического клапана. Этим гарантируется высокая степень безопасности движения. В случае остановки поезда по сигналам АЛС - АРС на затяжном подъеме предусмотрено исключение возможности скатывания поезда в момент отпуска тормозов при поступлении сигнала, разрешающего движение.

Кодовые сигналы о допустимой скорости движения передаются на подвижной состав токами низкой частоты (75-275 Гц). Предусмотрено пять ступеней допустимой скорости подвижного состава: от 0 до наибольшего значения 80 (90) км/ч. Каждой ступени соответствует определенное значение сигнальной частоты, передаваемой по рельсовой линии:

Значение допустимой скорости на пульте управления машиниста, км/ч.................................... 80 70 60 40 0

Сигнальная частота, передаваемая по рельсовой линии, Гц............................. 75 125 175 225 275

Сигнал о допустимой скорости движения воспроизводится в виде цифр на локомотивном указателе в кабине машиниста. Во время движения допустимая скорость меняется в зависимости от изменения длины свободного пути перед движущимся поездом.

Упрощенная структурная схема системы АЛС - АРС приведена на рис. 125. Схема работает следующим образом: датчик пути ДП вырабатывает информацию о состоянии пути, числе и длине блоков-участков, свободных для движения. Шифратор Ш в соответствии с полученной информацией выбирает частоту сигнального тока. Путевой генератор ПГпреобразует ток промышленной частоты в ток сигнальных частот, который посылается по линии связи ЛС (рельсовой линии) для передачи на подвижной состав. Таким образом, ток сигнальной частоты, протекая по ходовым рельсам, создает вокруг них переменное магнитное поле с частотой, соответствующей частоте сигнального тока.

Приемные катушки ПК поезда подвешены перед первой колесной парой над ходовыми рельсами и находятся в магнитном поле, создаваемом вокруг рельсов сигнальным током. Э.д.с., наведенные в катушках, суммируются; суммарная э.д.с. поступает через блок согласующего устройства БСУ на вход локомотивных приемников БЛПМ 41, БЛПМ 23, БЛПМ 56. Каждый блок содержит два частотных канала. Цифры в обозначении блоков указывают условный номер сигнальной частоты: 1 соответствует 75 Гц, 2 - 125 Гц, 3 - 175 Гц, 4 - 225 Гц, 5 - 275 Гц, 6 - 325 Гц.

Рис. 125. Принципиальная схема устройства АЛС-АРС

Один из блоков локомотивных приемников, приняв кодовый сигнал, расшифровывает его, усиливает и передает в сигнальный блок БСМ. На основе полученной информации сигнальный блок определяет допустимую скорость движения и запоминает ее. В блоке БСМ происходит сравнение фактической скорости поезда с допустимой.

По результатам сравнения формируется команда для воздействия на систему управления поездом.

Информация о фактической скорости поезда формируется датчиком скорости ДС, расположенным на специальной крышке буксы и связанным с осью колесной пары. При движении датчик скорости вырабатывает импульсы тока с частотой, пропорциональной частоте вращения колеса. Эти импульсы поступают в блок измерения скорости БИС, откуда информация о фактической скорости передается в сигнальный блок БСМ.

В комплект поездной аппаратуры АЛ С - АРС входят два блока БИС, каждый из которых работает от одного из датчиков ДС, установленных на обеих колесных парах первой тележки. Два датчика ДС предусмотрены для получения достоверной информации о фактической скорости поезда с учетом возможного заклинивания одной из колесных пар.

В том случае, когда фактическая скорость превышает допустимую, сигнальный блок формирует сигнал и передает его в блок управления БУМ, который воздействует на цепи управления поездом. Если в момент превышения скорости поезд следовал в режиме тяги, то блок управления по магистрали хода MX выдает команду на отключение тяговых двигателей от питающего напряжения на всех вагонах поезда. Затем по магистрали торможения МТподается команда на электрическое служебное торможение, т. е. на переключение двигателей в генераторный режим и подключение их к пускотормозным реостатам. Одновременно начинается отсчет выдержки времени элекгропневмати-ческого клапана ЭПК (времени проверки эффективности действия тормозов) для приведения в действие экстренного пневматического тормоза, если произойдет отказ на одном из вагонов электрического или элекгропневматического тормоза.

