Кодовые путевые трансмиттеры
Кодовый путевой трансмиттер типа КПТ и КПТШ
Кодовые путевые трансмиттеры служат для генерации комбинаций из импульсов и интервалов, называемых числовым кодом. Числовой код используется для передачи информации о состоянии участков пути (занят, свободен) от сигнала:
- к позадистоящему сигналу в системах интервального регулирования движения поездов;
- на приближающийся поезд для включения локомотивного светофора в системах локомотивной сигнализации.
Кодовый путевой трансмиттер КПТ отличается от КПТШ только тем, что последний имеет штепсельный разъем для включения в схему.
Путевые трансмиттеры вырабатывают три кодовых комбинации числового кода (рис. 1.5).
Продолжительность импульсов и интервалов может отклоняться от указанных номинальных значений на ±0,01 с, а длинного интервала – на ±0,02 с.
Основными частями трансмиттера являются однофазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 1, редуктор 2, кулачковые шайбы 3 и контактная система 4 (рис. 1.6).
При холостом ходе число оборотов в минуту на частоте 50 Гц не менее 980 и на частоте 75 Гц – 1470, мощность двигателя 16 В·А. Для снижения числа оборотов электродвигателя служит червячный редуктор из текстолитового червячного колеса и стального червяка, вращаемого электродвигателем и связанного с осью последнего муфтой. На наружный конец оси червячного колеса на шпонке насажен барабан кодовых шайб.
Контактная система имеет три пары (группы) контактов на замыкание. Каждая группа управляется своей, вращаемой электродвигателем, кодовой шайбой с выступами по окружности, по которой катится наружное кольцо шарикоподшипника. Обойма с осью подшипника прикреплена к подвижной контактной пружине, и, когда подшипник набегает на выступ шайбы, пружина отжимается и ее контакт замыкается. Число замыканий за один оборот шайбы зависит от числа ее выступов. Шайба зеленого огня З имеет три выступа, поэтому за один оборот создается одна кодовая комбинация кода зеленого огня с тремя импульсами. У шайбы желтого огня Ж, и желтого с красным КЖ два выступа, за один оборот создается одна комбинация кода Ж с двумя импульсами и две комбинации кода КЖ с одним импульсом в кодовом цикле. Продолжительности кодовой комбинации 1,6 с соответствует 37,5 оборотов шайбы в минуту, а продолжительности 1,9 с – 31,5 оборота.
Электрические схемы трансмиттеров предусматривают питание их от источников тока напряжением 110 и 220 В. Напряжение, подаваемое на электродвигатель, снижается автотрансформатором до 90 – 110 В.
Контрольные вопросы
- Устройство и принцип действия кодового путевого трансмиттера.
- Типы КПТ.
- Технические характеристики КПТ.
- Временная диаграмма кодовых сигналов, получаемых с помощью КПТ.
- Область применения КПТ.
Числовая кодовая автоблокировка
Числовая кодовая автоблокировка или автоблокировка переменного тока является одной из наиболее широко применяемых систем на участках с электрической тягой поездов. Структурная схема числовой кодовой автоблокировки для трех сигнальных точек приведена на рис. 3.2.
В этой системе АБ информация о состоянии светофоров подается на позадистоящие точки по рельсовым нитям в виде кодовых сигналов З, Ж и КЖ. Кодовые сигналы отличаются количеством импульсов в кодовом цикле и их длительностью (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Кодовые комбинации импульсов
Датчиком кодовых импульсов является кодовый путевой трансмиттер КПТ. Передаются кодовые импульсы в рельсовую цепь контактом трансмиттерного реле Т, обмотка которого питается электрическим током через контакт соответствующей кодовой шайбы КПТ, а принимаются кодовые импульсы из рельсов путевым импульсным реле И.
Расшифровка кодовых сигналов производится дешифраторной ячейкой ДЯ, на выходе которой включены два сигнальных реле: Ж (желтого огня), З (зеленого огня). При получении кодов Ж или З через дешифраторную ячейку возбужденны оба сигнальных реле Ж и З, при получении кода КЖ – только реле Ж. При отсутствии кодовых сигналов в рельсах (шунтирование рельсовой цепи подвижным составом, нарушение целостности рельсовых нитей и др. повреждения) перестает работать реле И, дешифраторная ячейка выключает оба сигнальных реле Ж и З. Аналогично работает дешифраторная ячейка и при нарушении нормальной работы реле И, вследствие поступления на его обмотку непрерывного тока или какой-либо другой помехи.
