На сети железных дорог РФ для обеспечения безопасности и четкой организации движения поездов и маневровой работы применяются сигналы – условные видимые или звуковые знаки, при помощи которых подаются определенные приказы [В]. Различаются видимые (светофоры, диски, щиты, фонари, флаги, сигнальные указатели и сигнальные знаки) и звуковые (свистки локомотивов, ручные свистки, духовые рожки, сирены, петарды) сигналы [А].
Регулирование процесса движения поездов на станциях производится светофорами, которые различаются по устройству оптической системы (прожекторные, линзовые, светодиодные), назначению (входные, выходные, маршрутные, маневровые и т. д.), конструктивному исполнению (мачтовые, карликовые, консольные) и способу подачи сигнальных показаний (нормально горящие — постоянно горящие независимо от поездной ситуации; нормально негорящие — включающиеся при вступлении подвижного состава на участок перед светофором и гаснущие после выхода подвижного состава с этого участка, немигающие и мигающие). Классификация светофоров приведена на рис. 1.39.
Станционные светофоры должны подавать сигналы, которые должны быть днем и ночью отчетливо различимы из кабины управления локомотива приближающегося поезда на расстоянии: для входных, предупредительных, проходных, заградительных и светофоров прикрытия на прямых участках пути — не менее 1000 м; для выходных и маршрутных светофоров главных путей — не менее 400 м, боковых путей — не менее 200 м; пригласительных сигналов и маневровых светофоров — не менее 200 м.
Для этого применяются оптические системы специальной конструкции. В прожекторных светофорах (рис. 1.40) оптическая система выполнена в виде установленного в чугунном корпусе 1 съемного сигнального механизма 2. Она состоит из лампы накаливания 3, световой поток которой увеличивается эллипсоидным отражателем 4. Нить лампы размещена в одном фокусе отражателя, в другом расположена подвижная рамка 6 с цветными светофильтрами красного, желтого и зеленого цвета, управляемая электромагнитным механизмом 7. Лучи лампы проходят через светофильтр, далее через собирательные линзы 8 и 12 и направляются вдоль оси пути. Для улучшения видимости показаний светофора на близком расстоянии часть лучей отклоняется вниз вставкой 9.
|
|
Сигнальный механизм представляет собой поляризованное электромагнитное реле постоянного тока, управляющее подвижной рамкой со светофильтрами. При отсутствии тока в обмотках сигнального механизма в фокусе оптической системы находится светофильтр красного цвета. При протекании тока определенной полярности рамка со светофильтрами поворачивается, в результате чего в фокусе оказывается светофильтр другого цвета, чем и обуславливается изменение сигнальных показаний, подаваемых светофором.
Для настройки видимости прожекторного светофора на корпусе закреплено визирное приспособление 5, улучшение видимости сигнала достигается применением фонового щита 10 и козырька 11.
При кажущихся преимуществах (одной оптической системой подаются разные сигналы) применение прожекторных светофоров ограничивается их существенным конструктивным недостатком: возможностью заклинивания рамки со светофильтрами, что приводит к ложной подаче разрешающих движение сигналов и может привести к крушению поездов. В настоящее время прожекторные светофоры сохраняются (до модернизации устройств) в основном при полуавтоматической блокировке как более экономичные по потреблению электроэнергии на участках, не имеющих надежных источников электропитания.
|
|
Наибольшее распространение на сети железных дорог России нашли линзовые светофоры. Для каждого сигнального огня светофора применяется отдельный линзовый комплект (рис. 1.41), состоящий из корпуса 1, с укрепленным на нем ламподержателем 2, куда устанавливается лампа накаливания 3. Световой поток лампы проходит через оптическую систему, состоящую из двух линз, жестко связанных с корпусом крепежными винтами 4 и удерживающими лапками 5, а также прижимным кольцом 6. Меньшая (диаметром 139 мм) линза 7 изготавливается из цветного стекла и является светофильтром красного, желтого, зеленого, лунно-белого или синего цвета. Большая (диаметром 212 мм, в карликовых светофорах — 160 мм) линза 8 из бесцветного стекла служит рассеивателем света. При изготовлении на заводе каждый линзовый комплект фокусируется.