При управлении поездом машинист руководствуется сигналами о допустимой скорости, которые высвечиваются на локомотивном указателе У/У пульта управления в виде цифровых показаний, а также на указателе фактической скорости движения. Кроме того, на УТУпредус-мотрена информация об отсутствии сигнальной частоты ( ОЧ) в рельсовой линии, об отключении двигателей и контроля торможения.

Для того чтобы можно было вести поезд по некодируемому участку или по участку, на который вследствие неисправности подается сигнал, запрещающий движение, нажимают на педаль бдительности; скорость поезда не должна превышать 20 км/ч.

Система АЛ С - АРС, обеспечивая непрерывный контроль скорости поезда и гарантируя автоматическое соблюдение установленных скоростей, может работать совместно с системой автоматического управления движением поездов.

Блоки поездных устройств АЛ С - АРС размещены в сга-тиве (рис. 126), выполненном в виде сварной рамы, имеющей петли; рама навешивается на штыри в аппаратном отсеке вагона. В этом отсеке размещены также радиоинформатор РИУ и усилитель У100.

Устройства АЛС - АРС, обеспечивающие безопасность движения, должны обладать высокой надежностью. Для этого системой технического обслуживания установлена периодичность контроля, проверки и ремонта всех приборов и аппаратуры с соблюдением всех параметров в пределах установленных норм. Электродепо оснащают соответствующими контрольно-измерительными устройствами и проверочными стендами. При выдаче составов из депо на линию проверяют правильность функционирования поездных устройств и соответствие параметров аппаратуры установленным нормам.

Взаимодействие поездных устройств АРС с вагонными цепями. Поездные устройства АРС при получении команды от напольных устройств на торможение приводят в действие систему АРС. При этом контакты аппаратов АРС рвут цепь поездных проводов, по которым подается напряжение на аппараты, обеспечивающие работу устройства АРС в тяговом режиме, и цепи, соответствующие тяговому режиму, разбираются. Так например, на вагонах ЕжЗ цепь питания провода 33 рвется контактами реле устройства АРС (33В- ЗЗЕ) (см. рис. 123).

После этого от устройств АРС подается питание на поездные провода, обеспечивающие работу цепей в тормозном режиме, в результате чего происходит сбор схемы вагона на тормозной режим. Для этой цели к поездным проводам 6 (в точке В9), 20 (в точке В7), 2 (в точке В6) и ?(b точке 8И) подсоединяют провода от устройств АРС.

При действии АРС, независимо от того, в каком положении находится главная рукоятка КВ, обеспечивается только один режим работы - автоматическое торможение. Цепи управления вагона работают аналогично положению КВ «Тормоз 2».

Рис. 126. Расположение блоков АЛС-АРС в раме статива

Для исключения задержки реостатного контроллера от реле ручного торможения РРТ (если главная рукоятка КВ находится в положении «Тормоз 1А») поездной провод 25 разомкнут контактами 25В - 25 электромагнитного контактора К25, поэтому удерживающая катушка реле РРТ при торможении от устройства АРС постоянно обесточена. Если электрическое торможение будет малоэффективным (ток в силовой цепи ниже уставки отпадания якоря РКТТ), контакты токового реле РКТТ создадут цепь питания реле АРС; последние своими контактами обеспечивают срабатывание электропневматического клапана ЭПК. В результате этого вступает в действие экстренный пневматический тормоз.

Контроль эффективности торможения и бдительности машиниста. В зависимости от состояния пути и числа свободных блоков-участков устройства АРС определяют допустимую скорость движения поезда и сравнивают ее с фактической скоростью.

