Полуавтоматическая блокировка
Полуавтоматическая блокировка (ПАБ) применяется для интервального регулирования движения поездов на малодеятельных участках железных дорог. Полуавтоматической она называется потому, что часть операций по изменению показаний сигналов выполняется автоматически (в результате воздействия колес подвижного состава), а другая часть осуществляется дежурным по станции или путевому посту. При ПАБ на межстанционном перегоне может находиться только один поезд. Для увеличения пропускной способности наиболее длинные межстанционные перегоны делят на два межпостовых перегона (блок-участка), и на месте раздела устраивают путевой пост. Разрешением на занятие поездом свободного перегона служит соответствующее показание выходного (для станции) или проходного (для путевого поста) сигнала.
Согласно требованиям ПТЭ устройства ПАБ не должны допускать открытия выходного или проходного светофора до освобождения подвижным составом межстанционного или межпостового перегона, а также самопроизвольного закрытия светофора вследствие перехода с основного на резервное энергоснабжение и наоборот. Для этого на каждой станции (на путевом посту) ограждаемого перегона устанавливают блок-аппараты, связанные друг с другом электрической сетью таким образом, что для пользования сигналами от дежурного по станции или посту требуется выполнить необходимые действия в определенной последовательности.
На железных дорогах применяется электромеханическая ПАБ с полярной линейной цепью и релейная ПАБ (РПАБ). В ПАБ первого типа применяются упрощенные аппараты для посылки блокировочных сигналов в виде токов разной полярности.
В РПАБ всеми блокировочными зависимостями между положением стрелок и сигнальными показателями светофоров управляют реле. Эта система по сравнению с электромеханической обеспечивает более высокий уровень автоматизации управления, так как известительные сигналы подаются автоматически и действия дежурного по станции упрощены.
Полуавтоматические системы блокировки автоматически контролируют прибытие поезда, но не обеспечивают проверки его прибытия в полном составе. Это должен сделать сам дежурный по станции, и только после проверки он имеет право подать блокировочный сигнал о прибытии поезда на станцию.
Этот недостаток РПАБ устраняется применением специального устройства автоматического счета осей поезда, которое устанавливается на станции.
Автоматическая блокировка
Автоблокировка (АБ) является основной системой регулирования движения поездов на одно- и двухпутных линиях магистральных Железных дорог. При использовании автоблокировки межстанционный перегон разделен на блок-участки длиной 1,0...2,6 км. Каждый блок-участок огражден проходным светофором. Сигнальные показания светофоров сменяются автоматически при движении поезда по перегону. Исключением являются выходные и входные светофоры: ими управляют дежурные по станциям.
Автоблокировка бывает двух-, трех- и четырехзначной. На магистральных железных дорогах применяют трех- и четырехзначную АБ.
При использовании трехзначной АБ между движущимися поездами должно быть не менее трех свободных блок-участков. Желтый огонь светофора показывает, что на стоящем впереди светофоре горит красный огонь, перед которым машинист должен остановить поезд. Зеленый огонь показывает, что впереди свободны как минимум два блок-участка и можно двигаться с установленной скоростью.
В случае применения четырехзначной АБ на каждом проходном светофоре добавляется сигнальное показание в виде одновременно горящих желтого и зеленого огней. Это позволяет обеспечить минимальный интервал попутного следования поездов с любой скоростью.
Для уяснения принципа смены сигнальных показаний на рисунке приведена упрощенная схема двузначной автоблокировки с рельсовыми цепями постоянного тока. Рельсовые цепи отделены друг от друга изолирующими стыками ИС. Источником тока в рельсовой цепи является путевая батарея ПБ, потребителем тока — путевое реле ПР
Когда блок-участок свободен, ток от источника питания протекает по рельсам и поступает в путевое реле, которое замыкает цепь сигнальной батареи СБ на лампу зеленого огня светофора. Если блок-участок занят хотя бы одной колесной парой (или лопнул рельс), то ток не поступает в путевое реле, его якорь отходит от контакта под действием силы тяжести, и цепь сигнальной батареи замыкается на лампу красного огня светофора.
АБ позволяет организовать движение поездов в попутном направлении с интервалом 8 мин, а на пригородных участках — с интервалом 3...4 мин.