Контактами сигнальных реле Ж и З производится выбор светофорной лампы и цепи питания обмотки реле Т.
Принцип действия автоблокировки
При наличии поезда на блок-участке 3п (рис. 3.2) путевое реле 3И, контролирующее свободность этого участка и размещенное в релейном шкафу сигнальной точки 3, обесточено. Не получает питание и управляемая контактом реле 3И дешифраторная ячейка, отчего сигнальные реле 3Ж и 3З тоже лишены питания.
Тыловыми контактами реле 3Ж коммутируются цепи лампы красного огня светофора 3 и обмотки трансмиттерного реле 5Т последовательно с контактом кодовой шайбы КЖ КПТ. Контактом реле 5Т в рельсовую цепь участка 5п подается кодовый сигнал кода КЖ.
На сигнальной точке 5 кодовый сигнал КЖ из рельсовой цепи воспринимается путевым реле 5И, расшифровывается дешифраторной ячейкой и возбуждает сигнальное реле 5Ж. Через фронтовой контакт реле 5Ж и тыловой контакт реле 5З на светофоре 5 включается лампа желтого огня, а обмотка реле 7Т подключается последовательно с контактом кодовой шайбы Ж КПТ. В результате этого в рельсовую цепь 7п поступает код желтого огня.
На сигнальной точке 7 после получения и расшифровки полученного из рельсовой цепи кода Ж возбуждаются оба сигнальных реле 7Ж и 7З и своими фронтовыми контактами включают лампу зеленого огня на светофоре 7 и обмотку трансмиттерного реле 9Т последовательно с шайбой зеленого огня. Таким образом, в рельсовую цепь 9п будет передан код зеленого огня.
Сигнальная точка 9 при получении кодового сигнала З работает аналогично сигнальной точке 7.
Кодовые сигналы, проходящие по рельсам, используются и для работы автоматической локомотивной сигнализации.
Принципиальная схема автоблокировки для трех сигнальных точек представлена на рис. 3.3.
Кодовый путевой трансмиттер КПТ (рис. 3.4) используется в качестве датчика кодовых сигналов, передающих информацию от светофора к светофору.
б − условное обозначение в схемах
Основными частями трансмиттера являются однофазный асинхронный двигатель, редуктор, кулачковые шайбы и контактная система. При поступлении питания на двигатель вместе с ним начинают вращаться редуктор, снижающий число оборотов, и насаженные на ось редуктора кулачковые (кодовые) шайбы. Каждая кодовая шайба управляет группой контактов на замыкание. При вращении шайбы по ее поверхности, имеющей выступы, катится наружное колесо шарикоподшипника, обойма с осью которого прикреплена к подвижной контактной пружине. Когда подшипник набегает на выступ шайбы, пружина отжимается и ее контакт замыкается. Число замыканий за один оборот шайбы зависит от числа ее выступов. Шайба зеленого огня З имеет три выступа, поэтому за один оборот создается одна кодовая комбинация зеленого огня с тремя импульсами. Кодовые комбинации отделяются друг от друга длинным межкодовым интервалом. У шайбы желтого огня Ж и желтого с красным КЖ два выступа, и за один оборот создается одна комбинация кода Ж с двумя импульсами и две комбинации кода КЖ с одним импульсом в кодовом цикле. Продолжительность кодовых комбинаций различных типов КПТ от 1,6 с до 1,9 с.
Электрическая схема трансмиттеров предусматривает питание их от источников тока напряжением 110 и 220 В.
Дешифраторная ячейка расшифровывает полученные из рельсовой цепи кодовые сигналы, состоит из трех штепсельных блоков: БС-ДА – блок счетчиков; БК-ДА – блок конденсаторов; БИ-ДА – блок исключения (рис. 3.3).
Принципиальная схема дешифратора представлена на лицевой панели макета в релейном шкафу сигнальной точки 5.
При приеме из рельсовой цепи кода КЖ во время импульса срабатывает реле И и фронтовым контактом замыкает цепь прохождения тока на обмотку реле-счетчика 1 и конденсатор С1. Поскольку реле-счетчик 1 имеет замедление на срабатывание (=0,15 с), то сначала заряжается конденсатор С1. После возбуждения реле-счетчика 1 его фронтовым контактом к заряженному конденсатору С1 подключается конденсатор С2 и обмотка реле Ж. Во время интервала реле И отпускает якорь, размыкает цепь питания реле-счетчика 1 и последний через 0,3 с выключается. Реле Ж при этом остается возбуждённым за счет разряда конденсатора С2. При последующих циклах кода КЖ работа дешифратора повторяется.
