СЦБ на перегонах. СЦБ на станциях

Все устройства СЦБ делятся на две группы: перегонные — те, что обеспечивают безопасность движения поездов на перегоне между станциями, и станционные — те, что обеспечивают приём, отправление, пропуск поездов и маневровую работу в пределах станции. К перегонным относятся автоблокировка, автоматическая локомотивная сигнализация, путевая полуавтоматическая блокировка, диспетчерский контроль движения поездов и автоматическая переездная сигнализация.

Автоматическая блокировка (АБ) — основная система интервального регулирования движения поездов на магистральных линиях. При автоблокировке межстанционный перегон делят на блок-участки длиной от 1000 до 2600 м. Каждый блок-участок ограждают проходным автоматически действующим светофором. Открытие и закрытие светофоров, а также смена их сигнальных показаний происходят автоматически при движении поезда по перегону: свободность блок-участка определяется рельсовой цепью, а показание светофора формируется по состоянию впереди лежащих блок-участков.

Автоблокировка бывает двузначной, трёхзначной и четырёхзначной.

• Двузначная АБ находит применение только на линиях метрополитена, где необходимо обеспечить возможно малые интервалы между поездами.
• Трёхзначная АБ — основная на магистральных линиях. Поезда движутся с разграничением тремя блок-участками, и каждый проходной светофор является предупредительным по отношению к следующему. Жёлтый огонь светофора показывает, что на стоящем впереди светофоре горит красный огонь и машинист должен остановить поезд, не проезжая его. Зелёный огонь показывает, что впереди свободны не менее двух блок-участков и можно двигаться с установленной скоростью.
• Четырёхзначная АБ — на каждом проходном светофоре добавляется сигнальное показание в виде одновременно горящих жёлтого и зелёного огней. Это позволяет обеспечить минимальный интервал попутного следования поездов.

При выборе системы АБ учитывают род тяги: на участках с автономной тягой применяют рельсовые цепи постоянного тока, на электрифицированных участках — кодовые рельсовые цепи с импульсным питанием. Современные системы АБ работают на участках с любыми видами тяги.

Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС) предназначена для повышения безопасности движения поездов, увеличения пропускной способности линии и улучшения условий труда локомотивных бригад.

Причина её появления очевидна. В условиях плохой видимости — в дождь, туман, снегопад — машинист может своевременно не заметить показание путевого светофора, что приведёт к проезду запрещающего сигнала. Чтобы исключить такие случаи, автоблокировку дополняют АЛС: это специальные устройства, при помощи которых показания путевых светофоров с приближением поезда к ним передаются на светофор локомотива, установленный в кабине машиниста. Машинист видит показание впереди лежащего светофора непосредственно перед собой, независимо от погоды и освещённости.

Устройства АЛС дополняются автостопами — устройствами, которые останавливают поезд перед закрытым светофором, если сам машинист не принял мер к своевременному торможению. Кроме автостопов, систему АЛС дополняют устройством для проверки бдительности машиниста и устройством контроля скорости движения поезда, а в наиболее совершенных системах — устройствами автоматического регулирования скорости.

В зависимости от способа передачи сигнала различают два вида АЛС.

• АЛСН (АЛС непрерывного типа) — сигнальный ток течёт по рельсовой цепи непрерывно; применяется на участках с автоблокировкой.
• АЛСТ (АЛС точечного типа) — сигнал передаётся только в отдельных точках пути; применяется на участках с полуавтоматической блокировкой.

АЛС-ЕН — система нового поколения. Она передаёт более богатое сообщение: о числе свободных блок-участков (до шести), о скорости проследования очередного светофора, о длине впереди лежащего блок-участка относительно тормозного пути и о движении поезда по перегону. Дальнейшим развитием стали КЛУБ (комплекс локомотивных устройств обеспечения безопасности), в котором введён дополнительный радиоканал передачи данных на локомотив, а местоположение поезда определяется с помощью датчиков космической навигации, и САУТ — система автоматического управления торможением, дополняющая АЛСН.

Различие между системами принципиально: АЛСН передаёт информацию «в одной точке» рельсовой цепи (о свободности впереди лежащего блок-участка), а АЛС-ЕН и КЛУБ передают на локомотив протяжённый профиль пути и ограничения скорости впереди.