На участках с автономной тягой применяют АБ с рельсовыми цепями постоянного тока, на электрифицированных участках — с кодовыми рельсовыми цепями, которые питаются переменным током в виде импульсов. АБ с кодовыми рельсовыми цепями называют кодовой автоблокировкой. Для связи проходных светофоров друг с другом при такой АБ используют кодовые рельсовые цепи. С их помощью показания путевых светофоров передаются в кабину машиниста движущегося поезда. Таким образом осуществляется автоматическая локомотивная сигнализация, позволяющая повысить безопасность движения.
В последние годы разработаны и внедряются новые системы автоблокировки, которые применяются на участках с любыми видами тяги и обладают высокой эксплуатационной надежностью.
Основным средством интервального регулирования движения поездов является АБ с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением аппаратуры. Она позволяет отказаться от изолирующих стыков на перегонах — самого слабого звена действующих систем АБ.
22. Диспетчерская централизация (ДЦ) на железных дорогах входит в состав устройств СЦБ. С помощью диспетчерской централизации осуществляется управление стрелками и сигналами раздельных пунктов железнодорожного участка c одного диспетчерского поста. Система автоматически посылает диспетчеру информацию о движении поездов на участке, показаниях входных и выходных светофоров, состоянии приемо-отправочных путей на промежуточных станциях, положение и занятость стрелок. Информация отражается на светосхеме табло установленной на посту. Также может автоматически записываться график исполненного движения поездов, контролируются номера и маршруты поездов и их прибытие/отбытие на промежуточных станциях с путевым развитием.
Применение диспетчерской централизации значительно повысило пропускную способность железных дорог и снизило количество человек, необходимых для обслуживания железной дороги и промежуточных станций. Если раньше управление движением осуществлялось на основе данных, получаемых от дежурных по станциям и самостоятельного вычерчивания диспетчером осуществленного движения, то система централизации позволила получать информацию автоматически и фактически регулировать не только движение поездов, но и изменять их скорость. С помощью пульта управления диспетчер контролирует электрическую централизацию стрелок и сигналов на промежуточных станциях и автоматическую блокировку на перегонах. Помимо безостановочного движения поездов стали возможны безостановочные обгоны, когда за грузовым поездом следует пассажирский. При этом на специальных двухпутных вставках диспетчер снижает скорость грузового поезда, а пассажирский его обгоняет с большой скоростью.
При электрической ДЦ сигналы передаются к устройствам через двухпроводной кабель в виде кода. Он составлен из показателей тока (полярность, время, частота). Различные комбинации этих показателей и являются сигналом к тому или иному действию. В настоящее время принята двоичная кодировка сигналов с помощью «0» и «1». При отправке сигнала первая часть кода указывает определенную станцию, вторая - команду, которую необходимо произвести.
На посту ДЦ установлено следующее оборудование: табло, по которому контролируются маршруты движения поездов, светофоры и стрелки каждой станции, манипулятор с кнопками, с помощью которого отправляются команды, поездограф, который автоматически выписывает исполненный график движения поездов, панель связи для вызова абонентов. Диспетчерская централизация является главным пунктом регулировки движения на больших участках железных дорог (100 – 150 км) поэтому надежность устройств должны находиться на очень высоком уровне. Институты «Росжелдорпроект» на современном и высокопрофессиональном уровне занимаются проектированием оснащения железных дорог устройствами СЦБ и в том числе диспетчерской централизацией.
23. Главным назначением устройств СЦБ является регулирование и обеспечение безопасности движения поездов. Современные устройства СЦБ работают с помощью автоматического и телемеханического управления. К ним относятся Путевая блокировка, электрожезловая система, Централизация стрелок и сигналов, устройства автоматики и телемеханики сортировочных горок, автоматическая регулировка движения поездов совместно с автоматической локомотивной сигнализацией (АЛС). Диспетчерская централизация, автоматический диспетчерский контроль движения поездов и ограждающие устройства на железнодорожных переездах.
Устройства путевой блокировки представляют собой систему технических средств железнодорожной автоматики и телемеханики, которая регулирует движение поездов на перегонах и промежуточных станциях. С помощью светофора машинистам дается сигнал о возможности беспрепятственного или ограниченного проезда по данному участку пути, либо о запрещении проезда. Для большей надежности используются дополнительные устройства – автостопы. При наличии автоматической локомотивной сигнализации возможно автоматически остановить поезд, если он проехал на запрещающий сигнал.
Устройства электрической централизации стрелок и сигналов регулируют движение поездов на станциях. Они управляются с поста централизации. Как правило, до сих пор наиболее распространенной является система электрической централизации, хотя постепенно на российских железных дорогах начали внедрять более современную – микропроцессорную централизацию стрелок и сигналов. В любом случае главным критерием выбора является надежность системы. Поскольку управление движением на станции является сложным процессом из-за большого количества поездов и путей.
Устройства автоматической регулировки движения поездов регулируют движение поездов на участке, контролируют график движения и автоматически блокируют движение поезда или снижают его скорость при приближении препятствия. Последнее устройство действует совместно с АЛС, которая автоматически передает в кабину машиниста информацию о путевых сигналах и состоянии данного участка пути. Подобное сочетание устройств называется сигнальной авторегулировкой. Таким образом, эти и другие устройства СЦБ являются основными устройствами регулировки движения поездов на всех участках железных дорог. Их надежность – залог безопасности железнодорожных перевозок.
24. Основным сигнальным прибором на железнодорожном транспорте является светофор — оптический прибор, сигнализирующий днем и ночью цветом одного или нескольких огней.
Светофоры подразделяют на линзовые и прожекторные. Линзовые светофоры бывают: мачтовые (рис. 20.2, а), состоящие из металлической или железобетонной мачты и укрепленной на ней головки с лин-
зовыми комплектами; консольные или мостиковые (рис. 20.2,6), у которых головки подвешены над путями на консолях (мостиках) с правой стороны по ходу поезда или над осью пути; карликовые (рис. 20.2, б), у которых светофорная головка без мачты укреплена непосредственно на фундаменте с небольшим наклоном по вертикали, благодаря чему обеспечивается видимость сигнала с локомотива на близком расстоянии. Относительно оси пути светофоры устанавливают в соответствии с требованиями габарита приближения строений. Консольные светофоры применяют, если по условиям габарита нельзя установить мачтовый светофор, а также на электрифицированных дорогах, где опоры контактной сети мешают видимости сигналов.
Карликовые светофоры устанавливают в узких междупутьях и применяют в качестве маневровых и выходных с боковых путей.Линзовый светофор (рис. 20.3) имеет для каждого огня отдельный линзовый комплект с лампами 15, 25 и 35 Вт при напряжении 12 В. Линзовые комплекты размещены в светофорных головках таким образом, что они отделены друг от друга перегородками, благодаря чему исключено появление ложного сигнального показания от горящей лампы соседнего комплекта.
Головки имеют фоновые щитки для улучшения видимости сигналов и козырьки, защищающие фонари от попадания грязи, снега» солнечных лучей и света локомотивных прожекторов (во избежание искажения сигнальных показаний). В линзовых комплектах светофоров, установленных на кривых участках пути, имеются рассеивающие стекла. Они отклоняют лучи на 10 или 20° в горизонтальной плоскости в сторону кривой, благодаря чему сигнальные огни светофоров видны в любых точках кривых на расстоянии не менее тормозного пути.Прожекторный светофор представляет собой мачту, на которой укреплена светофорная головка с круглым фоновым щитом. Для получения трех различных сигнальных огней в головке светофора установлен светофильтр с тремя цветными стеклами, который передвигается прожекторным реле при пропускании через него тока прямой или обратной полярности Прожекторные светофоры по расходу электроэнергии более экономичны, чем линзовые, но они менее надежны в эксплуатации.
Светофоры устанавливают у железнодорожных путей с правой стороны по направлению движения поездов или над Осью ограждаемого пути с учетом габарита приближения строений С. Причем размещают светофоры так, чтобы их показания нельзя было принять за сигналы, относящиеся к смежным путям.
