Методы преобразования автоблокировки на участке Усатовский-Лепехинская Приволжской железной дороги

Обеспечение гарантированной безопасности и надёжности перевозочного процесса является первоочередной задачей, определённой стратегией развития ОАО «РЖД». Задачи, стоящие перед хозяйством автоматики и телемеханики, рассматриваются как инструмент реализации процесса реформирования Российских железных дорог.

Однако в настоящее время на железных дорогах России эксплуатируется значительное число систем автоматики и телемеханики с истекшим сроком амортизации.

Самыми распространёнными в России системами интервального регулирования движением поездов являются числовая кодовая автоблокировка и импульсно – проводная автоблокировка. Эти системы существуют уже более 50 лет.

Замена действующих систем автоблокировки на другую систему требует больших капитальных затрат, но, несмотря на ежегодно возрастающие темпы модернизации систем автоматики и телемеханики, замены их на более надёжные микропроцессорные аналоги вопрос повышения устойчивой работы действующих систем остаётся не менее важным в современных условиях. [1]

С целью повышения надежности и безопасности функционирования устаревших устройств автоблокировки проводится модернизация отдельных её элементов путём внедрения дополнительных схемных изменений, внедрения современных приборов и совершенствование технологии обслуживания.

Отказ систем автоматики, вызвавший неоправданную остановку поезда или снижение его скорости движения, приводит к задержкам не только этого поезда, но и следующих за ним. Следствием этого являются прямые экономические потери, вызванные простоем поездов и нарушением сроков поставки грузов, а также потери от недополученного дохода, снижение доверия пассажиров и грузоотправителей к железнодорожному транспорту.

Детально разбирая и анализируя причины отказов в работе устройств автоматики, учёные и проектировщики научных институтов ВНИИЖТ, ВНИИАС, ГТСС и отраслевых учебных ВУЗов регулярно разрабатывают немало дополнительных схемных технических решений, внедрение которых способствует повышению надёжности уже действующих систем автоматики управляющих движением поездов, как на станции, так и на перегоне. При разработке этих схемных решений также учитываются и другие недостатки существующих систем, вскрытые в процессе эксплуатации.

Однопутный перегон Усатовский-Лепехинская Приволжской железной дороги оборудован в 1968 году импульсно-проводной автоблокировкой. На участке предусмотрено двустороннее движение поездов в обоих направлениях по сигналам светофоров автоблокировки и сигналам автоматической локомотивной сигнализации.

Последние годы количество нарушений нормальной работы этой автоблокировки от общего количества нарушений только по причине выхода из строя электромеханических маятниковых трансмиттеров составило около 20% и около 7 % отказов из-за неисправности электромеханического кодового путевого трансмиттера. [2]

Как видно из статистики, прежде всего, большое количество нарушений нормальной работы устройств автоблокировки допускается именно из-за отказов разного типа кодирующих трансмиттеров. Основным недостатком этих электромеханических приборов (маятниковых трансмиттеров, кодовых путевых трансмиттеров), которые в процессе эксплуатации находятся в постоянной динамике, является быстрая выработка их технического ресурса, износ контактов приборов участвующих в формировании кодовых сигналов. Решением проблемы электромеханических приборов в современных условиях на перегоне Усатовский-Лепехинская до реконструкции является замена их на бесконтактные электронные аналоги – микроэлектронный датчик импульсов ДИМ и бесконтактный (электронный) кодовый путевой трансмиттер БКПТ.

Одним из преимуществ бесконтактных

приборов кодирования в сравнении с электромеханическими является увеличение срока межинтервальных профилактических проверок. Бесконтактные приборы так же обладают большим быстродей­ствием, имеют малые размеры и массу, менее подвержены воздей­ствию вибрации, срок службы таких приборов не зависит от числа

их срабатывания, из-за отсутствия механических перемещений. [1]

Условия работы устройств железнодорожной автоматики в настоящее время выдвигают жёсткие требования к системам их электропитания. Электроснабжение устройств автоблокировки на перегоне Усатовский–Лепехинская осуществляется от одного фидера переменного напряжения, резервным является аккумуляторная батарея типа АБН-72. Учитывая все недостатки аккумуляторов типа АБН применяемых в системах автоматики и телемеханики, удалось создать надёжный и безопасный гелиевый необслуживаемый аккумулятор 14V2SPzV, позволяющий существенно снизить трудозатраты при обслуживании. Принимая во внимание отсутствие на перегоне второго фидера переменного напряжения для обеспечения устойчивого электропитания необходимо оборудовать сигнальные точки современными аккумуляторными батареями типа 14V2SPzV. [3, с.48]

Известно, что для аккумуляторной батареи одинаково губительными являются как глубокий разряд, так и постоянный перезаряд. В нормальном режиме работы циклы заряда и разряда должны чередоваться по мере необходимости. При действующей схеме заряда аккумуляторной батареи полностью заряженная батарея остаётся под напряжением непрерывного заряда от выпрямителя типа ВАК-13. Работа в таком режиме способствует возникновению в аккумуляторных банках избыточного давления под действием накапливающихся газов, что в свою очередь приводит к разрыхлению и выкрашиванию активной массы. Вибрация от проходящих поездов ускоряет этот процесс. Всё это приводит к снижению ёмкости аккумуляторов, преждевременному их старению и не гарантирует надёжного резерва. И эта проблема остро стоит на этом участке.