Устройства диспетчерского контроля движения поездов (ДК) применяются на участках, оборудованных автоблокировкой. Они непрерывно передают поездному диспетчеру информацию об установленном направлении движения (на участках однопутной блокировки), занятости блок-участков, главных и приёмоотправочных путей промежуточных станций, о показаниях входных и выходных светофоров.

Кроме того, устройства ДК дают возможность дежурным промежуточных станций следить за движением поездов на прилегающих перегонах, а также получать информацию о повреждениях перегонных устройств АБ и переездной сигнализации на прилегающих перегонах. Диспетчер ведёт визуальный контроль состояния объектов по табло-матрице, на которой показан план участка. На железных дорогах применяется частотный диспетчерский контроль с циклом опроса около 14 с и числом контролируемых объектов около 480.

Автоматическая переездная сигнализация. Переезд — специально оборудованное место пересечения в одном уровне автомобильной дороги с железнодорожными путями. Переезды различаются на оборудованные и необорудованные (без переездной сигнализации и шлагбаума), а также на охраняемые и неохраняемые. К переездным устройствам относятся автоматическая светофорная сигнализация, автоматические шлагбаумы, электрошлагбаумы и механизированные шлагбаумы. Эти устройства служат для закрытия движения автотранспортных средств через переезд при приближении к нему поезда.

Переезды с интенсивным движением для ограждения со стороны автомобильной дороги оборудуют автоматической светофорной переездной сигнализацией с автошлагбаумами. Переезд ограждается шлагбаумами и заградительными устройствами, двузначными светофорами с попеременно мигающими красными огнями и звуковой сигнализацией. Со стороны автомобильной дороги устанавливают специальные знаки на расстоянии 120–150 м и 40–50 м от переезда; со стороны железной дороги — заградительные светофоры нормально не горящие, на расстоянии 15–180 м от переезда.

Устройство работает так: рельсовые цепи участков приближения фиксируют вступление поезда на подход к переезду; с момента вступления включается извещение, и за расчётное время, необходимое для освобождения переезда автотранспортом, включаются красные мигающие огни, звуковой сигнал и закрываются шлагбаумы. Время извещения должно быть достаточным, чтобы транспорт, находящийся на переезде и перед ним, успел его освободить.

Полуавтоматическая блокировка (ПАБ) применяется для интервального регулирования движения поездов на малодеятельных участках железных дорог.

Полуавтоматической она называется потому, что часть действий по изменению показаний сигнала происходит автоматически, от воздействия колёс подвижного состава на рельсовые цепи, а другая часть осуществляется работником, отвечающим за движение поездов. Ключевая особенность ПАБ: автоматически включается запрещающий сигнал (после вступления поезда на перегон или по истечении времени), а вручную, работником, включается разрешающий сигнал — только убедившись, что перегон свободен.

Второе принципиальное ограничение: при ПАБ на межстанционном перегоне может находиться только один поезд. Это следует прямо из ручного порядка открытия разрешающего сигнала: человек даёт разрешение, полагаясь на переговоры с соседней станцией, а не на автоматический контроль свободности всего перегона.

На длинных межстанционных перегонах может устраиваться путевой блок-пост, который делит перегон на два межпостовых перегона. Это позволяет несколько увеличить пропускную способность, но не меняет главного принципа: на каждом межпостовом перегоне находится не более одного поезда.

Практическое следствие: ПАБ дешевле автоблокировки, поскольку не требует делить перегон на блок-участки и ставить на каждом из них проходной светофор с рельсовыми цепями, но пропускная способность при ПАБ существенно ниже. Поэтому ПАБ применяют там, где размеры движения невелики, а капитальные вложения в автоблокировку не окупаются. Здесь же, на участках с ПАБ, применяется АЛС точечного типа (АЛСТ).

Устройства интервального регулирования — АБ и ПАБ — не следует путать с ограждающими устройствами: переезд оборудуется рельсовыми цепями участков приближения независимо от того, какая система блокировки применена на перегоне.

