Система интервального регулирования движения поездов при электротяге постоянного тока с применением фазочувствительных рельсовых цепей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Флюдра, М.

• Флюдра, М.
• 1984

Оглавление диссертации Флюдра, М.

Введение.

I. Анализ работы устройств интервального регулирования на Польских железных дорогах.

1.1. Основные особенности Польских железных дорог и тенденции их развития.

1.2. Эксплуатационные особенности устройств. интервального регулирования.

1.3. Анализ параметров рельсовых цепей на Польских . . железных дорогах

1.4. Дути повышения надёжности работы рельсовых, цепей. при пониженном сопротивлении, изоляции

Выводы.

П. Математическое описание рельсовой цепи с бесстыковой транслирующей точкой

2.1. Расчётные выражения нормального режима, работы рельв совой цепи

2.2. Уравнения для расчёта контрольного режима работы, рельсовой цепи

2.3. Уравнения критериев шунтового режима, реботы . . . рельсовой цепи

2.4. Амплитудно-фазовая функция электронного фазочув-. ствительного путевого приёмника

2.5. Уравнения критериев работы рельсовой цепи с электронным фазочувствительным приёмником.

Выводы

Ш. Анализ и синтез , рельсовой, цепи с бесстыковой траясли-. рующей точкой.ИЗ

3.1. Анализ уравнений критерия.чувствительности к нормативному шунту.ИЗ

3.2. Алгоритм исследования, шунтовой чувствительности рельсовой цепи

3.3. Синтез рельсовой цепи с трансляционной точкой

3.4. Синтез рельсовой. цепи с питанием, из середины. рельсовой линии . . . . •

Выводы.

1У. Система интервального регулирования при электрической тяге постоянного тока

4.1. Схемы устройств автоблокировки с питанием рельсовой цепи из середины рельсовой линии . •

4.2. Система автоблокировки с бесстыковой транслирующей точкой

4.3. Лабораторные и линейные.испытания.системы.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Система интервального регулирования движения поездов при электротяге постоянного тока с применением фазочувствительных рельсовых цепей»

В настоящее время во всем мире намечается тенденция к увеличению числа грузовых перевозок, осуществляемых: с помощью железнодорожного транспорта. Это вызвано в первую очередь внедрением современных достижений научно-технического прогресса, особенно в области использования автоматизированных систем управления и контроля, что позволяет к традиционным преимуществам железнодорожного транспорта, таким как относительно низкая стоимость тонны перевозимого груза, независимость от погодных условий, незначительное загрязнение окружающей среды и т.п., сократить количество обслуживающего персонала, существенно увеличить надежность работы, а также увеличить скорость доставки груза.

Проблемы реконструкции железнодорожного транспорта в соответствии с современным уровнем развития науки и техники особенно важны для Польской Народной Республики, где более 70% всего грузооборота осуществляется железнодорожным путем и доля его будет в ближайшем будущем все увеличиваться, поскольку автомобильные перевозки связаны с импортом горючего, а возможности речного судоходства на территории ПНР ограничены.

Польская объединенная рабочая Партия и правительство Польской Народной Республики уделяют ' большое внимание вопросам транспорта. Как подчеркивалось на IX съезде ПОРП [I] дальнейшее развитие экономики страны невозможно без совершенствования и развития сети железных дорог, без существенного улучшения показателей ее функционирования. В связи с этим в текущем пятилетии выделяется более чем в два раза больше средств на модернизацию систем связи и управления движением, на внедрение системы автоблокировки и современных релейных устройств на всех станциях страны.

Применяемая в настоящее время на Польских железных дорогах полуавтоматическая блокировка не позволяет полностью использовать все имеющиеся резервы и будет тормозить развитие в будущем. Она не обеспечивает автоматического контроля прибытия поездов в полном составе, что требует наличия круглосуточного дежурства стрелочников, а также не позволяет автоматизировать процесс управления движением поездов на перегонах. Устройства автоматики и телемеханики при сравнительно небольших капитальных затратах позволяют существенно повысить пропускную и провозимую способность линий и перерабатывающую способность станций, увеличить производительность и улучшить условия труда железнодорожников, повысить безопасность движения поездов, [гв]

Внедрение автоблокировки на двухпутных линиях повышает их пропускную способность в 2-3 раза по сравнению с линиями, оборудованными полуавтоматической блокировкой. При оборудовании автоблокировкой и диспетчерской централизацией однопутных линий их пропускная способность возрастает примерно на 50$. При этом на каждые 100 км линий высвобождается 60-70 человек эксплуатационного штата. С внедрением автоблокировки появляется возможность без существенных затрат организовать двустороннее движение по одному перегонному пути двухпутного участка на период ремонта второго пути.

