Общие сведения о тяговом подвижном составе

АВТОМАТИКА,ТЕЛЕМЕХАНИКА И СИГНАЛИЗАЦИЯ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ  ТРАНСПОРТЕ

Понятие о комплексе  устройств автоматики, телемеханики и сигнализации 

Устройства автоматики и телемеханики на железнодорожном  транспорте, или, как их еще называют, средства сигнализации, централизации  и блокировки (СЦБ), предназначены  для автоматизации процессов, связанных  с управлением движением поездов, обеспечения безопасности и необходимой  пропускной способности железных дорог, а также повышения производительности труда.

Обычно системы  автоматики осуществляют регулирование, контроль и управление объектами, когда  расстояние между ними невелико. Если же объекты значительно удалены  друг от друга, то вместо систем автоматики применяют системы телемеханики.

На железнодорожном  транспорте устройства СЦБ в зависимости  от их назначения подразделяют на две  группы: устройства СЦБ на перегонах  и станциях.

К первой группе относятся  автоматическая блокировка, автоматическая локомотивная сигнализация, путевая  полуавтоматическая блокировка, система  диспетчерского контроля за движением  поездов и автоматическая переездная сигнализация; ко второй — электрическая  и диспетчерская централизация, комплекс устройств горочной автоматики и др.

Движение поездов  по перегонам, поездная и маневровая работа на станциях осуществляются в  условиях непрерывно меняющейся обстановки. В таких условиях для быстрой  передачи различных приказов и указаний локомотивным бригадам и другим работникам, связанным с движением поездов, применяют железнодорожную сигнализацию. Она позволяет регулировать движение поездов на перегонах, поездную и маневровую работу на станциях и обеспечивает безопасность движения.

Классификация сигналов 

Сигналом называется условный видимый или звуковой знак, с помощью которого подается определенный приказ, подлежащий безусловному выполнению. В соответствии с ПТЭ работники  железнодорожного транспорта должны использовать все возможные средства для выполнения требования сигнала. На транспорте под  словом «сигнал» обычно понимают и  сигнальный прибор, и его сигнальное показание.

Значения сигнальных показаний установлены Инструкцией  по сигнализации на железных дорогах  Российской Федерации (ИСИ). 
 
 

Применяемые на транспорте сигналы по способу их восприятия подразделяют на видимые и звуковые.

Видимые сигналы  обозначаются цветом огней, щитов, флагов и дисков; числом и взаимным положением сигнальных показаний; режимом горения  сигнальных огней и формой переносных сигнальных щитов. Достоинство видимых  сигналов заключается в том, что  они могут быть переданы на большее  расстояние, чем звуковые.

По времени применения видимые сигналы подразделяют на дневные, подаваемые в светлое время  суток и сигнализирующие цветом щита, флага или диска; ночные, сигнализирующие  огнями установленных цветов и подаваемые в темное время суток; круглосуточные, подаваемые как в светлое, так  и в темное время суток и  сигнализирующие цветом, режимом  горения и сочетанием огней.

Видимые сигналы  подаются светофорами, флагами, фонарями, щитами и дисками. Назначение этих приборов, их сигнальные показания, места установки  и порядок пользования определены ПТЭ и ИСИ.

Видимые сигналы  в зависимости от типа сигнальных приборов, которые их подают, подразделяют на постоянные (светофоры, устанавливаемые  в определенных местах железнодорожного пути, и локомотивные светофоры); переносные (щиты, флаги, фонари на шестах, предназначенные  для временного ограждения тех или  иных участков пути и подвижного состава); поездные (диски, флаги и фонари для  обозначения головы и хвоста поезда); ручные (флаги, диски, фонари, посредством  которых подают различные команды  и указания).

Светофоры в свою очередь в зависимости от назначения подразделяются на входные, ограждающие  станции со стороны прилегающих  перегонов и разрешающие или  запрещающие поезду следовать на станцию; выходные, разрешающие или  запрещающие поезду отправляться со станции на перегон; проходные, расположенные на перегоне и разрешающие или запрещающие поезду следовать на ограждаемые ими участки; маршрутные, разрешающие или запрещающие поезду следовать из одного района станции в другой; сигналы прикрытия, ограждающие места одноуровневых пересечений железных дорог с другими железными дорогами, трамвайными путями и троллейбусными линиями, а также разводные мосты. Кроме того, бывают светофоры предупредительные, маневровые, горочные, заградительные, повторительные и локомотивные.

Основными сигнальными  цветами на железнодорожном транспорте являются красный, желтый и зеленый (возможны их сочетания). Красный огонь  принят в качестве сигнала остановки, желтый разрешает движение, но требует  снижения скорости, зеленый разрешает  движение с установленной скоростью. 
 
 

Кроме названных  применяют синий, лунно-белый, прозрачно-белый  и молочно-белый сигнальные огни. Синий огонь используют как запрещающий  на маневровых светофорах, а лунно-белый  — как разрешающий маневровый и пригласительный на входных, выходных и маршрутных светофорах. Прозрачно-белый  огонь применяют в ручных фонарях, поездных сигналах, указателях гидроколонок, светящихся указателях перегрева букс и др., тогда как молочно-белый — в указателях путевого заграждения и стрелочных указателях.

