Перегонные устройства автоматики и телемеханики

Главным назначением перегонных устройств автоматики и телемеханики является обеспечение безопасности движения и необходимой пропускной способности железнодорожных линий за счет регулирования скорости движения поездов в зависимости от занятости или свободности перегонов. Для интервального регулирования движения поездов на перегонах отечественных железных дорог применяют релейную полуавтоматическую блокировку (РПБ), полуавтоматическую блокировку с электронной системой счета осей (ЭССО) и автоматическую блокировку (АБ), построенную на релейной или микропроцессорной базе. На отдельных участках применяется автоматическая локомотивная сигнализация как самостоятельное средство интервального регулирования. РПБ впервые была внедрена в 1948 г. на Прибалтийской железной дороге, а система АБ в 1931 г. на участке Москва - Мытищи.

Полуавтоматическая блокировкаприменяется для интервального регулированиядвижения поездов на малодеятельных участках железных дорог.Полуавтоматической она называется потому, что часть действий по изменению показаний сигналов производится автоматически (от воздействия поездов), а часть - работниками, занятыми приемом, отправлением и пропуском поездов. При этом на перегон может быть отправлен очередной поезд только после прибытия предыдущего поезда на соседнюю станцию в полном составе. Для увеличения пропускной способности длинные межстанционные перегоны делят на межпостовые перегоны, где устраивают путевые блокпосты. При РПБ разрешением на занятие поездом перегона служит разрешающее показание выходного (для станции) и проходного (для блокпоста) светофора. Каждый межстанционный перегон со стороны станций огражден выходными светофорами. В нормальном состоянии выходные светофоры закрыты. Их открытие для разрешения поезду занять перегон производит дежурный по станции. На однопутных перегонах это возможно только при согласии дежурного по соседней станции, а на двухпутных – после получения с соседней станции блокировочного сигнала о прибытии ранее отправленного поезда.

Так как межстанционный участок не оборудован рельсовыми цепями, то в работе РПБ проявляются следующие недостатки:

-отсутствует автоматизированный контроль прибытия на станцию хвостовой части поезда (обрыв вагона возможен при наличии на участке резких переломов профиля и кривых малого радиуса);

-объективно не проверяется излом рельса;

-в полной мере не могут быть использованы устройства автоматической локомотивной сигнализации.

Наряду с этими существенными недостатками РПБ обладает и достоинствами, которые оправдывают ее внедрение на малодеятельных участках железных дорог, где усиление пропускной способности не требуется путем внедрения автоблокировки. РПБ не требует затрат на строительство рельсовых цепей. Стоимость системы РПБ в 5-8 раз дешевле внедрения различных систем автоблокировки. Кроме того, наличие рельсовых цепей требует значительных ежегодных эксплуатационных расходов на электроэнергию, а также техническое обслуживание устройств автоблокировки.

Полуавтоматической блокировкой обеспечиваются следующие зависимости:

- после открытия одного из выходных сигналов замыкаются все выходные сигналы на тот же перегон до тех пор, пока на станцию отправления не будет подан блокировочный сигнал о прибытии на соседнюю станцию отправленного поезда;

- блокировочный сигнал о прибытии поезда может быть подан на станцию отправления, если датчиками информации и станционной аппаратурой отмечено фактическое прибытие поезда на станцию.

Основными узлами путевой полуавтоматической блокировки (рис. 1.3) являются: блокирующие устройства БУ, воздействующие на путевые светофоры, линии связи ЛС, датчики информации ДИ и пульт управления ПУ.

Рис. 1.3. Структурная схема полуавтоматической блокировки.

Информацию об освобождении поездом перегона передает по проводной линии связи ЛС дежурный по пункту прибытия (проследования) поезда нажатием кнопки ДП на пульте управления ПУ после воздействия поезда через ДИ на БУ. Предварительно датчик ДИ при освобождении поездом определенного места пути передает в устройства БУ информацию о фактическом прибытии поезда на данную станцию.

При использовании РПБ обеспечивается пропускная способность однопутного участка до 32 пар поездов, а двухпутного участка – до 68 пар поездов в сутки.

Систему полуавтоматической блокировки можно перевести в разряд систем автоматического действия посредством введения дополнительных датчиков информации. Полуавтоматическая блокировка, автоматически контролируя вход поезда на станцию, не имеет приборов, которые отмечали бы прибытие поезда в полном составе. Поэтому работники, обслуживающие полуавтоматическую блокировку, должны убедиться в том, что поезд прибыл в полном составе с хвостовыми сигналами, а затем уже подать блокировочный сигнал о прибытии поезда. Более перспективной системой является система полуавтоматической блокировки, в которой в качестве датчиков о прибытии поезда на станцию в полном составе используются устройства счета осей поезда. Путем сравнения информации о числе осей поезда, убывшего с одной станции на перегон и прибывшего на другую станцию, делается вывод о прибытии поезда в полном или неполном составе.