В линзовых комплектах светофоров применяются однонитевые лампы накаливания типа ЖС12-15 и ЖС12-25, а также двухнитевые ЖС12-15+15 и ЖС12-25+25 (железнодорожная сигнальная, рассчитанная на напряжение питания 12 В; мощность основной и резервной нитей накаливания – 15 или 25 Вт). Ресурс горения однонитевой лампы составляет 1500 ч, двухнитевой — 2000 ч (основная нить) и 300 ч (резервная нить). Основное назначение резервных нитей – в течение некоторого времени, необходимого для устранения неисправности, сохранять возможность подачи сигнальных показаний. Длительная эксплуатация светофоров с перегоревшими основными и включенными резервными нитями не допускается.
|
|
Выбор питающего напряжения 12 В обусловлен требованиями техники безопасности. Поэтому же мачтовые светофоры, установленные на электрифицированных участках железных дорог заземляют.
Линзовые комплекты монтируются в одно-, дву- или трехзначных светофорных головках, которые крепятся к мачте (мачтовые светофоры) или к фундаменту (карликовые светофоры) специальными кронштейнами, позволяющими производить регулировку видимости сигнала в контрольной точке изменением угла наклона головки в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
В последние годы усилия ученых направлены на создание светодиодных оптических систем, обладающих рядом преимуществ по сравнению с линзовыми: улучшенными характеристиками видимости, низким потреблением электроэнергии, увеличенным на порядок ресурсом работы. Оптические системы таких светофоров (рис. 1.42) состоят из светодиодной сборки 1, прикрепляемой к стойке 4 посредством шпилек 3 с резьбовым соединением. Питание к светодиодам подводится через клемму 2. Конструкция светофорной головки также содержит фоновый щит 5 и козырек 6.
Ряд проблем, связанных с применением светодиодных светофоров и не решенных на настоящий момент (низкий ток свечение светодиода и, как следствие, слабая защищенность от электрических и электромагнитных влияний, нелинейная зависимость свечения от напряжения питания – сложности регулировки режима ДСН), ограничивает их применение.
С лицевой стороны все детали светофоров для исключения бликов окрашиваются в черный цвет. Кроме того, для исключения возможности подачи ложных сигналов отраженным солнечным светом применяются защитные козырьки. Защита от ложной сигнализации отраженным светом локомотивных прожекторов достигается особенностями конструкции: в линзовых светофорах – отсутствием рефлектора (рис. 1.41), в прожекторных – устройством оптической системы (рис. 1.40); в светодиодном – устройством матрицы.
Тыльная сторона светофоров окрашивается специальной алюминиевой краской, чем обеспечивается их видимость в отраженном свете локомотивных прожекторов (например, при движении поездов по неправильному перегонному пути по показаниям локомотивной сигнализации тыл проходного светофора является знаком границы блок-участков; тыл входного светофора может служить обозначением границы станции).
В сигнализации, связанной с движением поездов и маневровой работой, применяются следующие основные сигнальные цвета: зеленый, желтый, красный, лунно-белый, синий.
Главная идея железнодорожной светофорной сигнализации заключается в том, что каждый светофор сообщает машинисту информацию не только о том с какой скоростью можно проследовать данный светофор, но и о скорости проследования следующего светофора. Эта информация передается свето-цветовым кодом. На входных, выходных, маршрутных и проходных светофорах один ровно горящий или мигающий желтый или зеленый сигнал разрешает проследовать светофор с установленной скоростью. Цвет и режим горения при этом предупреждают о состоянии следующего светофора: зеленый – следующий светофор открыт и разрешается его проследование с установленной скоростью; желтый - следующий светофор закрыт; желтый мигающий – следующий светофор открыт, но требует проследования с уменьшенной скоростью. Два одновременно горящих желтых сигнала требуют проследования светофора с уменьшенной скоростью с отклонением по стрелкам. Верхний их них при этом ровным горением указывает на закрытое состояние следующего светофора, миганием – на открытое.