В случае, когда фактическая скорость не превышает допустимую, устройства АРС не влияют на процесс управления поездом.

Если фактическая скорость превышает допустимую, то автоматически отключаются тяговые двигатели и начинается торможение. Торможение будет происходить до тех пор, пока скорость поезда не станет меньше допустимой, а при потере машинистом бдительности - до полной остановки.

Для контроля эффективности электрического тормоза, обеспечивающего надежное торможение, включают специальное токовое реле РКТТ в тормозной контур силовой цепи (см. рис. 119). Если в этом контуре ток достигает установленного значения, то контакты реле создают цепь для возбуждения катушки ЭПК (электропневматического клапана).

В том случае, когда на одном из вагонов РКТТ не срабатывает, электрический тормоз на этом вагоне замещается электропневма-тическим также с контролем эффективности его действия. Если не срабатывает прибор контроля электропневматического тормоза, то ЭПК с выдержкой времени приводит в действие экстренный пневматический тормоз на всем составе. Выдержка времени ЭПК дифференцируется в зависимости от ступени допустимой скорости.

В случае отсутствия сигнальной частоты в рельсовой цепи или другой неисправности устройства АРС обеспечивают контроль бдительности машиниста. С этой целью система АРС дополняется устройствами контроля бдительности машиниста. Они смонтированы на головных вагонах и включают в себя следующее оборудование: ПБ - педаль бдительности (установлена под пультом управления и имеет ножное управление); ВАХ (см. рис. 123) - выключатель аварийного хода (установлен на пульте управления, при нормальной работе состава на линии должен быть отключен); ВОВТ- выклю чатель, отключающий воздушный тормоз (установлен на пульте управления, постоянно включен и опломбирован); РПБ- реле педали бдительности, катушка которого включается сразу при включении системы АРС и постоянно находится во включенном положении.

После включения РПБ замыкаются его контакты в цепи реле РВ2, что разрешает (подается напряжение на провод 1) сбор цепей тягового режима. Одновременно размыкаются контакты РПБ в цепи провода 8, что исключает срабатывание защитного вентиля В31.

При неисправностях устройств АРС машинист отключает их с помощью разъединителя цепей управления АРС. При этом обесто-чится катушка реле РПБ, что вызывает отмену разрешения на сбор схемы тягового режима и принудительное включение вентилей замещения для пневматического торможения состава.

Теперь для приведения поезда в движение необходимо нажать педаль бдительности ПБ. Это обеспечит подачу питания на катушку реле РПБ в обход контактов отключенного разъединителя, что в свою очередь вызовет отпуск пневматических тормозов и разрешит сбор схемы тягового режима.

Таким образом, отправление поезда станет возможным только при нажатии ПБ, с помощью которой осуществляется контроль за бдительностью машиниста. В случае отпуска педали произойдет разбор силовых цепей и включение пневматического торможения на любом режиме движения.

При случайном отпускании ПБ пневматического торможения не произойдет, так как реле РПБ имеет выдержку времени на отключение 2,0-2,5 с. При нажатии педали ПБ в случае, если включены устройства АРС, машинист может вести поезд со скоростью не свыше 20 км/ч на участках с запрещающей частотой и под запрещающее показание светофоров при их неисправности.

Тумблер ВАХ можно включать только для пуска поезда, если не замкнулись контакты РПБ в цепи РВ2.

Контрольные вопросы 1. Каково назначение системы АЛС - АРС?

2. Из каких основных устройств состоит система АЛС - АРС?

3. В каких случаях поездные устройства вмешиваются в процесс управления поездом?

4. Каким образом передаются на поездные устройства сигналы о допустимой скорости движения?

5. Каковы значения допустимых скоростей движения по системе АЛС - АРС и соответствующие им значения сигнальных частот?

6. Каким образом поездные устройства воздействуют на цепи управления поездом?

7. Из каких блоков состоит статив поездных устройств и где он расположен?

ГЛАВА VIII. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