Таким образом, темпы научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте во многом определяются внедрением устройств автоматики и телемеханики.

За последние годы элементная база систем автоблокировки в значительной степени модернизировалась, претерпев существенные качественные изменения. В новых системах используются более надежные бесконтактные приборы, интегральные микросхемы и элементы вычислительной техники. Внедрение новых средств автоматики является основой решения перспективной задачи комплексной автоматизации на железнодорожном транспорте. Одним из современных средств автоматизации является фазочувствительное реле. Создаваемые на их основе рельсовые цепи позволяют повысить работоспособность системы при пониженном сопротивлении рельсовой линии, а также увеличить длину контролируемого участка пути.

В связи с изложенным выше, задача создания: рельсовых цепей с повышенной предельной длиной на основе фазочувствительного реле является для железнодорожной системы ПНР весьма важной и актуальной.

Специфичность этой задачи для условий ПНР заключается в том, что здесь железные дороги проходят по густонаселенной местности, поэтому расстояния между отдельными станциями, как правило, не превышают 6 км.

Целью настоящей диссертации является исследование и разработка системы интервального регулирования движения поездов с применением фазочувствительных рельсовых цепей и ее теоретическое обоснование.

Фазочувствительные рельсовые цепи основаны на использовании электронного фазочувствительного приемника. Этот приемник улучшает работу рельсовых цепей при больших длинах, дает лучшие зависимости от опасных напряжений и токов атмосферного происхождения, а также позволяет ввести в эксплуатацию рельсовые цепи, работающие в различных диапазонах частот. Один из типов фазочувствительного приемника используется в настоящее время на Польских железных дорогах [¿/9]

Максимальная длина симметричных и несимметричных рельсовых цепей равна 2600 м. Как правило, длина блок- участка не превос ходит длины рельсовой цепи. Но имеются случаи, когда необходимо иметь длину более чем 2600 м. С этой целью в диссертации предложена схема рельсовой цепи с электронным фазочувствительным приемником и бесстыковой транслирующей точкой.

Основные вопросы системы управления движением поездов и связи с использованием электронного фазочувствительного приемника решались в рамках общей теории автоматики, телемеханики и электрических цепей. Однако, для расчета критических характеристик рельсовых цепей, анализа и синтеза рельсовых цепей с электронным фазочувствительным приемником при повышенной длине рельсовой цепи, а также для обеспечения требований надежности линейной блокировки возникла необходимость в решении ряда вопросов теории:

- вывести уравнение коэффициентов рельсовых четырехполюсников и дать математическое описание рельсовой цепи с электронно-фазочувствительным приемником;

- вывести уравнения критериев шунтового и контрольного режимов, разработать методику расчета на ЭВМ критических характеристик рассматриваемых рельсовых цепей.

Так как рельсовая цепь с электронным фазочувствительным приемником при повышенной длине требует более точных методов расчета и исследований, то известные уравнения чувствительности [12] следует выводить с учетом комплексного сопротивления поездного шунта.

Исследование и разработка вышеизложенных вопросов явились предметом настоящей диссертации.

I. АНАЛИЗ РАБОТЫ УСТРОЙСТВ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ. НА ПОЛЬСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Флюдра, М.

Выводы

1. Разработаны принципы построения системы автоблокировки с применением рельсовых цепей с бесстыковой транслирующей точкой и рельсовых цепей с питанием из середины рельсовой линии.

2. Проведено исследование работы электронного фаз©чувствительного путевого приёмника с учётом требований, предъявляемых к устройствам обеспечения безопасности движения, а такиэ с учётом воздействия дестабилизирующих факторов, влияющих на изменение фазовых соотношений.

3. Предложенная система автоблокировки с рельсовыми цепями с трансляционными точками и с питанием из середины рельсовой линии позволяют повысить работоспособность системы интервального регулирования движения поездов на участках в пониженным сопротивлением изоляции рельсовой линии.

4. Применение в системе автоблокировки электронного фазочув-ствительного путевого приёмника улучшает работу рельсовых цепей и даёт гарантию более устойчивой работы при понижении сопротивления: изоляции рельсовой линии.

5. В результате проведённых лабораторных и линейных испытаний показана работоспособность при пониженном сопротивлении изоляции системы автоблокировки с рельсовыми цепями с питанием из с» середины рельсовой линии.

Заключение

В диссертационной работе проведено исследование работоспособности системы интервального регулирования движения поездов для участков с электрической тягой постоянного тока при пониженном сопротивлении изоляции рельсовой линии.