Пример взаимной увязки сигнальных показаний станционных светофоров приведен на рис. 1.43. Входные светофоры (Н, рис. 1.43) могут подавать следующие сигналы:
- один красный огонь – «Стой! Запрещается проезжать сигнал»;
- один желтый огонь – «Разрешается поезду следовать на станцию по главному пути с готовностью остановиться; следующий светофор (маршрутный или выходной) закрыт»;
- один желтый мигающий огонь – «Разрешается поезду следовать на станцию по главному пути с установленной скоростью; следующий светофор (маршрутный или выходной) открыт и требует проследования его с уменьшенной скоростью»;
- два желтых огня – «Разрешается поезду следовать на станцию с уменьшенной скоростью на боковой путь и готовностью остановиться; следующий светофор закрыт»;
- два желтых огня, из них верхний мигающий – «Разрешается поезду следовать на станцию с уменьшенной скоростью на боковой путь; следующий светофор (маршрутный или выходной) открыт»;
- один зеленый огонь – «Разрешается поезду следовать на станцию по главному пути с установленной скоростью; следующий светофор (маршрутный или выходной) открыт»;
- один лунно-белый мигающий огонь (пригласительный сигнал) – разрешает поезду проследовать светофор с красным огнем (или погасшим) и продолжать движение до следующего светофора со скоростью не более 20 км/ч с особой бдительностью и готовностью немедленно остановиться, если встретится препятствие для дальнейшего движения.
Конструктивно входные светофоры выполняются мачтовыми (рис. 1.44). Допускается устанавливать входной светофор карликового типа с неправильного пути при временных устройствах, включаемых на период производства ремонтных и восстановительных работ. Как исключение, по разрешению начальника железной дороги, входной светофор карликового типа с неправильного пути может сохраняться в действующих устройствах до реконструкции автоблокировки.
Входные светофоры устанавливают: при автономной тяге на расстоянии не ближе 50 м от остряка противошерстного или предельного столбика пошерстного стрелочного перевода; на электрифицированных участках не ближе 10 м от анкерной опоры в сторону перегона перед воздушными промежутками (нейтральными вставками) контактной сети или не менее 300 м от первого стрелочного перевода.
Все светофоры на железных дорогах России устанавливаются справа по ходу движения на расстоянии от оси пути обеспечивающем требования габарита приближения строений «С». В особых случаях при отсутствии необходимой ширины междупутья дополнительный входной светофор допускается устанавливать слева от ограждаемого пути.
Маршрутные светофоры (НМ1А, НМ3, рис. 1.43) могут подавать следующие сигналы:
- один красный огонь – «Стой! Запрещается проезжать сигнал»;
- один желтый огонь – «Разрешается движение с готовностью остановиться; следующий светофор (маршрутный или выходной) закрыт»;
- один желтый мигающий огонь – «Разрешается проследование светофора с установленной скоростью; следующий светофор (маршрутный или выходной) открыт и требует проследования его с уменьшенной скоростью»;
- два желтых огня – «Разрешается проследование светофора с уменьшенной скоростью и готовностью остановиться на станции; поезд следует на боковой путь; следующий светофор закрыт»»;
- два желтых огня, из них верхний мигающий – «Разрешается проследование светофора с уменьшенной скоростью; поезд следует на боковой путь; следующий светофор (маршрутный или выходной) открыт;
- один зеленый огонь – «Разрешается движение с установленной скоростью; следующий светофор (маршрутный или выходной) открыт».