Поездными сигналами  являются фонари с прозрачно-белыми, красными и желтыми огнями, красные  и желтые флаги, а также красные  диски. Эти сигналы служат для  обозначения головы и хвоста поезда и других подвижных единиц. По числу, цвету и расположению сигналов в  голове и хвосте поезда, зная ИСИ, можно  в любое время суток определить, по какому пути и как следует поезд  — локомотивом или вагонами вперед.

Для подачи ручных сигналов используют красный и желтый флаги; фонари с красным, желтым, зеленым  и прозрачно-белым огнями; диски, окрашенные с одной стороны в  красный цвет, а с другой —  в белый с черным окаймлением. Ручные сигналы применяют при  маневровой работе, опробовании тормозов поезда, приеме, пропуске и отправлении  поездов, встрече поездов путевыми, мостовыми и тоннельными обходчиками; их используют также работники, обслуживающие  поезда, и др. С помощью ручных сигналов машинистам локомотивов либо предъявляют требование остановить поезд, либо разрешают движение с  установленной или пониженной скоростью, либо требуют произвести пробное  торможение или отпустить тормоза.

Звуковые сигналы  обозначаются числом и сочетанием звуков различной продолжительности. Для  подачи звуковых сигналов служат свистки  локомотивов, мотор-вагонных поездов  и дрезин, звонки, ручные свистки, духовые  рожки, сирены, гудки и петарды.

Для передачи дополнительных указаний на дорогах применяют разнообразные  по назначению и виду сигнальные указатели  и сигнальные знаки.

Имеется несколько  типов сигнальных указателей: маршрутные — для указания номера пути приема или направления движения поезда; стрелочные, указывающие положение  стрелок на движение по прямому или боковому пути; путевого заграждения; гидравлических колонок; перегрева букс на участках, оборудованных устройствами для выявления перегретых букс у проходящих поездов; «Опустить токоприемник» — на электрифицированных участках перед воздушным промежутком.

Сигнальные знаки  разделяются на постоянные, предупредительные  и временные. Последние устанавливают  на участках, где работают снегоочистители, а также при выполнении плановых ремонтных и строительных работ.

Сигнальные знаки  в отличие от светофоров и сигнальных указателей имеют только одно сигнальное значение. Сигнальные знаки не снабжены собственными источниками света, поэтому  их размещают так, чтобы при приближении  поезда они освещались прожектором. Для лучшей видимости некоторые  сигнальные знаки оборудованы отражателями. 
 
 

УСТРОЙСТВА СЦБ  НА ПЕРЕГОНАХ

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. 

Автоматическая локомотивная сигнализация 

Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС) предназначена для  повышения безопасности движения поездов  и улучшения условий труда  локомотивных бригад. При плохой видимости (дождь, туман, снегопад) машинист поезда может своевременно не заметить показания  светофора, что приведет к проезду  запрещающего сигнала. Чтобы исключить  такие негативные случаи, автоблокировку дополняют АЛС, с помощью которой  показания путевых светофоров при  приближении к ним поезда передаются на локомотивный светофор, установленный  в кабине машиниста. Систему АЛС  дополняют автостопом, который останавливает  поезд перед закрытым светофором, если машинист не принимает мер к  своевременному торможению.

Систему АЛС дополняют  также устройством для проверки бдительности машиниста и контроля скорости движения поезда, а наиболее совершенные системы — устройствами автоматического регулирования  скорости.

АЛС с автостопом осуществляет торможение поезда и в  случае превышения допустимой скорости или отсутствия подтверждения бдительности машиниста.

В зависимости от способа передачи показаний путевых  сигналов на локомотив (непрерывно или  только в определенных точках пути) различают АЛС непрерывного типа с автостопом (АЛСН) и точечного  типа с автостопом (АЛСТ), причем последняя  может применяться только на участках, оборудованных полуавтомати­ческой  блокировкой. 
 
 

АЛСН  служит для  постоянной передачи на локомотив (по рельсовым цепям) показаний путевого светофора, к которому приближается поезд. Навстречу движущемуся поезду от стоящего впереди светофора в  рельсовую цепь подается переменный кодовый ток. Он наводит в приемных катушках ПК локомотива кодовые импульсы переменного тока (напряжением около 0,2 В). Эти импульсы поступают через  фильтр Ф в усилитель У, с помощью  которых преобразуются и усиливаются. В дешифраторе ДШ коды расшифровываются, и в зависимости от их значения включается соответствующий огонь  локомотивного светофора ЛС. Если на путевом светофоре горит зеленый  огонь, то в цепи проходят три импульса тока в кодовом цикле и на локомотивном светофоре горит также зеленый  огонь. При включенном желтом сигнале  проходят два импульса тока в кодовом  цикле, и на локомотивном светофоре  горит также желтый огонь. От светофора  с красным огнем поступает  код с одним импульсом тока в цикле, и на светофоре локомотива включается желтый огонь с красным.