В диссертации получены следующие основные научные результаты:

1. Предложены рельсовые цепи с бесстыковыми транслирующими точками.

2. В результате проведённых исследований установлено, что применение бесстыковых транслирующих точек оказывается эффективным средством повышения работоспособности системы автоблокировки на участках с пониженным сопротивлением изоляции рельсовой линии.

3. Применительно к рельсовым цепям с бесстыковыми транслирующими точками предложены схемы замещения, на основании которых разработана методика расчёта критических характеристик шунтового и контрольного режима с учётом одноэлементного и фазочувствитель-ного путевого приёмника.

4. Проведён анализ работы электронного фазочувствительного приёмника, выведены расчётные выражения для амплитудно-фазовой функции путевого приёмника, получены уравнения критериев работы рельсовых цепей с ШЧП.

5. Синтезированы рельсовые цепи с учётом их работы при пониженном по сравнению с нормативным сопротивление изоляции.

6. Проведены исследования предложенных рельсовых цепей при различных частотах сигнального тока, различных модулях и аргументах сопротивлений по концам. По результатам исследований сделаны обобщения, необходимые при анализе и синтезе рельсовых цепей с трансляционными точками.

7. Разработан алгоритм расчёта и программа анализа и синтеза рельсовых цепей с трансляционными точками, с учётом возможности использования её для анализа других рельсовых цепей, применяемых на Польских железных дорогах.

8. Разработанные рельсовые цепи с бесстыковыми транслирующими точками испытаны на опытном участке Польских железных дорог

Полученные в данной работе результаты исследований приняты научно-исследовательским институтом железных дорог ПКП при разработке нормативных параметров рельсовых цепей и использованы при проведении испытаний на опытных участках ПКП.

Список литературы диссертационного исследования Флюдра, М., 1984 год

1. Программа развития социалистического строительства в ПНР. Материалы 1. съезда Польской Объединенной Рабочей Партии. Варшава, 1981.

2. Беллерт С., Возьяцки Г. Анализ и. синтез электрических цепей методом структурных чисел. "Мир". М., 1972.

3. Брылеев A.M. Рельсовые цепи. М., Трансжелдориздат, 1939. .

4. Брылеев A.M., Рязанцев Б.С. Рельсовые цепи. Трансжелдориздат. М., 1952. . .

5. Брылеев A.M., Шишляков A.B., Кравцов КЗ.А.Устройство и работа рельсовых цепей. М.,."Транспорт", 1966. . . .

6. Брылеев A.M., Босин М.И., Переборов A.C. и др. Теоретические, основы железнодорожной автоматики и телемеханики. М., "Транспорт", 1969.

7. Брылеев A.M., Котляренко И.Ф. Электрические рельсовые цепи. М., "Транспорт", 1970. . .

8. Брылеев A.M., Горячев В.Я. Исследование.рельсовых цепей с путевым фазочувствительным приёмником. М., "Транспорт". Труды1. МИИТ-а, вып. 348, 1970. .

9. Брылеев. A.M., Кравцов Ю.А., Строков Б.М., Зекцер.Д.М., Архи-. пов Е.В., Малой Г.П., Степенский Б.М., Васин В.К. Вопросы повышения надёжности рельсовых цепей. Труды МИИТ-а, вып. 372,1. М., 1971. . .

10. Брылеев A.M., Кравцов Ю.А. и др. Исследование рейсовых цепей с изолирующими стыками.Труды МИИТ-а, вып.431, М», 1973.

11. Брылеев. A.M., Кравцов Ю.А., Степенский Б.М., Строков В.Г. , . Алиев М.М., Зенкович Ю.И. Исследование рельсовых цепнй.с фа- . зочувствительным приёмником. Труды МИИТ-а, вып. 452, М., 1974.-4SS

12. Брнлеев A.M., Кравцов Ю.А., Шшшяков A.B. Теория, устройство и работа рельсовых цепей. М., "Транспорт", 1978.

13. Брылеев А.М., Кравцов Ю.А. и др. Автоматическая локомотивная сигнализация, и авторегулировка. М.,'Транспорт", 1981.

14. Брыллева Е.А. Некоторые вопросы.анализа, синтеза, измерения и регулирования рельсовых, цепей. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. М. 1968.

15. Брылеева Е.А. Математическое описание работы рельсових цепей. М.: Труды МИИТ-а, вып.! 289, 1969.

16. Брылеева Е.А. Методы расчета предельных и наибольших рельсовых цепей. М.: Труды МИИТ-а, вып. 289, 1969.

17. Брылеева Е.А. Анализ рельсовых, цепей переменного и постоянного тока. М.: Труды МИИТ-а, вып. 325, 1969.