Система автоматической автоблокировки. Данную систему по техническим признакам и выполняемым функциям можно отнести к системам автоматического контроля с дистанционным автоматическим управлением распределенными объектами.

В этом случае объектам управления являются путевые светофоры, которые автоматически от воздействия колесных пар подвижного состава на рельсовые цепи (РЦ) переключают свои сигнальные огни.

Рельсовые цепи являются основным элементом железнодорожной автоматики и телемеханики, действие которого заложено в устройство практически всех автоматических и телемеханических систем регулирования движения поездов и в значительной степени определяет надежность работы устройств и безопасность движения поездов.

Рельсовая цепь представляет собой электрическую цепь, в которой имеются источник питания и нагрузка (реле), а проводниками электрического тока являются рельсовые нити железнодорожного пути. Электрическая схема простейшей РЦ (рис. 1.4) состоит из питающего конца, рельсовой линии и релейного конца.

На питающем конце РЦ устанавливают аккумулятор 2, работающий в буферном режиме с выпрямителем 1 типа ВАК, или путевой трансформатор ПТ. Питание поступает в рельсовую линию через резистор , который обеспечивает шунтовой режим работы РЦ.

Рельсовая линия имеет две рельсовые нити 7, которые состоят из отдельных рельсовых звеньев, соединенных между собой токопроводящими стыковыми соединителями 8 для уменьшения электрического сопротивления рельсовых нитей. В зависимости от рода тяги на участке и способа крепления к рельсу стыковые соединители

Рис. 1.4. Схема рельсовой цепи.

бывают трех типов. На участках с автономной тягой применяют стальные штепсельные или приварные соединители. На электрифицированных участках используют медные приварные соединители. Рельсовые нити изолированы друг от друга деревянными или железобетонными шпалами 9.

Рельсовые линии смежных РЦ электрически разделяют друг от друга с помощью изолирующих стыков 6 с металлическими накладками или с помощью клееболтовых стыков. Изолирующие стыки должны обеспечивать надежную электрическую изоляцию и механическую прочность верхнего строения пути.

На электрифицированных участках у изолирующих стыков в рельсовой линии устанавливают дроссели-трансформаторы которые обеспечивают пропуск тягового тока по рельсовым нитям в обход изолирующих стыков. На релейном конце (см. рис. 1.4) сигнальный ток из рельсовой линии принимает путевое реле П, которое фиксирует состояние РЦ (занятое или свободное) и передает эту информацию для работы различных устройств автоматики и телемеханики. Аппаратура питающего и релейного концов, расположенная в релейном шкафу или на посту ЭЦ, кабелем 3 через кабельную стойку 4 или путевую коробку, установленную вблизи пути и тросовую перемычку 5 подключается к рельсовым нитям пути.

Принцип работы РЦ заключается в том, что значение тока, поступающего от источника питания к путевому реле через рельсовую линию, зависит от состояния участка пути. При свободном участке сигнальный ток от источника питания по рельсовым нитям протекает в обмотку путевого реле П, отчего реле возбуждается и притягивает якорь, замыкая фронтовые контакты (Ф) и фиксируя свободность и исправность РЦ. Возбужденное состояние реле П продолжается до момента вступления на рельсы подвижного состава или разрыва рельсовой нити пути вследствие изъятия или излома рельса, обрыва стыкового соединителя или другого повреждения.

При занятии путевого участка подвижным составом происходит шунтирование рельсовых нитей малым электрическим сопротивлением скатов поезда. Сигнальный ток в обмотке путевого реле намного больше сопротивления скатов поезда. Путевое реле отпускает якорь, размыкает фронтовые (Ф) и замыкает тыловые (Т) контакты, чем и осуществляет контроль занятости РЦ поездом.

Таким образом, РЦ предназначены для непрерывного контроля свободности или занятости путевых изолированных участков на станциях и перегонах, электрической целостности рельсовых нитей, связи движущегося поезда с путевыми и локомотивными светофорами, а также для исключения перевода стрелок под подвижным составом. Так как РЦ обеспечивают контроль целостности рельсовой нити, они являются надежным и эффективным средством повышения безопасности движения поездов на перегонах и станциях.

Перегон разбивают на блок-участки, каждый из которых ограждается проходным светофором и оборудуется одной или несколькими рельсовыми цепями, надежно контролирующими их состояние своего блок-участка. При отсутствии поезда на проходных светофорах перегона горят зеленые огни, кроме предвходных светофоров, на которых горят желтые огни при закрытом входном светофоре.

В соответствии с требованием ПТЭ устройства автоблокировки должны исключать открытие светофора до освобождения ограждаемого им блок-участка. На однопутных участках после открытия выходного светофора должна быть исключена возможность открытия выходных и проходных светофоров противоположного направления. При перегорании лампы красного огня на светофоре и занятии ограждаемого им блок-участка предусматривается автоматическое включение красного огня на предыдущем светофоре. Схемы автоблокировки обеспечивают защиту от появления более разрешающих сигнальных показаний при замыкании изолирующих стыков, а также возможных повреждениях элементов аппаратуры.

