3. Расчеты при проектировании установок диспетчерского контроля

При проектировании устройств диспетчерского контроля необходимо определить количество контролируемых объектов на участке автоблокировки, с распределением их по перегонам и станциям и с разбивкой по релейным цепочкам.

Разбивка объектов по релейным цепочкам и определение количества цепочек производятся с учетом следующего:

• напряжение источника питания, подаваемое в линию, должно быть не более 200 в;
• в каждую релейную цепочку может быть включено не более 93 объектов;
• контролируемые объекты должны быть равномерно распределены по отдельным релейным цепочкам.

При невозможности обойтись одной релейной цепочкой на одном направлении необходимо проектировать две, а иногда и три цепочки, для питания которых предусматривать устройство трансляционного пункта (см. рис. 88).

Для устойчивой и четкой работы устройств диспетчерского контроля должен быть произведен правильный выбор подаваемого в линию напряжения и добавочных сопротивлений R₁, R₂ и R₃ в одиночных и групповых линейных ячейках для создания одинаковых условий работы линейных ячеек и минимального падения напряжения в линии. Для определения напряжения производят расчет для случая, когда работает наиболее удаленная ячейка релейной цепочки, так как в этот момент будет наибольшее падение напряжения в линии.

Промежуточные ячейки релейной цепочки расчетом не проверяются ввиду того, что они работают в более благоприятных условиях. Напряжение, подаваемое в линию, определяется по формуле

где - полное сопротивление релейной цепочки, включая линию, линейные ячейки, кабельные вставки и др.;

  - суммарный ток, потребляемый всеми линейными пунктами.

Для определения напряжения нужно подсчитать падение напряжения на каждом звене. По величине напряжения на каждом линейном пункте определяются величины регулировочных сопротивлений R₁, R₂ и R₃.

Сопротивление R₁ предназначено для ограничения тока в одиночной линейной ячейке до величины не более 8 ма (ток надежного срабатывания).

Для определения величины сопротивления R₁ необходимо подсчитать эквивалентное сопротивление управляющей цепи линейной ячейки R_э по формуле

но

где - дополнительное сопротивление;

  - сопротивление дросселя постоянному току;

  - сопротивление линейного реле с выпрямительным мостиком, откуда

Сопротивление R₂ ограничивает силу тока в момент проверки состояния объекта, подключенного к линейной ячейке таким образом, чтобы балансная линия и участок линейной цепи до рассматриваемой ячейки находились в равновесии; в этом случае, как было указано выше, напряжение в точках а и в (см. рис. 82) будет равно нулю.

Для определения величины сопротивления R₂ необходимо подсчитать сопротивление линии от рассматриваемой линейной ячейки до релейной цепочки и полученный результат округлить до ближайшего стандартного сопротивления.

Сопротивление R₃ применяется в одиночной ячейке, когда она работает совместно с групповой или другой одиночной (см. рис. 86 и 87) и служит для ограничения величины тока до тока надежного удержания реле линейной ячейки. Эквивалентное сопротивление линейной ячейки в этом случае

где - напряжение линейной ячейки;

  - ток надежного удержания порядка 4 ма.

Но

где - ограничивающее сопротивление;

  - сопротивление линейной ячейки порядка 15000 ом для тока 4 ма,

откуда

Для облегчения расчетов релейных цепочек при проектировании диспетчерского контроля Гипротранссигналсвязью разработана номограмма (рис. 89).

Рис. 89

Напряжение линейной батареи и величина сопротивления R₁ и R₃ зависят от числа линейных пунктов и длины линии, т. е. являются функцией длины релейной цепочки на этом основании построено семейство кривых, которые характеризуются коэффициентом :

откуда

где - коэффициент, характеризующий падение напряжения на единицу длины релейной цепочки;

  - коэффициент проводности релейной цепочки; для однопроводной линии для двухпроводной линии (электрифицированные участки железных дорог)

  - полное сопротивление релейной цепочки в ом;

  - суммарный ток в а;

  - длина релейной цепочки в км.

Для определения величины напряжения, подаваемого в линию, и сопротивлений R₁ и R₃ с помощью номограммы необходимо по приведенной выше формуле подсчитать коэффициент . Потребление тока при этом следует принимать: одиночной ячейкой - 8 ма; спаренной ячейкой - 4 ма; групповой ячейкой, включенной совместно с одиночной,- 4 ма; групповой ячейкой без одиночной - 11 ма; тремя ячейками на конце релейной цепочки (фиктивные объекты) - 12 ма.

По найденному значению к выбирается кривая на номограмме рис. 89. На оси ординат откладывается полная длина релейной цепочки в км и проводится прямая параллельно оси абсцисс до пересечения с кривой .

Из полученной точки пересечения опускается перпендикуляр на ось абсцисс, которая представляет собой шкалу падений напряжения в линии, шкалу напряжения источника питания и шкалу величины сопротивления R₁ и R₃. Таким образом, в точке пересечения перпендикуляра с осью абсцисс определится: максимальное падение напряжения в линии, необходимое напряжение источника питания на центральном диспетчерском пункте, величины добавочных сопротивлений R₁ и R₃ для первой линейной ячейки.

Для определения сопротивлений R₁ и R₃ для остальных линейных ячеек, кроме первой, нужно на оси ординат отложить соответствующие расстояния в километрах от конца релейной цепочки до рассматриваемой линейной ячейки и по той же самой кривой к указанным выше способом получить на оси абсцисс требуемые данные.

Кроме того, шкала падений напряжения показывает падение напряжения на участке от данной ячейки до конца релейной цепочки.

Для определения значения сопротивления R₂ нужно воспользоваться отношением характеризующим сопротивление релейной цепочки на единицу длины и называемым километрическим сопротивлением линии (r км).

На графике, приведенном на рис. 89, дана зависимость величины сопротивления R₂ от длины релейной цепочки

На графике приведено семейство кривых для различных значений километрического сопротивления линии r км. По величине этого сопротивления выбирается кривая.

На оси абсцисс откладывается длина всей релейной цепочки в км и восстанавливается перпендикуляр до пересечения с соответствующей кривой r км. Через точку пересечения проводится линия параллельно оси абсцисс до пересечения с осью ординат, на которой нанесена шкала сопротивления R₂ в омах. Таким образом, определяется величина дополнительного сопротивления R₂ для первой линейной ячейки.

Для определения величины сопротивления R₂ для остальных линейных ячеек нужно на оси абсцисс отложить расстояние в км от конца релейной цепочки до рассматриваемого линейного пункта и указанным выше способом на оси ординат получить значение сопротивления R₂ для этого пункта.

При наличии трансляционных пунктов расчеты для релейных цепочек производятся аналогично, причем за длину релейной цепочки принимается расстояние от последнего контролируемого объекта до трансляционного пункта.

Приведенный способ определения необходимых величин напряжения и сопротивлений дает достаточную точность и в настоящее время применяется при проектировании устройств диспетчерского контроля.

Устройства диспетчерского контроля, применяемые на участках с автоблокировкой, весьма удачно решают поставленные перед ними задачи, тем более что для своей работы они требуют подвески лишь одного провода на участках с паровой или тепловозной тягой и двух - при электротяге.

В настоящее время диспетчерский контроль заложен в типовые схемы автоблокировки и проектируется с ней одновременно.

Очередными задачами по дальнейшему усовершенствованию системы диспетчерского контроля являются: введение у диспетчера поездографа для автоматической записи исполненного графика движения поездов; устройство контроля состояния блок-участков на перегонах при диспетчерской централизации; уменьшение времени, потребного на полный цикл проверки объектов релейной цепочки.