Светофорная сигнализация на станциях. Требования ПТЭ

С ростом скоростей движения контроль машинистом условий безопасности и своевременная остановка поезда при их нарушении стали невозможными. В связи с этим начали использовать скоростную сигнализацию, при которой сигнальное показание передает два приказа: основной – скорость проследования данного сигнала и предупредительный – скорость движения у следующего сигнала. Общее количество сигнальных показаний зависит от числа используемых скоростей движения. В случае использования только двух скоростей: максимально допустимой во всех точках пути следования ν_m и нулевой (остановка) ν₀, и при расстоянии между попутными светофорами не менее тормозного пути, рассчитанного для максимальной скорости, достаточно иметь три сигнальных показания: зеленый, желтый и красный огни. Зеленый огонь указывает на возможность проследования данного и следующего сигнала с максимальной скоростью; желтый огонь предупреждает о возможности проследования с максимальной скоростью данного сигнала и необходимости остановки у следующего сигнала; красный огонь передает приказ об остановке у данного сигнала.

Для организации движения поездов по стрелочным переводам на станции с отклонением от прямого пути двух ступеней скорости недостаточно. Для стрелочных переводов с маркой крестовин 1/9 и 1/11 допускается скорость движения на боковой путь ν₁ не более 40 км/ч, а по переводам из рельсов Р65 с крестовиной 1/11 – ν₁ ≤ 50 км/ч. В некоторых странах используются стрелочные переводы, допускающие отклонение поездов со скоростью ν₂ = 60 км/ч. Стрелочные переводы с марками крестовин 1/18 и 1/22 позволяют осуществлять движение поездов на боковые пути со скоростями, соответственно, ν₃ = 80 км/ч и ν₄ = 120 км/ч.

Основные принципы скоростной сигнализации:

- красный огонь требует остановки у сигнала, а желтый и зеленый огни разрешают его проследование;

- один непрерывно горящий или мигающий огонь разрешает проследование данного сигнала с установленной скоростью. При этом зеленый непрерывно горящий огонь указывает на возможность проезда следующего светофора с установленной скоростью ν_m; зеленый мигающий огонь – со скоростью ν₃ = 80 км/ч или ν₄ = 120 км/ч, желтый мигающий – ν₁ = 40 км/ч, желтый непрерывно горящий огонь требует остановки у следующего сигнала. Горение одного желтого или зеленого огня указывает на движение поезда за сигналом по прямому пути;

- два огня, нижний из которых обязательно желтый, разрешают проследование данного сигнала со скоростью ν₁ = 40 км/ч; при наличии зеленой полосы – со скоростью ν₃ = 80 км/ч; при двух зеленых полосах – со скоростью ν₄ = 120 км/ч. Верхний огонь указывает скорость проследования следующего сигнала: непрерывно горящий желтый огонь требует остановки; желтый мигающий – снижения скорости до ν₁ = 40 км/ч; зеленый мигающий при одной полосе – снижения скорости до ν₃ = 80 км/ч, при двух зеленых полосах – снижения скорости до ν₄ = 120 км/ч. Таким образом, горение двух огней, нижний из которых обязательно желтый, соответствует отклонению поезда за этим сигналом на боковой путь;

- синий огонь запрещает маневры и для поездных передвижений значения не имеет. С этой целью может использоваться и красный огонь, если он не создает препятствий для поездных передвижений, например, для сигналов из тупиков. Для разрешения маневровых передвижений применяется непрерывно горящий лунно-белый огонь;

- мигающий лунно-белый огонь является пригласительным сигналом, разрешающим его проследование со скоростью не более 20 км/ч с готовностью немедленно остановиться в случае обнаружения препятствия;

Сигнальное показание «желтый огонь над зеленым» разрешает движение с установленной скоростью и указывает только то, что следующий сигнал открыт, но требует его проследования со скоростью, определенной для данной категории поезда при четырехзначной сигнализации. Это сигнальное показание не соответствует указанным принципам скоростной сигнализации, а выбрано из-за простоты технической реализации и надежности восприятия сигналов машинистами.

Необходимость передачи большого числа сигнальных показаний с обеспечением хорошей круглосуточной видимости и удобства управления ими потребовали использования взамен применявшихся ранее механических сигнальных устройств светофоров. По назначению станционные светофоры подразделяются на входные, выходные, маршрутные и маневровые, а по конструкции – на мачтовые, карликовые, мостиковые и консольные. Если габарит между путями не позволяет установить мачтовый светофор, то светофорную головку укрепляют на специальном металлическом мостике или консоли.