На отечественных дорогах в основном применяется трехзначная автоблокировка, на линиях с интенсивным движением пригородных поездов используют четырехзначную автоблокировку.

Автоблокировку называют односторонней, если движение поездов по сигналам автоблокировки происходит по каждому пути только в одном направлении. На однопутных линиях применяют двустороннюю автоблокировку. При этом поезда движутся в обоих направлениях по сигналам автоблокировки.

Автоблокировка позволяет обеспечить пропускную способность двухпутных линий до 200-300 пар поездов в сутки.

Устройство простейшей двузначной системы автоблокировки с использованием рельсовых цепей постоянного тока показано на рис. 1.5,а. При свободном блок-участке путевое реле П находится под током и на проходном светофоре, ограждающем блок-участок, через фронтовой контакт путевого реле П включается лампа зеленого огня. При занятии данного блок-участка поездом путевое реле П обесточивается и через его тыловой контакт включается лампа красного огня, которая горит до полного освобождения поездом блок-участка. Лампа красного огня загорается и при нарушении целостности рельсовой цепи.

Для реализации трехзначной системы автоблокировки (см. рис. 1.5,б) на каждой сигнальной точке необходимо иметь информацию о состоянии двух впереди лежащих блок-участков. Информацию о состоянии дальнего блок-участка необходимо передавать на данную сигнальную точку для управления трехзначным светофором. Для получения этой информации можно использовать проводную линейную цепь (кабель, воздушную линию связи) или рельсовую линию. Если для передачи информации применяют проводную линейную цепь, то в ней можно использовать полярные качества тока, а если применяют рельсовую линию, то информация передается числовым или частотным кодом.

Рис. 1.5. Принципы построения автоблокировки: а) двузначной;

б) трехзначной.

В случае свободности блок-участка 3 (см. рис. 1.5,б) в линейную цепь через контакты линейного реле Л на сигнальной точке, подается прямая полярность тока, а при его занятости – обратная полярность.

Приемником, различающим полярные качества тока на сигнальной точке 5, является линейное реле Л комбинированного типа, имеющее нейтральный и поляризованный якоря. Контакты линейного реле управляют огнями светофора 5.

Числовая кодовая автоблокировка применяется на участках с электрической тягой, а при наличии надежного электроснабжения и на участках с автономной тягой. Система предназначена для интервального регулирования движения поездов на двупутных и однопутных перегонах. На участках с электротягой на постоянном токе и с автономной тягой для питания кодовых рельсовых цепей используется переменный ток частотой 50 Гц, а на участках с электротягой на переменном токе промышленной частоты – переменный ток 25 Гц.

Управление показаниями путевых светофоров осуществляется посредством кодовых сигналов КЖ, Ж и З (рис.1.6), передаваемых по рельсовым цепям. Кодовый сигнал КЖ содержит один, Ж – два, З – три

Рис. 1.6. Принцип построения числовой кодовой автоблокировки.

импульса в кодовом цикле. Импульсы в циклах разделяются малыми (0,12 с.), а циклы – длинными интервалами (0,57 – 0,79 с.). Числовые кодовые сигналы КЖ, Ж и З используются также для работы автоматической локомотивной сигнализации (АЛСН). При свободном состоянии блок-участка кодовые сигналы воспринимаются приемными устройствами автоблокировки, а при вступлении поезда – локомотивными устройствами.

Так как сигнальные показания путевых и локомотивных светофоров зависят от состояния впередистоящих светофоров, то кодовые сигналы всегда передаются навстречу движению поезда.

Для получения кодовых сигналов в релейном шкафу (см. рис. 1.6) у каждого проходного светофора устанавливается кодовый путевой трансмиттер КПТ. Трансмиттерное реле Т включается через один из контактов КЖ, Ж или З трансмиттера в зависимости от поездной ситуации.

При свободной и исправной рельсовой цепи кодовые сигналы принимаются импульсным путевым реле И. Реле И воздействует на дешифратор автоблокировки ДА. Схемой дешифратора обеспечивается контроль поступления кодовых сигналов из собственной рельсовой цепи и их расшифровка.

Вывод информации из дешифратора о типе поступающего кода, а следовательно, и о количестве свободных впереди блок-участков осуществляются посредством сигнальных реле Ж и З, включенных на выходе дешифратора. Состояние (возбужденное или обесточенное) сигнальных реле Ж и З зависит от того, какой кодовый сигнал передается в дешифратор. Контактами сигнальных реле включается огонь на проходном светофоре и замыкается цепь трансмиттерного реле Т через соответствующий контакт трансмиттера КПТ, т.е. выбирается кодовый сигнал для передачи его в рельсовую цепь к позади стоящему светофору.

При вступлении подвижной единицы в пределы рельсовой цепи блок-участка импульсное путевое реле И перестает получать импульсы кодового сигнала, так как последние будут замыкаться через колесные пары вступившего поезда, имеющие малое электрическое сопротивление (менее 0,06 Ом). В дешифраторе в результате отсутствия кодовых сигналов разомкнутся цепи питания сигнальных реле Ж и З. Тыловым контактом сигнального реле Ж на светофоре включается красный огонь и замыкается цепь трансмиттерного реле Т через контакт КЖ трансмиттера КПТ. В рельсовую цепь от светофора с желтым огнем передается код Ж.

При приеме и расшифровке кодов Ж возбуждаются оба сигнальных реле Ж и З (свободны два блок-участка). На светофоре включается зеленый огонь, и в следующую рельсовую цепь передается код З. При приеме кодов З приборы автоблокировки работают так же, как и при приеме кодов Ж. Кодовый сигнал З введен для обеспечения действия устройств АЛС.

На предвходном светофоре, в отличие от всех остальных проходных светофоров автоблокировки, предусматривается дополнительное сигнальное показание – желтый мигающий огонь, а при наличии на станции стрелочных переводов с крестовинами пологих марок – еще и зеленый мигающий огонь. Включаются эти огни в случае приема поезда на боковой путь.

В числовой кодовой автоблокировке предусмотрен контроль целости лампы красного огня (в холодном и горячем состояниях), для чего в цепь лампы включено двуобмоточное огневое реле О.

В случае неисправности лампы в холодном или горячем состоянии огневого реле О обесточивается. В холодном состоянии с помощью устройств частотного диспетчерского контроля передается информация о неисправности негорящей лампы красного огня для своевременной ее замены. Во втором случае контактом обесточенного реле О выключится трансмиттерное реле Т, кодирование предыдущей рельсовой цепи прекратится, что приводит к включению на предыдущем светофоре красного огня (перенос красного огня).

В настоящее время на железных дорогах широкое применение получили более совершенные системы автоматической блокировки, в частности системы автоблокировки с тональными рельсовыми цепями без изолирующих стыков и централизованным размещением аппаратуры (АБТЦ).

Система АБТЦ предназначена для двухпутных участков железных дорог с нормальным сопротивлением балласта, обслуживаемых любым видом тяги поездов (автономной, электротягой постоянного или переменного тока). Эта система позволяет повысить надежность работы устройств АБ, снизить эксплуатационные затраты, а также время устранения неисправностей. Аппаратура АБТЦ размещается на станциях, ограничивающих перегон, в транспортабельных модулях или на постах ЭЦ. Соединение постовой и перегонной аппаратуры, а также увязка аппаратуры, расположенной на смежных станциях, осуществляется двумя сигнально-блокировочными кабелями для каждого пути.

Система электропитания автоблокировки в значительной степени определяет бесперебойность ее работы. Поэтому электропитание устройств СЦБ обеспечивается электроэнергией от двух независимых источниковпитания: основного и резервного. Для этого применяют две системы питания: смешанную (батарейную) и переменного тока (безбатарейную).

На участках без электротяги применяется смешанная система питания с частичным или полным резервированием от аккумуляторных батарей; на участках с электротягой – безбатарейная переменного тока. Наиболее перспективной является система питания от высоковольтной линии автоблокировки напряжением 10 кВ, при этом резервное питание осуществляется от линии электропередачи (ЛЭП). ЛЭП подвешивают на опорах контактной сети и используют также для подключения линейных потребителей. На участках без электротяги обычно проектируют двухцепную высоковольтную линию: одну цепь используют для питания устройств автоблокировки, а другую – для линейных потребителей. Аккумуляторные батареи должны обеспечивать питание сигнальных устройств в течение 24 ч при отключении электропитания в высоковольтной линии.

Смешанная система питания применяется в устройствах автоблокировки на участках с автономной тягой. Наличие основного питания от высоковольтной линии ВЛ контролирует аварийное реле А. При прекращении подачи переменного тока выключается реле А, которое, замыкая тыловые контакты, переключает питание ламп светофора от резервной сигнальной батареи, от которой в этом случае получают питание линейная цепь и все реле сигнальной установки. Резервное питание рельсовой цепи в аварийном режиме осуществляется от путевой батареи ПБ.

Схема электропитания сигнальной установки по безбатарейной системе применяется на участках с электротягой постоянного тока. Для питания приборов сигнальной установки используют две высоковольтные линии: основную ВЛ 10 кВ и резервную ЛЭП, которая располагается на опорах контактной сети. От линейного трансформатора основной высоковольтной линии ВЛ 10 кВ напряжение 220 В подается в релейный шкаф на аварийное реле А. Далее через фронтовые контакты реле А напряжение 220 В поступает на сигнальный трансформатор, понижающий его до напряжения 12 В, которым питаются лампы светофора и дешифратор ДА. Напряжение 220 В также подается на двигатель кодового путевого трансмиттера КПТ и на путевой трансформатор ПТ, питающий переменным током рельсовую цепь. В случае прекращения подачи переменного тока от основной высоковольтной линии ВЛ обесточивается реле А, которое, замыкая тыловые контакты, переключает питание приборов сигнальной установки на резервную высоковольтную линию ЛЭП. Достоинство системы питания переменным током состоит в том, что не требуются местные источники питания — аккумуляторы.

В настоящее время устройства автоблокировки обязательно дополняют устройствами автоматической локомотивной сигнализации и диспетчерского контроля.

Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС).В условиях плохой видимости маршрутов следования поездов, особенно при наличии кривизны пути применяют автоматическую локомотивную сигнализацию числового кода непрерывного действия (АЛСН), состоящую из путевых и локомотивных устройств автоматики.

В локомотивной части системы можно выделить: автоматическую локомотивную сигнализацию, автостоп, устройство проверки бдительности машиниста и устройство контроля скорости движения поезда. Путевыми устройствами контролируется состояние участков железнодорожного пути и передаются кодовые сигналы по рельсовым линиям.

Автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного типа с контролем скорости и периодической проверкой бдительности предназначена для автоматической передачи показаний путевых светофоров автоблокировки непосредственно в кабину машиниста и предотвращения проезда запрещающих сигналов.

Связь между локомотивными и путевыми устройствами АЛСН осуществляется путем непрерывной передачи в локомотивные устройства электрических кодовых сигналов, посылаемых по рельсовым нитям навстречу поезду. Кодовые сигналы соответствуют показаниям путевых светофоров.

В системе АЛСН используются числовые кодовые сигналы КЖ, Ж и З соответственно с одним, двумя и тремя импульсами в цикле.

Датчиком кодовых сигналов служит кодовый путевой трансмиттер КПТ. Включение кодовых сигналов осуществляется специальными схемами. В числовой кодовой автоблокировке аппаратура кодирования является общей как для автоблокировки, так и для АЛСН. Кроме перегонов предусматривается действие АЛСН по главным путям станций, а также боковым станционным путям, по которым предусматривается безостановочный пропуск поездов. В рельсовую цепь кодовые сигналы передаются контактом трансмиттерного реле Т (рис. 1.7). Для приема кодовых сигналов на локомотиве перед первой колесной парой подвешиваются приемники в виде приемных катушек ПК, в которых за счет магнитного поля, создаваемого сигнальными импульсами, возбуждается ЭДС.

Принятые импульсы поступают в блок усилителя, где полосовой фильтр Ф подавляет помехи тягового тока и его гармоник, усилитель усиливает принятые импульсы и преобразует их в импульсы постоянного тока, от которых срабатывает установленное в блоке импульсное реле И.

На участках с электротягой переменного тока фильтр размещается в отдельном блоке.

Реле И передает импульсы в дешифратор ДШ. Расшифровка кодовых сигналов производится счетной группой реле (1, 1А, 2, 2А и 3). В конце декодирования каждого кодового цикла, если он соответствует сигналу локомотивного светофора, получает питание реле соответствия СВ. В результате расшифровки кодового сигнала возбуждаются соответствующие сигнальные реле КЖ, Ж или З, которые включают огонь на локомотивном светофоре.

Локомотивный светофор имеет четыре сигнальных показания: зеленый огонь – при приближении к путевому светофору с зеленым огнем и получении кодового сигнала З; желтый огонь – при приближении к путевому светофору с желтым огнем и получении кодового сигнала Ж; желтый с красным огонь – при приближении к закрытому путевому светофору и получении кодового сигнала КЖ; красный огонь – после проезда путевого светофора с запрещающим показанием, а также во всех случаях прекращения приема кодового сигнала КЖ.

При отсутствии сигналов с пути (при следовании по некодируемым участкам) предусмотрен белый огонь, указывающий, что локомотивные устройства включены, но сигналы путевых светофоров не передаются, машинист должен руководствоваться только сигнальными показаниями путевых светофоров.

Рис.1.7. Структурная схема АЛСН.

Устройства переходят в такой режим автоматически, белый огонь загорается вместо зеленого или желтого при следовании по станционным путям, не оборудованным путевыми устройствами АЛС, а также при следовании по участку с полуавтоматической блокировкой. Предусмотрена возможность искусственного включения белого огня вместо красного при нажатии вспомогательной кнопки ВК и рукоятки бдительности в случаях выезда из деповских путей.

Информация в сигналах путевых светофоров позволяет применить средства принуждения машиниста соблюдать разграничительные требования сигналов. К таким средствам, предотвращающим проезд запрещающих сигналов, относятся проверка бдительности и контроль скорости. С этой целью устройства АЛСН дополняют электропневматическим клапаном (автостопом) ЭПК, снабженным свистком, рукояткой бдительности РБ и скоростемером СК.