Входные светофоры устанавливают от первого входного стрелочного перевода на расстоянии не ближе 50 м, считая от остряка противошерстного ИЛИ предельного столбика пошерстного стрелочного перевода. На электрифицированных участках входные светофоры устанавливаются перед воздушными промежутками (со стороны перегона), отделяющими контактную сеть перегонов от контактной сети станций, т. е. так, что поезд, остановившийся у закрытого входного светофора, получает питание от контактного провода перегона и, следовательно, его трогание с места и дальнейшее движение будут обеспечены. Для обеспечения безопасности движения поездов красные, желтые и зеленые огни светофоров входных, проходных, заградительных и прикрытия на прямых участках пути днем и ночью должны быть отчетливо различимы из кабины управления локомотива приближающегося поезда на расстоянии не менее 1000 м.
Минимальные расстояния видимости сигнальных огней зависят от плана пути и местных условий. При отсутствии габарита для установки светофоров с правой стороны путей в отдельных случаях допускается располагать входные светофоры с левой стороны (ПТЭ, п. 6.6).
Перед всеми входными и проходными светофорами устанавливают предупредительные светофоры. На линиях, оборудованных автоблокировкой, каждый проходной светофор является предупредительным по отношению к следующему. Расстояние между смежными светофорами на линиях, оборудованных автоблокировкой с трехзначной сигнализацией, должно быть не менее тормозного пути, определенного для данного места при полном служебном торможении и максимальной реализуемой скорости, но не более 120 км/ч для пассажирских поездов и 80 км/ч для грузовых и, кроме того, должно быть не менее тормозного пути при экстренном торможении с учетом времени, необходимого для воздействия устройств автоматической локомотивной сигнализации и автостопа на тормозную систему поезда. При этом на участках, где видимость сигналов менее 400 м, а также на линиях, вновь оборудуемых автоблокировкой, указанное расстояние должно быть не менее 1000 м.
Показания входных светофоров на прямых участках пути днем и
ночью должны быть отчетливо различимы из кабины управления локомотива приближающегося поезда, на расстоянии не менее 1000 м, на кривых участках — не менее 400 м, в сильно пересеченной местности — не менее 200 м.
Выходные светофоры устанавливают у каждого Отправочного пути впереди места, предназначенного для стоянки локомотива отправляющегося поезда. Показания выходных и маршрутных светофоров главных путей должны быть отчетливо различимы на расстоянии не менее 400 м, а боковых путей — не менее 200 м.
На рис. 20.4 приведена схема расстановки входных, предупредительных и выходных светофоров на разъезде при автоблокировке. Входные светофоры, по которым на станцию принимают нечетные поезда, обозначают буквой Н, предупредительные перед ними – НПС, а со стороны прибытия четных поездов — соответственно Ч и ЧПС Выходные светофоры нечетного и четного направлений обозначают соответственно буквами Н и Ч с указанием номера пути, к которому они относятся
Управление станционными светофорами полуавтоматического действия: открывает светофоры (включает разрешающие сигнальные огни) дежурный по станции или поездной диспетчер, а закрываются они (загорается красный огонь) автоматически от проходящих поездов.
Разрешающие показания входных и выходных светофоров предусмотрены Инструкцией по сигнализации и различаются в зависимости от условий приема, пропуска или отправления поездов. Например, если на входном светофоре (рис. 20.5, а) горит один желтый огонь, то это означает, что поезду разрешается следовать на станцию по главному пути с готовностью остановиться; выходной светофор R закрыт. Прием поезда с остановкой на боковом пути, на котором уложены стрелочные переводы с крестовинами марки 1/9 или 1/11 (допускают следование поездов на боковой путь со скоростью не более 50 км/ч), производят по двум одновременно горящим желтым огням входного светофора и красному огню на выходном. При приеме поездов на боковые пути станции по стрелочным переводам с крестовинами пологих марок (1/18) или отправлении поездов по таким же переводам применяется сигнализация, разрешающая машинисту вести поезд с повышенной скоростью. Например, если входной и выходной стрелочные переводы бокового пути имеют крестовины марки 1/18, то поезд может проследовать по боковому пути со скоростью не более 80 км/ч. В этом случае на входном светофоре горят один зеленый мигающий и один желтый огни и одна зеленая светящаяся полоса; выходной светофор открыт (рис. 20.5, б).
Если в этих условиях поезд принимается на боко20.5вой путь, то на входном светофоре горят два желтых огня и одна светящаяся зеленая полоса, что означает, что поезду разрешается следовать на станцию со скоростью не более 80 км/ч на боковой путь и готовностью остановиться; следующий светофор
25-26.