Выходные светофоры (Н1, рис. 1.43) могут подавать следующие сигналы:
- один красный огонь – «Стой! Запрещается проезжать сигнал»;
- один желтый огонь – «Разрешается поезду отправиться со станции и следовать с готовностью остановиться; следующий светофор закрыт»;
- два желтых огня – «Разрешается поезду отправиться со станции с уменьшенной скоростью; поезд следует с отклонением по стрелочному переводу; следующий светофор закрыт»;
- два желтых огня, из них верхний мигающий – «Разрешается поезду отправиться со станции с уменьшенной скоростью; поезд следует с отклонением по стрелочному переводу; следующий светофор открыт»;
- один зеленый огонь – «Разрешается поезду отправиться со станции и следовать с установленной скоростью; впереди свободны два или более блок-участка».
На двухпутных участках, где движение по правильному пути осуществляется по сигналам автоблокировки, а по неправильному пути по показаниям локомотивного светофора при отправлении со станции на неправильный путь подается сигнал:
- один желтый мигающий и один лунно-белый огни – «Разрешается поезду отправиться со станции с уменьшенной скоростью не более 40 км/ч и далее следовать по неправильному пути по показаниям локомотивного светофора».
Выходные и маршрутные светофоры с главных путей для движения в правильном направлении, а также с боковых путей с высокими пассажирскими платформами, и с путей, по которым осуществляется безостановочный пропуск поездов, устанавливаются мачтовыми (см. рис. 1.44). В других случаях применяются карликовые светофоры (рис. 1.45). Если достаточная видимость выходного (маршрутного) светофора с пути отправления пассажирского поезда не обеспечивается, устанавливаются повторительные светофоры. Все станционные светофоры устанавливаются таким образом, чтобы сигналы, относящиеся к смежным путям, не воспринимались с локомотива как сигналы со своего пути.
В особых случаях допускается установка выходных и маршрутных светофоров на группу путей. Такие светофоры называются групповыми и дополняются маршрутными указателями, показывающими номер пути, с которого разрешается отправление поезда.
На выходных и маршрутных светофорах один и тот же белый огонь может использоваться для подачи пригласительного и маневрового сигналов. Пригласительные сигналы применяются на маршрутных светофорах, а также выходных светофорах станций двухпутных линий, оборудованных АБ. На групповых светофорах пригласительные сигналы не устанавливаются.
Проходные светофоры (1, 5, рис. 1.43) могут подавать следующие сигналы:
- один красный огонь – «Стой! Запрещается проезжать сигнал»;
- один желтый огонь – «Разрешается движение с готовностью остановиться; следующий светофор закрыт»;
- один зеленый огонь – «Разрешается движение с установленной скоростью; впереди свободны два или более блок-участка».
Предвходные светофоры (1, рис. 1.43) кроме того, могут подавать следующие сигналы:
- один желтый мигающий огонь – «Разрешается движение с установленной скоростью; входной светофор открыт и требует проследования его с уменьшенной скоростью; поезд принимается на боковой путь станции».
Конструктивно проходные светофоры выполняются мачтовыми.
Развитие высокоскоростного движения на железных дорогах России и применение на станциях стрелок с пологими марками крестовин (1/18, 1/22) привело к необходимости указания дополнительных градаций скорости. С этой целью применяются сигнальные указатели в виде светящейся полосы зеленого цвета (см. рис. 1.44, б). При увязке сигнальных показаний станционных (входных, маршрутных) и предвходных перегонных светофоров в этом случае применяются специальные сигнальные показания [А].
На всех линиях железных дорог, оборудованных АБ, а также на ряде линий с ПАБ, сигнальные показания светофоров дополняются автоматической локомотивной сигнализацией (АЛС), при которой в РЦ, ограждаемую светофором посылаются специальные коды, зависящие от сигнального показания. На рис. 1.43 показана увязка кодов АЛС с сигнальными показаниями станционных светофоров.
Для регулирования маневровых передвижений применяются маневровые светофоры, которые могут быть как карликовыми (рис. 1.45), так и мачтовыми в зависимости от места установки и условий видимости. При этом применяется сигнализация:
- один синий огонь – «Запрещается производить маневры»;
- один лунно-белый огонь – «Разрешается производить маневры».
В качестве запрещающего сигнала на маневровых светофорах может применяться и красный огонь в местах, где нет маршрутов приема и отправления поездов.