Емкость конденсатора С2 подобрана так, чтобы обеспечить у реле Ж замедление на отпадание, достаточное для удержания якоря в длинном интервале и не создающее большой задержки на закрытие светофора с момента занятия рельсовой цепи поездом (1,8−2,2 с).
При приеме из рельсовой цепи кодовых сигналов Ж во время первого импульса кода заряжается конденсатор С1 и возбуждается реле-счетчик 1, подключающий к С1 обмотку реле Ж и конденсатор С2. Во время первого короткого интервала через тыловой контакт реле И возбуждается и самоблокируется реле-счетчик 1А. Реле-счетчик 1 удерживает свой якорь за счет замедления на отпадание (0,3 с). Во время второго импульса фронтовым контактом реле И включаются цепочки прохождения тока на конденсатор С3 и обмотку реле 3. Во время длинного интервала кода Ж реле-счетчики 1, 1А выключаются, а сигнальные реле Ж и З остаются возбужденными за счет разряда конденсаторов С2 и С3. При последующих кодовых циклах кода Ж работа дешифратора повторяется.
При приеме зеленого огня дешифратор работает так же, как и при приеме кода Ж, поскольку дешифратор не различает коды Ж и З.
Сложность принципиальной схемы дешифратора связана с тем, что он должен исключить возбуждение сигнальных реле Ж и З в случае повреждения (схода) изолирующих стыков, разделяющих соседние рельсовые цепи.
При появлении такого рода неисправности путевое реле И подключается через поврежденный стык к источнику соседней рельсовой цепи и воспринимает чужие кодовые сигналы (рис. 3.5). После их расшифровки при отсутствии защиты на светофоре, ограждающем занятый блок-участок, может появиться сначала желтый огонь, а затем – зеленый.
Рис. 3.5. Повреждение изолирующего стыка
Для исключения подобной ситуации в числовой кодовой автоблокировке предусмотрены следующие меры:
- В цепь заряда конденсаторов С1 и С3 последовательно с фронтовым контактом реле И включены тыловые контакты реле Т или его медленнодействующего повторителя ПТ, которые передают кодовые сигналы в соседнюю рельсовую цепь. При сходе изолирующих стыков реле И начинает работать синхронно с реле Т и ПТ, цепей заряда конденсаторов С1 и С3 не образуется (рис. 3.6).
Рис. 3.6. Схема защиты от ложного срабатывания реле Ж и З при сходе изолирующих стыков
- Для создания синхронности работы реле И и Т при исправных стыках на соседних сигнальных точках используются разные типы КПТ, кодовые сигналы которых отличаются различной длительностью (рис. 3.7).
а − схема размещения КПТ
б − длительность кодового сигнала КЖ в различных типах КПТ
Рис. 3.7. Схема размещения КПТ в числовой кодовой автоблокировке:
а − схема размещения КПТ; б − длительность кодового сигнала КЖ в различных типах КПТ
При сваривании контактов реле Т в рельсовую цепь вместо прерывистых кодовых сигналов поступит непрерывный переменный ток. На приемном конце рельсовой цепи от этого тока возбудится реле И и поставит под ток релесчетчик 1. Реле Ж фронтовым контактом счетчика 1 подключится к конденсатору С2 на продолжительное время (до устранения повреждения). Через 1,8−2,2 с заряд конденсатора С2 израсходуется, реле Ж отпустит якорь и тыловым контактом включит красный огонь светофора. Дешифратор будет работать аналогично при остановке двигателя КПТ в момент замкнутого кодовой шайбой контакта, а также в случае мостового замыкания контактов реле И (одновременно замкнуты тыловой и фронтовой).
При перегорании лампы красного огня на светофоре, ограждающем занятый блок-участок, машинист поезда может проехать погасший светофор и столкнуться с находящимся впереди составом.
Для исключения подобной ситуации в автоблокировке предусмотрен перенос красного огня с неисправного светофора на позадистоящий. Осуществляется этот перенос специальным огневым реле О. Обмотка реле О включена в электрическую цепь последовательно с лампой красного огня, а фронтовой контакт – в цепь возбуждения трансмиттерного реле Т через кодовую шайбу КЖ КПТ. При исправности лампы реле О возбуждено и не оказывает влияния на работу сигнальной точки.
При перегорании лампы красного огня рвется цепь питания реле О, оно отпускает якорь и размыкает фронтовые контакты в цепи реле Т. Последнее, обесточившись, прекращает подачу кодовых сигналов в рельсовую цепь, на приемном конце которой это приводит к включению красного огня светофора.
| 