Для регулирования движения поездов и маневровой работы на станциях применяют устройства, обеспечивающие быстрое и надёжное выполнение операций по приёму, отправлению и пропуску поездов, а также безопасность движения в пределах станции. Они служат для управления стрелками и сигналами и для обеспечения взаимных зависимостей между ними, при которых исключается открытие сигнала при неправильно установленных и незапертых стрелках, а при открытом сигнале не допускается перевод тех стрелок, по которым предусмотрен пропуск поезда или манёвры.

Подвижной состав в пределах станции движется по определённым маршрутам, в состав которых входят пути, стрелки (переведённые и запертые в соответствующее положение) и открытый сигнал, разрешающий движение. Маршруты, по которым во избежание столкновения нельзя одновременно пропускать поезда, называются враждебными.

На станциях малодеятельных участков с ручным управлением стрелками маршруты готовят дежурные стрелочных постов, а контролируют правильность установки маршрута и зависимость стрелок и сигналов с помощью маршрутно-контрольных устройств. Такие устройства обеспечивают только контроль, но не исключают ошибки человека при переводе стрелок вручную.

На станциях участков с интенсивным движением, где необходимо быстро готовить маршруты, применяют более совершенные и эффективные средства. Основными техническими средствами управления и контроля передвижения поездных единиц на таких станциях служат устройства электрической централизации стрелок и сигналов. К станционным устройствам относятся также диспетчерская централизация и комплекс устройств горочной автоматики.

Централизация предназначена для управления всеми стрелками и сигналами, расположенными на станции или в отдельном её районе, из одного пункта — поста централизации. Управление стрелками при этом осуществляют с помощью электрических стрелочных приводов, а все зависимости «стрелки — сигналы» реализуются электрическими релейными схемами, которые физически невозможно перевести в разрешающее состояние при невыполнении условий безопасности.

Электрическая централизация (ЭЦ) является основным видом управления стрелками и сигналами на железных дорогах России. Время на приготовление маршрута в зависимости от числа стрелок в нём сокращается при ЭЦ до 5–7 с против 6–12 мин при ручном управлении стрелками. Благодаря ускорению операций по приготовлению маршрутов увеличивается пропускная способность станций (на 50–70%), сокращается штат обслуживающего персонала и повышается производительность труда.

Различают несколько поколений и типов ЭЦ. БМРЦ — блочная маршрутно-релейная централизация, ЭЦ-И — релейная централизация на малогабаритных реле. Современное направление — МПЦ, микропроцессорная централизация. Её преимущества: простота проектирования, изготовления, строительства и ремонта, а также принципиально новые функциональные возможности — автоматизация сбора информации со станций и локомотивов, регистрация действий оперативного персонала, диагностика и удалённый мониторинг состояния устройств.

Диспетчерская централизация (ДЦ) позволяет поездному диспетчеру (ДНЦ) управлять с центрального поста стрелками и сигналами всех линейных пунктов, входящих в диспетчерский круг, и контролировать их положение. Диспетчерский круг — участок железной дороги, которым руководит один поездной диспетчер; его протяжённость достигает 250 км и более при числе станций до 25–30. Границами диспетчерских кругов обычно служат сортировочные или участковые станции. Функции ДЦ: управление стрелками и сигналами, контроль их положения, автоматическая запись графика движения. Исторические и действующие системы ДЦ: ДВК — импульсная, ПЧДЦ — полярно-частотная, ЧДЦ — частотная; принципы диспетчерской централизации были заложены ещё первыми системами релейной централизации.

Комплекс устройств горочной автоматики. Принцип работы сортировочной горки при расформировании и формировании составов заключается в надвиге состава до вершины горки и скатывании отцепов по спускной части в сортировочный парк под действием их силы тяжести. Сортировочные горки оборудованы напольными устройствами — светофорами, электроприводами, вагонными замедлителями и весомерами — и автоматизированными системами: ГАЦ (горочная автоматическая централизация, управление стрелками по маршрутам скатывания отцепов), АРС (автоматическое регулирование скорости скатывания отцепов, управление замедлителями), АЗСР (автоматическое задание скорости роспуска, управление горочными светофорами и АЛС), ТГЛ (телеуправление горочным локомотивом), ГПЗУ (горочное программно-задающее устройство) и ГОЗУ (горочное оперативно-запоминающее устройство). Горочные светофоры разрешают или запрещают роспуск вагонов с горки, а данные весомеров используются для расчёта режима торможения отцепов.