Двухпроводная схема управления стрелкой: понятие, принцип работы, характеристики , особенности эксплуатации и применения в ж/д
Двухпроводная схема управления стрелкой является одним из основных элементов системы электрической централизации на железнодорожном транспорте. От надежности ее работы напрямую зависит безопасность движения поездов.
1. Понятие двухпроводной схемы управления стрелкой
Двухпроводная схема управления стрелкой - это схема управления электроприводом стрелочного перевода, в которой используется только два провода для передачи как энергии, так и командных сигналов. По сравнению с традиционными многопроводными схемами, двухпроводная схема позволяет существенно сэкономить на прокладке кабеля и облегчить монтаж, что особенно актуально при значительных расстояниях от поста электрической централизации до стрелочных приводов.
Основные преимущества двухпроводной схемы управления стрелкой:
- Экономия кабеля и облегчение монтажа
- Упрощение обслуживания и поиска неисправностей
- Повышение надежности за счет меньшего количества соединений
К недостаткам можно отнести:
- Более сложная схемотехника управления
- Повышенные требования к квалификации обслуживающего персонала
2. Принцип работы двухпроводной схемы управления стрелкой
Рассмотрим последовательность действий при переводе стрелки по двухпроводной схеме.
- При поступлении команды на перевод стрелки в определенном направлении подается управляющий сигнал через два линейных провода на вход нейтрального пускового реле.
- Нейтральное пусковое реле отключает цепь контрольного реле и включает обмотку поляризованного пускового реле, соответствующую направлению перевода.
- Поляризованное пусковое реле изменяет полярность в линейных проводах, тем самым подавая команду реверсивному реле.
- Реверсивное реле переключается и подает питание на двигатель электропривода стрелки.
- После перевода стрелки размыкается цепь питания двигателя, и в линейных проводах восстанавливается контрольное напряжение от трансформатора.
- Контрольное реле, получая напряжение определенной полярности через контакты автопереключателя, фиксирует новое положение стрелки.
Таким образом, в двухпроводной схеме управления используется принцип передачи информации путем изменения полярности напряжения в линии. Это позволяет передавать команды управления и энергию для питания электропривода по одной паре проводов.
3. Характеристики двухпроводной схемы управления стрелкой
Основные технические характеристики двухпроводной схемы управления:
- Количество проводов: 2
- Рабочее напряжение: ~220 В / =110 В
- Тип реле: поляризованные, реверсивные
- Время перевода стрелки: 3-5 с
- Дальность управления: до 2 км
Двухпроводная схема может использоваться с электроприводами стрелок как постоянного, так и переменного тока. Основное требование - наличие реверсивного двигателя.
Максимальное расстояние от поста управления до стрелочного привода может достигать 2 км. При бо́льших расстояниях возможны потери управляющего сигнала.
4. Особенности эксплуатации двухпроводной схемы управления стрелкой
При эксплуатации двухпроводной схемы управления стрелкой необходимо учитывать следующие особенности:
- Перед включением схемы следует проверить отсутствие короткого замыкания в линейных проводах.
- Необходим регулярный осмотр и проверка работоспособности элементов схемы (реле, автопереключателей).
- При поиске неисправностей следует проверять полярность и величину напряжений в контрольной и рабочей цепях.
- Ремонт и замена элементов схемы должны производиться при снятом напряжении.
Также при эксплуатации необходим контроль технического состояния кабельных линий и надежности контактных соединений. Отказ любого элемента схемы может привести к нарушению работы стрелочного перевода.
5. Применение двухпроводной схемы управления стрелкой в железнодорожном транспорте
На железнодорожном транспорте двухпроводные схемы управления стрелками нашли широкое применение благодаря простоте монтажа и экономии кабеля.
Такие схемы используются на станциях различных размеров - от малых промежуточных до крупных сортировочных. Возможно применение как с электромеханическими стрелочными приводами, так и с электроприводами нового поколения.
Двухпроводные схемы хорошо взаимодействуют с системами электрической централизации стрелок и сигналов, а также диспетчерской централизации. При необходимости дальнейшего увеличения дальности управления возможно применение повторителей сигналов.
В современных условиях двухпроводные схемы постепенно вытесняются цифровыми системами управления на основе промышленных контроллеров и протоколов передачи данных. Однако на многих действующих объектах они продолжают надежно функционировать.
6. Двухпроводная схема управления спаренной стрелкой
Спаренные стрелки имеют особенности в управлении по сравнению с одиночными.