18. Бут Э.Д. Численные методы. М.: "Мир", 1959.

19. Вахин М.И. и др. Путевая блокировка и авторегулировка. М.: "Транспорт", 1974.

20. Вырбанов A.C. Исследование двухблочных рельсовых цепей. Диссертация на соискание ученой степени кадц. техн. наук. М.:1974.

21. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические форму. лы. М.: "Наука", 1978. . . .

22. Демвдович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. . М.: "Наука", 1970. . . .

23. Джермейн К. Программирование на М.: "Мир", 1973.

24. Димитриев B.C.- Основы железнодорожной автоматики и телемеханики. М.: "Транспорт", 1977.

25. Зенкевич Ю.й. Исследование рельсовых цепей с фазочувствитель-ным приёмником для интервального регулирования движения поездов. Диссертация на соискание учёной степени канд. техн. наук. М. 1976.

26. Ильенков В.И., Бауман В.З., Янкин Н.М. Эксплуатационные основы устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. М.: "Транспорт", 1970. .

27. Калл ер М.Я. Теория линейных электрических цепей. М.: "Транспорт",.1978.

28. Калиткин H.H. Численные методы. М.: "Наука", 1978. .

29. Кокот Я. Исследование рельсовой цепи линейной блокировки типа МО. Диссертация на соискание учёной степени канд. техн. наук. М.' 1979.

30. Корн Г. и Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.:."Наука", 1977. .

31. Криницкий H.A., Миронов Г.А., Фролов Г.Д. Программирование и . алгебраические языки. М.: "Наука", 1975. .

32. Мак-Крокен Д., Дорн У. Численные методы и программирование . на Фортране. М.:."Мщ)", 1977.

33. Мирошниченко. Т.В. Путевая блокировка с контролем свободности . перегона". М.: "Автоматика, телемеханика, связь", № 8, 1972.

34. Новиков М.А. Схемы автоматической блокировки. М.: "Транс. порт", 1977. .

35. Переборов А.Си др. Телеуправление стрелками и сигналами. . М.: "Транспорт", 1981.

36. Степенский Б.М. Повышение работоспособности рельсовых.цепей. с пониженным сопротивлением изоляции. М.: "Автоматика, телемеханика и связь", $ 9, 1978.-jso

37. Уайльд Д.Д. Методы поиска экстремума. М.: "Наука",. 1967.

38. Углик А., Надровник Б. Способы решения рельсовых цепей для участков пути с пониженным сопротивлением балласта на ЧСД. Варшава.: "Бюллетень ОСВД", № 3, с. 9-12, 1982. .

39. Федоренко Р.П. Приближенное решение задач оптимального управления. М.: "Наука", 1978.

40. Форсайт Д., Молер К. Численное решение систем линейных алгеб-. раических уравнений. М.: "Мир", 1969.- .

41. Шелогов К.П. К вопросу о повышении надёжности работы рельсовых цепей при пониженном сопротивлении изоляции рельсовой линии. М.: Труды ЦНИИ МПС, вып. 530, 1974.

42. Янке Е., Эвде Ф., Лёш Ф. Специальные функции. М.: "Наука", 1977.c^icz /С. /f/lA&Uza. -/о WG^cA /и/о

43. ШХ^Ал ¿olyoc^CL f f /V? <P с.

44. Рд&ьос^м- ffa^oLA /у. /fy^QA^oXy j^^viu^u? m^U^e^i

45. Л^ах»-^ ¿л/р^/ <?<*/$ / 4S?2.ж:

46. XaoLOVOCCL /Л/^Сос^а 7W BZD —¿V/i'z?so^cA /vux pfcf . /СЫс^'ос^а f fffio, М3Л/* <fo, fl- 12

47. JY. лэ/оьук /f. //излy / /иосьс/^е^'е. /C^V МУалу^ъа^а49го.

48. A^Uy/ba /СЫу'ас^а / /«^f //'-?c. 22 ~2C.

49. CoMjovy t <{$??, A/e?-et сwOojoc^es^O /^AAajOc^J ¿л/Кк;5~6. /^Wí coß, /üc^yu^Jd ¡

50. U/o¿«faa.J. Oéuxíc/forou^ ¿/¿JJ- ¿Ü/^S /¿albus* eg. ¿kf^ztcoJr/J. m.tí^c ^ Oi^dt^nski'Bj fekfyctn ç

51. Ti-ér Uavszcu^ S9 £2. S3. ¿aj^ctkous/zi'/!. Зекжсс-гукиа. jZ¿o¿:ctc(a. Jbcx¿OtJq T^/ou. СТА/// UK(t , ùJa-lsScicccucx 66: