Системи регулювання і забезпечення безпеки руху поїздів
Для регулювання і забезпечення безпеки руху поїздів по перегонах і станціях призначені залізничні системи автоматики і телемеханіки. Їх застосування дозволяє збільшити пропускну здатність залізничних ліній і станцій, переробну спроможність сортувальних вузлів, а також підвищити продуктивність і культуру праці працівників залізничного транспорту.
Комплекс технічних засобів залізничної автоматики прийнято називати пристроями сигналізації, централізації і блокування (СЦБ).
Сигналізація-єдиний система сигналів і технічних засобів для передачі наказів, які стосуються руху поїздів і маневрової роботи на станціях.
Централізація - комплекс технічних засобів управління сигналами та стрілками на станціях або ділянках з одного пункту (центру) управління.
Блокування (колійна) - система автоматики, що забезпечує розмежування поїздів під час руху на залізничній ділянці відповідно до показань сигналів.
Сигнал - умовний видимий чи звуковий знак, за допомогою якого подається певний наказ, підлягає беззаперечному виконанню.
Видимі сигнали подаються світлофорами, дисками, щитами, ліхтарями, прапорами, сигнальними покажчиками та знаками. Залежно від сигнальних приладів, якими їх подають, вони поділяються:
- на постійні - світлофори, що встановлюються в певних місцях залізничної колії;
- переносні - щити, прапори, ліхтарі на жердинах, призначені для тимчасового огородження тих чи інших ділянок колії та рухомого складу на станційних коліях і перегоні при вимушеній зупинці;
- ручні - прапори, диски, за допомогою яких подають різні команди і вказівки поїздам.
Звукові сигнали виражаються числом і поєднанням звуків різної тривалості. Вони подаються свистками локомотивів, дрезин, ручним свистком, духовими ріжками, сиренами, гудками і петардами. Звукові сигнали подають по можливості так, щоб не створювати шуму в населених пунктах, тому вони чутні на порівняно невеликій відстані.
Основними сигнальними кольорами на транспорті є червоний, жовтий і зелений. Їх вибір не випадковий: встановлено, що при однаковій силі світла червоний вогонь краще видно і спотворюється менше, ніж інші вогні, тому він прийнятий в якості сигналу зупинки. Жовтий колір близький до червоного, видніше зеленого, дозволяє рух, але вимагає зниження швидкості. Зелений вогонь світлофора дозволяє рух із встановленою на даній ділянці швидкістю.
Світлофор - основний сигнальний оптичний прилад на залізничному транспорті, який регулює рух поїздів кольором одного або декількох вогнів як днем, "так і вночі. По конструкції світлофори можуть бути лінзовими або прожекторними. Прожекторні світлофори по витраті електроенергії більш економічні, ніж лінзові, але менш надійні в експлуатації. Переважне поширення тому отримали лінзові світлофори (рис. 1.29, а, б). Їх розміщують або на низькому фундаменті (маневрові світлофори), або на металевій або залізобетонної мач е 4 (прохідні), на якій кріплять головку 1 світлофора, забезпечену фоновим щитком 3 для поліпшення видимості сигналів і козирками 2, що захищають ліхтарі від потрапляння бруду, снігу, сонячних променів і світла локомотивних прожекторів (щоб уникнути перекручування сигнальних показань). Для кожного кольору (вогню) світлофор має окремий лінзовий комплект (рис. 1.29, в) з лампами розжарювання 9 потужністю 15, 25 і 35 Вт, напругою 12 в (на рис. 1.29 - три комплекти). Кожен лінзовий комплект відділений від інших комплектів світлофорної головки перегородками, завдяки чому виключається поява помилкового сигналу від сусідньої палаючої лампи. В металевому корпусі 8 лінзового комплекту кріпляться внутрішня кольорова 5 і зовнішня безбарвна 6 лінзи, а також розсіюють скло 7, що відхиляє промені на 10-20 ° в горизонтальній площині, завдяки чому сигнальні вогні све тофоров видно в будь-яких точках кривих на відстані не менше гальмівного шляху .