Проверка бдительности машиниста производится однократно или периодически (через 30 – 40 с). Однократная проверка бдительности действует при сменах огней локомотивного светофора (кроме смены на зеленый огонь).

При приближении к запрещающему путевому светофору и дальнейшем следовании с красным огнем локомотивного светофора предусмотренным Правилами технической эксплуатации порядком вступает в действие более эффективная периодическая проверка бдительности машиниста. Периодическая проверка бдительности действует также при следовании по некодируемым участкам. При этом допускается увеличить период проверки бдительности до 90 с. с помощью специальной кнопки Д3, расположенной в кабине машиниста.

Фактическая скорость следования локомотива фиксируется дискретно контрольно-регистрирующим устройством скоростемера СК, которое имеет контакты 0 – 10, 0 – 20, 0 – , 0 – . При стоянке все контакты замкнуты и размыкаются поочередно при превышении соответствующей скорости. Ограничение скорости предусматривается при включении желтого с красным и красного огней и при дальнейшем следовании с этими сигналами.

Допустимая скорость при желтом с красным огне, являющаяся также и скоростью проследования путевого светофора с желтым огнем , устанавливается исходя из конкретных особенностей участка отдельно для пассажирских и грузовых поездов (не более 120 и не менее 50 км/ч). Скорость проследования закрытого путевого светофора и скорость дальнейшего следования при красном огне локомотивного светофора не должна превышать 20 км/ч для всех локомотивов.

При превышении указанных скоростей срабатывает автостоп. Нажатием рукоятки бдительности нельзя предотвратить принудительное торможение при превышении контролируемой скорости.

Проверку бдительности и контроль скорости выполняет дешифратор совместно со скоростемером. В контрольном органе дешифратора имеются два реле: реле бдительности Б и реле контроля скорости КС, в цепи питания которых в необходимых случаях вводятся контакты скоростемера.

Нормально реле Б и КС находятся в возбужденном состоянии, через контакты этих реле получает питание ЭПК. При смене сигнальных показаний обесточивается реле Б, размыкая цепь ЭПК. При превышении контролируемой скорости и периодической проверке бдительности цепь питания ЭПК размыкается контактом реле КС.

Восстановление цепи питания реле Б и КС происходит при своевременном нажатии рукоятки бдительности и снижении скорости до допускаемого значения.

При потере бдительности или превышении скорости ЭПК остается обесточенным, приводя в действие тормоза поезда путем разрядки тормозной магистрали в атмосферу. После принудительной остановки поезда ЭПК может быть приведен в нормальное положение только специальным ключом, вставленным в замок ЭПК.

Дальнейшее повышение безопасности и культуры труда машиниста обеспечивается системой автоматического управления торможением (САУТ), при которой осуществляется автоматическое служебное торможение поезда до заданной скорости и его точная остановка перед закрытым путевым светофором.

САУТ работает совместно с устройствами АЛС, ЭЦ и автоблокировки. Совместное использование АЛС и САУТ повышает надежность средств регулирования скорости, полностью предупреждает проезды запрещающих сигналов без предварительной остановки перед ними поезда, улучшает использование пропускной способности железнодорожных линий и повышает безопасность движения поездов.

Малое число градаций допустимой скорости движения, низкая точность измерения фактической скорости движения и инерционность устройств системы АЛСН требует частого включения контроля бдительности машиниста, что отрицательно сказывается на психофизиологическом состоянии машиниста. Машинисты при этом иногда выключают устройства АЛСН, ссылаясь на их неисправность, что в конечном итоге снижает безопасность движения поезда.

Невелика и надежность устройств системы АЛСН, выполненных на электромагнитных реле, работающих в условиях повышенной вибрации. Перечисленные недостатки снижают эффективность применения системы АЛСН, а именно: реальную пропускную способность участков и не всегда обеспечивает безопасность движения поездов.

Следующее поколение системы автоматической локомотивной сигнализации построено на современной микроэлектронной и микропроцессорной элементной базе и получило название автоматической локомотивной сигнализации единого ряда с непрерывным каналом связи АЛС-ЕН.

В системе АЛС-ЕН все сообщения передаются с пути на локомотив по рельсовому индуктивному каналу вязи по одному частотному каналу (присвоенная частота 175 Гц). Сигнальная информация передается по каналу связи с двукратной фазоразностной модуляцией, которая позволяет организовать два независимых фазовых подканала передачи информации о скоростью 10,9 бит/с.

Блок индикации БИЛ имеет сигнальные лампы желто-красного, красного и белого огней, назначение которых аналогично назначению соответствующих ламп на локомотивном светофоре системы АЛСН. Эти лампы имеют повторители на боковой стенке блока БИЛ в зоне видимости помощника машиниста. Лампа белого огня имеет двойное назначение: постоянно горит при движении по некодируемым участкам перегона и работает в мигающем режиме при движении поезда по пригласительному сигналу на станции. Индикация свободности пути впереди поезда осуществляется шестью светодиодными индикаторами, что позволяет информировать машиниста о свободности до шести блок-участков. Контролируемая скорость, т.е. скорость, которую поезд должен иметь в конце данного блок-участка, и допустимая скорость, при достижении которой произойдет экстренное торможение поезда, индицируются с помощью цифровых светодиодных индикаторов. Кроме этого имеются светодиодные индикаторы движения по перегону (главному пути станции) и по отклонению на боковой путь станции, а также индикаторы длины впередилежащего блок-участка.