Входные светофоры устанавливают на расстоянии не менее 50 м от остряков противошерстного или от предельного столбика пошерстного стрелочного перевода. Проверяют, чтобы расстояние до выходного светофора было не менее тормозного пути при полном служебном торможении пассажирского поезда, движущегося со скоростью 120 км/ч , а грузового – 80 км/ч. На электрофицированных участках входные светофоры устанавливают перед воздушным промежутком контактной сети станции или же на расстоянии 300 м от первого стрелочного перевода. Входные светофоры НД для приема поездов по неправильному пути устанавливают на одной ординате с основным входным светофором. Выходные светофоры устанавливают с каждого отправочного пути с учетом их специализации.

На главных путях и боковых, по которым осуществляется безостановочный пропуск поездов со скоростью более 50 км/ч, применяют мачтовые поездные светофоры, на остальных путях – карликовые светофоры. На отправочных путях маневровые светофоры совмещают с выходными.

Для указания пути приема или направления следования поезда применяют маршрутные световые указатели: направления – белого цвета (цифровые, буквенные или положения), помещаемые на мачтах светофоров или на отдельной мачте; номера пути – зеленого цвета для указания номера пути, с которого разрешено движение поезду на групповых выходных и маршрутных светофорах.

На железных дорогах принят определенный порядок нумерации поездов, позволяющий определить направление их движения. Так, поезда, движущиеся с юга на север и с запада на восток, имеют четный номер, а движущиеся в противоположном направлении – нечетный номер. В соответствии с этим нумеруются и станционные светофоры: входные буквами Н(Ч), выходные с добавлением номера пути Ч1(Н1), маневровые буквой М с нечетным номером для нечетной горловины, и с четным – для четной горловины.

На рисунке 1 показано осигнализование обгонного пункта со стрелочными переводами 1/9 и 1/11 на участке с трехзначной автоблокировкой для движения в нечетном направлении.

При закрытом входном светофоре Н или включенном на нем пригласительном огне на предупредительном светофоре 1 горит желтый огонь (см. рисунок 1, а). Поскольку длина блок-участка перед светофором Н достаточна для остановки поезда, светофор 1 поезд может проследовать с максимальной скоростью.

Желтый мигающий огонь (см. рисунок 1, б, в) на светофоре 1 предупреждает о том, что входной светофор Н открыт, но проследовать его разрешается со скоростью не более ν₁ = 40 км/ч, поскольку поезд принимается на станцию с отклонением по стрелочным переводам. Непрерывно горящий верхний огонь на светофоре Н в этом случае предупреждает, что выходной светофор с пути приема закрыт. Включение верхнего желтого в мигающем режиме будет свидетельствовать об открытии. Такая же сигнализация предупредительного и входного светофоров включается, если осуществляется прием поезда на главный путь 1П по варианту с отклонением на стрелках (см. рисунок 1, в).

Зеленый огонь (см. рисунок 1, г) на предупредительном светофоре 1 указывает на возможность проследования входного светофора с максимальной скоростью.

Рисунок 1 – Сигнализация станционных светофоров

Поезд принимается на главный путь без отклонения на стрелках. На входном светофоре включен один верхний желтый непрерывно горящий огонь, на выходном светофоре Н1 – красный огонь.

На входном светофоре Н загорается верхний желтый мигающий огонь, если по выходному светофору Н1 предусмотрен вариантный маршрут отправления поезда и скорость проследования его не должна превышать 40 км/ч. В этом случае выходной светофор Н1 сигнализирует двумя желтыми огнями, из которых верхний горит непрерывно при свободности одного блок-участка автоблокировки, а при свободности двух и более блок-участков работает в мигающем режиме.

Зеленый огонь на входном светофоре Н включается в тех случаях, когда допускается проследование входного и выходного светофоров с максимальной скоростью, что соответствует пропуску поезда по главному пути станции без отклонений. Желтый огонь выходного светофора Н1 предупреждает о том, что следующий светофор автоблокировки закрыт, а зеленый свидетельствует о его разрешающем показании.

Выходной светофор с бокового пути Н3 сигнализирует одним желтым или зеленым огнем несмотря на то, что поезд отклоняется на стрелках от прямого пути. Такие упрощения сигнализации не создают угрозы безопасности движения, так как машинист знает, что поезд следует по стрелкам, расположенным за выходным светофором. Если безостановочный пропуск по боковому пути 3П не предусмотрен (см. рисунок 1, д), сигнализация ”два желтых верхний мигающий” на входном светофоре не используется.

Нечетные поезда на боковые пути 2П и 3П (рисунок 2) принимаются по стрелочным переводам с маркой крестовины 1/18, что указывается зеленой полосой на входном сигнале Н. О возможности проследования светофора Н со скоростью 80 км/ч сигнализирует зеленый мигающий огонь предупредительного светофора 1.