Двухпроводная схема управления спаренной стрелкой должна обеспечивать синхронный перевод обоих остряков для исключения возможности заезда подвижного состава в тупиковый съезд.
Для этого используются дополнительные межостряковые замыкатели, которые контролируют положения остряков и блокируют включение электропривода до полного перевода обеих игл.
7. Схема управления стрелкой двухпроводная с релейной логикой
В классическом варианте двухпроводная схема управления стрелкой выполняется на электромеханических реле.
Преимущества релейной логики:
- Простота и надежность
- Устойчивость к электромагнитным помехам
- Возможность работы в широком диапазоне температур и влажности
Однако настройка и регулировка параметров в релейных схемах затруднена. Поэтому сейчас активно внедряются цифровые системы управления на базе микроконтроллеров.
8. 2 проводная схема управления стрелкой
2 проводная схема управления стрелкой имеет ряд особенностей:
- Простота монтажа за счет минимального количества проводов
- Высокая помехоустойчивость
- Экономия кабеля и облегчение обслуживания
Однако есть и недостатки:
- Более сложная схемотехника по сравнению с многопроводными системами
- Ограничения по длине и допустимым потерям сигнала в линии
Тем не менее, 2 проводная схема управления стрелкой широко применяется на железных дорогах благодаря своей надежности и простоте.
9. Особенности обслуживания двухпроводной схемы управления
При обслуживании двухпроводной схемы управления стрелкой необходимо учитывать следующие особенности:
- Регулярный контроль сопротивления изоляции и целостности линейных проводов
- Проверка правильности регулировки и срабатывания реле
- Контроль плотности контактных соединений
- Своевременная смазка подвижных частей и очистка от пыли
При поиске неисправностей важно измерять параметры контрольного и рабочего напряжения. Любая неисправность элементов схемы может привести к отказу стрелочного перевода.
10. Перспективы модернизации двухпроводной схемы управления
Несмотря на широкое распространение, двухпроводные схемы управления стрелками постепенно заменяются на современные цифровые системы.
Основные направления модернизации:
- Замена релейной логики на микропроцессорные системы
- Использование современных протоколов передачи данных
- Увеличение функциональных возможностей за счет программного управления
Цифровые системы позволяют повысить надежность и дальность управления, а также облегчают диагностику и поиск неисправностей. Однако полностью отказаться от двухпроводных схем в обозримом будущем вряд ли удастся.
11. Варианты построения двухпроводной схемы управления
Существует несколько вариантов построения двухпроводной схемы управления стрелкой:
- С применением электромеханических реле
- На транзисторных или тиристорных ключах
- С использованием микроконтроллера
- Гибридная схема (частично релейная, частично цифровая)
Выбор варианта зависит от требований к функционалу, стоимости, условий эксплуатации. Наибольшее распространение получили классические релейные схемы благодаря простоте и надежности.
12. Диагностика неисправностей двухпроводной схемы управления
Диагностика неисправностей двухпроводной схемы включает:
- Проверку целостности линейных проводов и надежности контактных соединений
- Контроль параметров напряжения в рабочей и контрольной цепях
- Измерение сопротивления изоляции
- Поэлементную проверку реле, автопереключателей, других элементов
При обнаружении неисправности производится замена неработоспособного элемента или ремонт электрических соединений. Важно соблюдать меры электробезопасности.
13. Требования к квалификации персонала для обслуживания
Обслуживание двухпроводной схемы управления стрелкой предъявляет повышенные требования к квалификации персонала:
- Знание устройства и принципов работы схемы
- Навыки работы с измерительными приборами
- Умение читать и понимать принципиальные и монтажные схемы
- Знание порядка регулировки и проверки работоспособности элементов
Необходим опыт практической работы с релейными и электромеханическими устройствами железнодорожной автоматики. Обучение и повышение квалификации персонала является важным условием надежной эксплуатации двухпроводных схем управления.
14. Особенности применения двухпроводной схемы в высокоскоростном движении
Применение двухпроводной схемы управления стрелкой в высокоскоростном движении имеет особенности:
- Повышенные требования к быстродействию и надежности
- Необходимость резервирования ответственных элементов
- Защита от внешних воздействий для исключения сбоев
- Автоматический непрерывный контроль работоспособности
Для высокоскоростных магистралей актуальна замена двухпроводных схем на современные цифровые системы управления стрелками повышенной надежности.