Для совместного использования устройств АЛС-ЕН и АЛСН на участках, где путевые устройства АЛС-ЕН не внедрены, в них предусмотрен автоматический переход на работу по сигналам числового кода. Устройства системы АЛС-ЕН позволяют использовать их совместно с аппаратурой системы автоматического управления тормозами (САУТ), для чего предусмотрены специальные выходы.

Система, построенная на базе программируемых однокристальных микро-ЭВМ, заменяющая АЛСН и АЛС-ЕН, называется Комплекс локомотивных устройств обеспечения безопасности(КЛУБ). Для оперативного управления движением поездов в системе КЛУБ введен дополнительный радиоканал для передачи данных на локомотив, а для определения координат поезда используются датчики космической навигации.

Система КЛУБ обеспечивает прием сигналов АЛСН, измерение и контроль скорости движения, исключение несанкционированного трогания локомотива, контроль торможения перед светофором с запрещающим сигналом, контроль бодрствования и бдительности машиниста, управление САУТ и регистрацию параметров движения.

Устройства диспетчерского контроля движения поездов. Устройства диспетчерского контроля за движением поездов применяются на участках, оборудованных автоблокировкой, для информирования поездного диспетчера о движении каждого поезда в пределах диспетчерского участка. Они контролируют занятость перегонных блок-участков, главных и приемоотправочных путей, а также положение входных и выходных светофоров. Эта информация отображается на табло поездного диспетчера.

До внедрения новых устройств на участке без диспетчерской централизации использовалась система частотного диспетчерского контроля (ЧДК). В системе ЧДК информация с контролируемых перегонных объектов вначале поступает на станции, а затем с этих станций на центральный диспетчерский пункт. Такое двухступенчатое построение системы позволило иметь на промежуточных станциях информацию о поездном положении на прилегающих перегонах, а также информацию об исправности работы перегонных устройств автоблокировки и переездной сигнализации.

Контрольная информация посылается от каждого объекта в виде определенного частотного кода и на табло дежурного по промежуточной станции включается соответствующая контрольная лампочка. Частотные сигналы, принятые на диспетчерском пункте, усиливаются, расшифровываются, определяется станция, с которой поступает сигнал, и состояние контролируемого объекта. Диспетчер ведет визуальный контроль состояния объектов на перегонах и станциях по табло, на котором схематично показан план участка.

В целях повышения надежности ЧДК, а также обеспечения более качественными устройствами отображения информации в настоящее время на отечественных железных дорогах внедряются автоматизированные системы диспетчерского контроля (АСДК): аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля АПД-ДК, а также автоматизированная система диспетчерского контроля АСДК «ГТСС – Сектор».

Автоматизированная система диспетчерского контроля АСДК предназначена для ведения в реальном масштабе времени динамической модели поездного положения. Отображение выполняемых функций АСДК осуществляется с помощью двух мониторов ПЭВМ: на одном отображаются мнемосхемы станций с фактической информации о состоянии устройств СЦБ, на другом — график исполненного движения (ГИД). Система АДСК представляет собой программно-аппаратный комплекс, позволяющий автоматизировать труд поездного диспетчера, диспетчеров связи, вагонных операторов и других работников, связанных с безопасностью движения поездов.

Структура АСДК представляет собой двухуровневую систему. Нижним уровнем АСДК является система передачи данных (СПД), предназначенная для сбора информации о состоянии объектов участка управления. Вся информация о состоянии контролируемых объектов по станциям и перегонам передается по каналам связи в сервер СПД, который еще является и рабочей станцией локальной вычислительной сети (ЛВС). Верхний уровень АСДК создается на базе типовых аппаратных и программных средств ЛВС, включая средства удаленного доступа и объединения локальных сетей. Автоматизированные рабочие места персонала (АРМ) представляют собой рабочие станции ЛВС и содержат необходимый набор специализированных (прикладных) программ и пользовательских приложений (текстовые и графические редакторы, электронные таблицы и др.).

Информация о состоянии объектов контроля на станциях и перегонах (занятость рельсовых цепей, положение стрелок, показания сигналов и др.) поступает в АСДК из СПД и помещается в базу данных о состоянии объектов. Данные, содержащиеся в базе состояний объектов, отображаются на АРМе в виде действующих схем участков, станций и перегонов, а также архивируются для возможности последующего просмотра и разбора. В программах приложений есть специальная программа, которая на основании данных базы состояний объектов выполняет «слежение» за перемещением по участку контроля и создает базу исполненного графика движения, который отображается программой ГИД. Он также архивируется для последующего просмотра.