Системи інтервального регулювання руху поїздів одночасно забезпечують безпеку руху поїздів і необхідну пропускну здатність залізниці.
На перших залізницях, коли між станціями не було засобів зв'язку для передачі повідомлень про відправлення і прибуття поїздів, їх рух здійснювали за наступним принципом: один поїзд від іншого, що рухається в тому ж напрямку, відокремлювали проміжком часу. При такому способі затримка поїзда в дорозі створювала небезпеку наїзду на нього йде позаду складу. З ростом інтенсивності руху поїздів було вироблено правило, за яким на перегоні повинен знаходитися тільки один поїзд, для чого між станціями, обмежують перегони, були влаштовані лінії зв'язку для передачі відомостей про відправлення і про прибуття поїздів, а також для узгодження черговості їх пропуску по перегону .
До основних засобів інтервального регулювання руху поїздів відносяться: автоматичне блокування (АБ) - у складі диспетчерської централізації або самостійно; напівавтоматичне блокування (ПАБ) для ділянок з неінтенсивним рухом; автоматична локомотивна сигналізація (АЛС); автоматична переездная сигналізація (АПС) і автошлагбаумами.
Автоматичне блокування є найбільш досконалим сучасним засобом регулювання руху поїздів 1. При автоблокування залізничні колії перегону діляться на блок-ділянки за допомогою ізолюючих стиків 5, біля яких встановлюються прохідні автоматично діючі світлофори 4, пов'язані між собою рейковими ланцюгами (РЦ). Довжина блок-ділянки дорівнює відстані між суміжними світлофорами, причому вона повинна бути не меншою ніж гальмова путь при службовому гальмуванні поїзда, що рухається з максимальною дозволеною швидкістю, і становить 1000-2600 м. При тризначною автоблокуванні кожен світлофор може подавати один з трьох сигналів: зелений - що дозволяє рух, коли попереду вільні не менше двох блок-ділянок; жовтий - дозволяє рух з обмеженою швидкістю (попереду вільна тільки один блок - ділянку); червоний - забороняє рух (поїзд повинен зупинитися перед світлофором). Інтервал часу між поїздами при цій системі становить 8-10 хв і менш.
Однією з різновидів АБ є кодова, яка зазвичай застосовується на електрифікованих ділянках. У кодової автоблокування для зв'язку між сигналами, що подаються суміжними прохідними світлофорами, використовуються рейкові кола, провідниками в яких служать рейкові нитки б, що розділяються на блок-ділянки ізолюючими стиками. При цьому для пропуску тягового струму через ізолюючі стики 8 встановлюють дорожні дросель-трансформатори 7, з'єднуються між собою середніми точками.
З одного кінця блок-ділянки спеціальним приладом (кодовою трансмиттером) в рейковий ланцюг надсилаються комбінації імпульсів струму, які на іншому його кінці (на початку кожного блок-ділянки, де встановлений прохідний світлофор) сприймаються дорожнім реле. Дешифратор перетворює сприймаються дорожнім реле комбінації імпульсів в сигнал світлофора, відповідний кожній з комбінацій. Зеленому вогню відповідає комбінація, яка містить три імпульсу, жовтому вогню - два, червоному - один. Сукупність таких комбінацій, що відрізняються числом імпульсів струму, називається числовим кодом, а автоблокування - числовий кодової. Якщо блок-ділянка вільна, то імпульси від кодового трансмітера надходять в колійне реле, яке за допомогою дешифратора перемикає світлофор на відповідний сигнальний вогонь. Якщо блок-ділянка зайнята хоча б однієї колісної парою (рейкове коло замкнута), то колійне реле шунтируется, ток в нього не надходить, на світлофорі загоряється червоний вогонь. Після звільнення поїздом цього блок-ділянки до його світлофора починають надходити сигнали з кодовими комбінаціями з двох імпульсів і на ньому замість червоного загориться жовтий вогонь. При цьому в рейковий ланцюг попереднього блок-ділянки підуть сигнали з комбінаціями з трьох імпульсів і на його світлофорі жовтий вогонь зміниться зеленим.