Поезд, отправленный с пути 2П, проходит по стрелке с маркой крестовины 1/18. Поэтому в случае пропуска поезда по пути 2П входной светофор Н сигнализирует зеленым мигающим и желтым огнями с зеленой полосой. При этом зеленый мигающий огонь указывает машинисту на возможность проследования выходного светофора Н2 со скоростью ν₃ = 80 км/ч.

Рисунок 2 – Сигнализация станционных светофоров при наличии

пологих стрелочных переводов

Движение поезда, отправленного с пути 3П, осуществляется по обыкновенному стрелочному переводу со скоростью ν₁ = 40 км/ч. Поэтому при приеме поезда на путь 3П входной сигнал сигнализирует двумя желтыми огнями с зеленой полосой. На выходном светофоре Н3 загорается два желтых немигающих огня при свободности одного блок-участка автоблокировки и два желтых огня, из них верхний мигающий, если свободно большее число блок-участков. Сигнальный комплект зеленого огня на светофоре Н3 не устанавливается, а его место закрывается крышкой.

Сигнализация светофоров конкретной станции определяется ее путевым развитием. Так, например, при путевом развитии, указанном на рисунке 3, отсутствуют зеленые огни на входном Н и выходном НI светофорах. В случае сквозного пропуска по главному пути IП отклонение поезда происходит за светофором Н1 на стрелке 2. Поэтому при свободном одном участке удаления он сигнализирует двумя непрерывно горящими желтыми огнями, при двух и более блок-участках – двумя желтыми огнями, верхний из которых работает в мигающем режиме. Входной светофор в этом случае сигнализирует желтым мигающим огнем. Зеленые огни на светофорах Н и Н1 не используются и его место закрывают заглушкой. Рекомендации по использованию светофорной сигнализации для конкретных случаев даны в указаниях по применению светофорной сигнализации.

Рисунок 3 – Взаимосвязь сигнальных показаний при отсутствии зеленого огня на входном и выходном светофорах

Питание ламп станционных светофоров может быть местным и центральным. Местное питание осуществляется переменным током низкого напряжения (до 14 В), а при его отключении – постоянным током от источников, установленных непосредственно у светофоров. Резервирование питания применяется для наиболее ответственных и удаленных от поста электрической централизации (ЭЦ) входных сигналов. Целесообразно иметь надежное питание ламп красного огня этих светофоров, ограждающих станцию со стороны перегонов. Кроме того, при пропадании переменного тока вследствие неисправности в линии энергоснабжения устройств ЭЦ необходимо сохранять возможность использования пригласительных сигналов входных светофоров. При центральном питании для повышения дальности управления применяют источники переменного тока напряжением 220 В. Резервное питание ламп светофоров от аккумуляторных батарей не предусматривается. Исключение составляют лампы красного и лунно-белого огней входных светофоров станции.

Цепи управления огнями светофоров являются наиболее ответственными. Они должны удовлетворять следующим требованиям:

- переключение огней должно осуществляться контактными реле I класса, а разрешающие огни должны включаться их фронтовыми контактами;

- при включении двух и более одновременно горящих разрешающих огней более разрешающий из них огонь должен включаться фронтовым контактом, а менее разрешающий – тыловым (например зеленый и желтый огни);

- схема включения огней должна обеспечивать контроль фактического горения ламп;

- в цепях должно применяться двухполосное отключение ламп разрешающих огней от источника питания для исключения ложного горения огней от других источников тока при сообщениях между кабельными жилами.

В схеме светофора с местным питанием (рисунок 4) разрешающие огни включаются контактами реле сигнального С и сквозного пропуска СС. Эти реле (их обмотки на рисунке 4 не показаны) включаются с проверкой необходимых условий безопасности. Огневое реле О, обмотки которого включены последовательно с нитями ламп, контролирует фактическое горение огней на светофоре. При выключении аварийного реле А цепи ламп светофора питаются от аккумуляторов. Резистором 2x1,2 регулируется напряжение на лампах.

В схеме светофора с центральным питанием (рисунок 5) огневое реле включается последовательно с первичной обмоткой сигнального трансформатора СТ-3. Разрешающие огни включаются контактами сигнальных реле С, ЛС, МС от вторичной обмотки трансформаторов. Параметры огневого реле О должны обеспечивать притяжение якоря реле только при нагрузке вторичной обмотки, т. е. при исправной лампе.

Рисунок 4 – Схема светофора с местным питанием

Режимы питания ламп светофоров (дневной, ночной) обеспечиваются в питающей установке поста ЭЦ контактами реле ДН.

Рисунок 5 – Схема светофора с центральным питанием