Для обеспечения нормального режима работы аккумуляторной батареи целесообразно внедрить автоматический регулятор тока заряда РТА или его более современный цифровой аналог РТА-Ц и включить его в сеть переменного тока через трансформатор типа ПОБС-2 исключив из схемы морально и технически устаревший выпрямитель ВАК. Такое изменение схемы заряда аккумуляторной батареи будет способствовать продлению срока службы аккумуляторов и сокращению эксплуатационных расходов, связанных с их преждевременной заменой. [4]

На перегоне Усатовский-Лепехинская расположен переезд, для автомобильного транспорта оборудованный автоматической переездной сигнализацией без дежурного работника. Железнодорожные переезды являются наиболее уязвимым местом в безопасности движения, как автомобильного, так и железнодорожного транспорта. Это объясняется тем, что они требуют как от работников железных дорог, так и от участников автодорожного движения строгого соблюдения норм и правил.

Последствия столкновения на переезде бывают весьма печальными. В последние годы они становятся общеизвестными. Именно поэтому ОАО «РЖД» непрерывно ищет пути повышения безопасности на переездах, разрабатывая новые технические средства, одним из которых является светофорная светодиодная головка для железнодорожных переездов. Эксплуатационные и технические достоинства светодиодной светофорной головки сейчас очевидны, это и отличная видимость и продолжительный срок работы, поэтому будет целесообразным заменить светофоры с ненадёжными лампами накаливания на современные светодиодные светофорные головки красного и белого цвета. [5]

В настоящее время на железнодорожных переездах для оповещения пешеходов о приближении поезда получили широкое распространение акустические извещатели, которые по сравнению с электрическими и электромеханическими звонками типов ЗПТ-12, ЗПТ-24 традиционно устанавливаемыми на переездах имеют ряд серьёзных преимуществ. Акустический извещатель обладает повышенной надежностью из-за отсутствия механических перемещающихся частей и не зависят от погодных условий. Такое устройство практически не требуют обслуживания и имеют антивандальное исполнение. [6]

Более десяти лет на сети железных дорог России активно внедряются устройства контроля схода подвижного состава УКСПС различных модификаций. Это устройство, с датчиками разрушающегося типа устанавливаемое на перегонах, предназначено для фиксации всех случаев схода подвижного состава с последующим перекрытием ограждающих светофоров. Сама конструкция создавалась в сжатые сроки без проведения полноценных исследований и испытаний для определения требуемых и фактических параметров разрушения датчиков. Этим объясняются многие конструктивные и технологические просчёты конструкции первых датчиков УКСПС.

Большинство недостатков датчиков выявлялось и устранялось уже в процессе текущей эксплуатации. У всех первых вариантов УКСПС есть один и тот же принципиальный недостаток – образование микротрещин в металлических планках, сварных соединениях, а также потеря электрического контакта в разных болтовых соединениях вследствие незащищенности электрической цепи от климатических и динамических воздействий.

Столкнулись с проблемой ненадёжной конструкции первых датчиков УКСПС и эксплуатационники обслуживающие эти устройства на перегоне Усатовский–Лепехинская. Для повышения надёжности работы этого ответственного устройства целесообразно произвести замену датчиков на современные с полимерным основанием УКСПС-П, а саму электрическую схему их включения выполнить централизованно.[7]

Децентрализованный способ размещения аппаратуры автоблокировки обусловливает подверженность устройств железнодорожной автоматики и телемеханики воздействию грозовых и коммутационных перенапряжений. Несмотря на многолетний опыт её эксплуатации, имеющиеся средства грозозащиты разрядники РВНШ и выравниватели ВОЦШ, устанавливаемые в релейных шкафах перегона Усатовский - Лепехинская, оказались недостаточно надёжны и эффективны. Кроме того, они требуют периодической проверки и сами могут стать причиной возгорания оборудования и монтажа сигнальной установки.

При разработке современной аппаратуры защиты от перенапряжений в настоящее время учитывается опыт эксплуатации устройств грозозащиты и результаты исследований. Одним из таких современных и эффективных средств защиты является защитный фильтр ЗФ-220, который устанавливается не в релейном шкафу, а в специальном кабельном ящике на опоре. Такой электронный фильтр содержит счётчик выработки ресурса защитных элементов, что позволяет дистанционно контролировать ресурс элементов защиты средствами диспетчерского контроля [8]

Экономическая эффективность от внедрения на перегоне Усатовский– Лепехинская проекта преобразования автоблокировки выражена в сокращении ряда эксплуатационных расходов связанных с обслуживанием устройств в целом, так как предлагаемые приборы являются малообслуживаемыми. На основании выполненных предварительных расчётов при внедрении на перегоне Усатовский–Лепехинская проекта преобразования экономия эксплуатационных расходов с учётом сокращения эксплуатационного штата составит более 300 тысяч рублей в год.

При реализации такого проекта удастся поэтапно преобразовать устаревшие системы автоблокировки на перегоне Усатовский-Лепехинская и сделать их более надёжными, а также снизить эксплуатационные расходы на их обслуживание.

Литература:

1. Современные приборы бесконтактного кодирования: http: edu.dvgups.ru

2. Анализ работы устройств СЦБ в 2010 году службы автоматики и телемеханики Прив. ж.д.

3. Энергоэффективные аккумуляторы. Журнал АСИ №1, 2011г.

4. Регулятор тока автоматический цифровой РТА-Ц. raciya.kz

5. Светодиодная головка переездного светофора. rosat.org

6. Извещатель акустический с резервированием. trans-signal.nnov.ru

7. Устройство контроля схода подвижного состава УКСПС-П. info@ntc-infotech.ru

8. Защитный фильтр ЗФ-220. stalenergo.ru