Електрична енергія для живлення пристроїв АБ подається по лініях електропередачі напругою 10 (6) кВ, розташованим вздовж залізничної лінії. У кожної сигнальної установки на опорі високовольтної лінії 2 розміщується однофазний трансформатор 5, що знижує напругу до ПО. 220 В, яке подається кабелем в релейний шафа 5 для живлення пристроїв АБ.
Напівавтоматичне блокування використовується як засіб інтервального регулювання руху поїздів на ділянках з неінтенсивним рухом. Напівавтоматичного вона називається тому, що частина дій зі зміни показань сигналів світлофорів проводиться автоматично при впливі колісних пар поїздів на рейкові кола, а частина - вручну диспетчером (черговим по станції), зайнятим прийомом, відправленням і пропусканням поїздів.
Для вирішення поїзду зайняти перегін черговий по станції відправлення відкриває вихідний світлофор натисканням кнопки на пульті. На одноколійних ділянках це можливо тільки при отриманні дозвільного сигналу від чергового по станції, на яку відправляється поїзд, а на двоколійних - після отримання розблоковуючого сигналу про прибуття раніше відправленого поїзда. Закривається світлофор автоматично під впливом поїзда. При цьому на перегоні може знаходитися тільки один поїзд, так як на апаратах обох станцій з'являються покажчики зайнятості перегону і виключається можливість відправлення іншого поїзда на зайнятий перегін. Якщо перегін довгий, то його поділяють блокпостом з установкою прохідного світлофора, який відкривається черговим по блок-посту.
Пристроями напівавтоматичного блокування обладнано близько 25 тис. Км мережі залізниць Росії (близько четвертої частини її загальної протяжності).
Автоматична локомотивна сигналізація (АЛС) служить для постійної передачі на локомотив показань колійного світлофора. АЛС доповнює автоблокування, особливо в умовах поганої видимості через туман, дощу, снігопаду та в інших складних умовах, коли машиніст не завжди може розрізнити показання світлофора своєчасно. Локомотивний світлофор, що знаходиться в кабіні машиніста. дублює показання (колір вогню) пу тевого світлофора, до якого наближається локомотив, отримуючи їх по тим же рейковим ланцюгах, що і пристрої АБ.
Крім того, локомотивна АЛ З взаємодіє з пристроями автостопу, розташованими на шляхах між рейками, які автоматично зупиняють поїзд, якщо машиніст вчасно не вживає заходів до гальмування і зупинки поїзда перед закритим світлофором.
Автоматична переездная сигналізація служить для регулювання руху автотранспортних засобів через переїзди (місця перетину в одному рівні автомобільних і залізних доріг). Переважне право руху на переїздах надається залізничного транспорту. Як правило, переїзди з інтенсивним рухом з боку автомобільної дороги обладнають автоматичної переїзної світлофорної сигналізації та автоматичними шлагбаумами, які перекривають проїжджу частину автодороги. Нормальне положення автоматичних шлагбаумів - відкрите, при цьому світлофори автоматичної світлофорної сигналізації не горять, рух автотранспорту по переїзду дозволяється.
При підході поїзда до переїзду в момент вступу його на ділянку наближення починається подача забороняють сигналів: світлових (на світлофорах в сторону автодороги загоряються два поперемінно миготливих червоних вогню) і звукових (дзвінок або ревун) для оповіщення пішоходів.
Потім після закінчення 7-8 с після початку подачі сигналів на проїжджу частину дороги починає опускатися загороджувальний брус шлагбаума, який перекриває рух автотранспорту. Після проходження поїздом переїзду загороджувальні бруси піднімаються, подача звукових сигналів припиняється, червоні вогні світлофорів гаснуть, рух автотранспорту по переїзду поновлюється.