АСДК является системой, которая учитывает информационные потребности всех служб, оперативно обеспечивающих перевозочный процесс (сигнализации и связи, движения, вагонной, локомотивной и др.).

Автоматическая переездная сигнализация. При пересечении железной дороги в одном уровне с автомобильной или линиями городского транспорта устраивают переезды.

Переезды являются зоной повышенной опасности для движения железнодорожного и автомобильного транспорта, а также пешеходов. Оборудование переездов устройствами автоматической переездной сигнализации (АПС) и автошлагбаумами повышает безопасность работы транспорта. Назначение ограждающих устройств, таким образом, заключается в обеспечении безопасного проследования поездом и автомобильным транспортом пересечения железной и автомобильной дорог.

Строительство пересечений дорог в разных уровнях требует значительных капитальных затрат и осуществляется при высокой интенсивности движения. Поэтому переезды являются важным сооружением железнодорожного пути, а в устройствах управления ими – составной частью общей системы обеспечения безопасности движения поездов.

Устройства АПС должны удовлетворять следующим эксплуатационным требованиям:

переездная сигнализация должна включатся при вступлении поездов на участок приближения к переезду за время достаточное для заблаговременного освобождения переезда автомобильным транспортом до подхода поезда к переезду, действовала в течение всего времени нахождения поезда на участке приближения и в зоне переезда и выключалась только после полного освобождения поездом переезда;

устройства автоматического ограждения переездов должны иметь резервное управление, осуществляемое дежурным по переезду;

со стороны подхода поездов переезды ограждаются заградительными нормально включенными светофорами с красными огнями, которые включает дежурных по переезду при необходимости; допускается применять в качестве заградительных светофоры автоблокировки и электрической централизации, расположенные вблизи переезда.

При автоматической светофорной сигнализации (АПС) переездограждают специальными переездными светофорами с двумя красными огнями, которые нормально (при отсутствии поезда) не горят. Светофоры устанавливают перед переездом с правой стороны по движению автомобильного транспорта на расстоянии не менее 15 м от переезда. При приближении поезда к переезду огни переездных светофоров начинают гореть попеременно мигающим светом. Одновременно включается звуковой сигнал, для чего на переездных светофорах установлены электрические звонки.

При использовании автоматической переездной сигнализации с автоматическими шлагбаумами в дополнение к переездным светофорам в каждом направлении размещают шлагбаум, брус которого находится нормально в вертикальном положении. В опущенном (горизонтальном) положении брус шлагбаума располагается на высоте 1 1,25 м от поверхности автомобильной дороги.

На железнодорожных переездах поезда имеют преимущественное право беспрепятственного движения через переезд, так как тормозной путь поезда более чем в 10 раз превышает тормозной путь автомобильного транспорта.

К оборудованию и аппаратуре, применяемой только в переездной сигнализации, относятся переездные светофоры, автоматические шлагбаумы, устройства заграждения переездов и щитки управления переездной сигнализацией.

Переездной автошлагбаум ПАШ-1 является составной частью комплекса устройств для ограждения железнодорожных переездов в одном уровне с автомобильными магистралями дорогами городского транспорта. Автошлагбаум не является техническим средством, полностью исключающим возможность попадания на железнодорожный переезд автотранспорта после закрытия переезда. Поэтому автошлагбаум наряду со звуковой сигнализацией является механической сигнализацией, упреждающей транспортные средства о выезде на закрытую охраняемую часть железнодорожного переезда.

При вступлении поезда на участок приближения к переезду включается звонок и светофорная мигающая сигнализация. По истечении времени, необходимого для освобождения от транспорта, схемой управления отключается питание электромагнитной муфты, главный вал оттормаживается, и под действием несбалансированности заградительного бруса главный вал поворачивается, а заградительный брус опускается. В аварийном режиме предусмотрена возможность опускания заградительного бруса при помощи курбельной рукоятки.

После проследования поезда за пределы переезда на электромагнитную муфту и электродвигатель поднимает заградительный брус в вертикальное положение. Отключение электропитания электродвигателя произойдет, когда заградительный брус примет вертикальное положение, при этом, электромагнитная муфта будет находиться под током и удерживать брус в поднятом положении. В момент возвращения заградительного бруса в вертикальное положение при отключении электродвигателя отключаются световые и звуковые сигналы.

Устройство заграждения железнодорожного переезда (УЗП) является средством обеспечения безопасности движения на железнодорожном переезде и применяется на переездах I и II категории, обслуживаемых дежурным работником, в дополнение к автоматической светофорной сигнализации с автоматическими (полуавтоматическими) шлагбаумами. УЗП предназначено для предотвращения выезда транспортных средств на переезд при закрытом положении шлагбаумов и включенных красных мигающих огнях на переездных светофорах и звуковой сигнализации.