Системы регулирования движения - Урок 3

Светофорная сигнализация

3.1 Принцип светофорного регулирования движения
3.2 Схемы осигналивания станций
3.3 Конструкции светофоров
Контрольные вопросы

Принцип светофорного регулирования движения

Светофорная сигнализация на железнодорожном транспорте строится по скоростному принципу, в соответствии с которым каждое сигнальное показание передает приказ машинисту не только о запрещении или разрешении движения, но и о величине разрешаемой скорости следования. При этом каждое разрешающее показание содержит одновременно два приказа: основной – о допустимой скорости проследования данного светофора, и предупредительный – о разрешенной скорости проследования следующего светофора.

Весь диапазон скоростей разбит на ступени:

  • максимальная (установленная) скорость Vyст;
  • нулевая (остановка) V0;
  • промежуточные, обусловленные движением поездов по стрелочным переводам с отклонением на боковой путь:
    • промежуточная уменьшенная V1 (25...50 км/ч) при движении по стрелкам с марками крестовин 1/9, 1/11;
    • промежуточная повышенная V2 (80, 120 км/ч) – при марках крестовин 1/18, 1/22.

Передача необходимого числа приказов о допустимых скоростях движения достигается за счет цвета, числа и режима горения (немигающий или мигающий) огней светофора, а также числа дополнительных светящихся зеленых полос. При этом цвет и режим горения одного огня светофора (кроме красного) или верхнего при нескольких одновременно горящих огнях всегда указывают на требование сигнала последующего светофора. Например, зеленый огонь означает проследование данного и следующего светофоров с установленной скоростью; зеленый мигающий огонь – данный светофор можно проследовать с установленной скоростью, следующий светофор открыт и требует проследования его с уменьшенной скоростью (не более 80 км/ч); желтый мигающий огонь – данный светофор можно проследовать с установленной скоростью, следующий светофор открыт и требует его проследования с уменьшенной скоростью (не более 50 км/ч); желтый огонь – разрешается движение с готовностью остановиться, следующий светофор закрыт.

Требования снижения скорости при подходе к входному, маршрутному или выходному светофору передаются двумя одновременно горящими огнями, из них нижний всегда желтый и немигающий. Промежуточная скорость, с которой разрешается проследование светофора, конкретизируется наличием или отсутствием зеленой светящейся полосы: уменьшенная (не более 50 км/ч) – отсутствие зеленой полосы при горении двух огней на светофоре); повышенная не более 80 км/ч – наличием одной светящейся зеленой полосы при горении двух огней на светофоре; повышенная не более 120 км/ч – наличием двух светящихся зеленых полос при горении двух огней на светофоре.

Сигнал остановкиодин красный огонь не содержит предупреждения и только запрещает движение.

По значению запрещающего показания светофоры делятся на:

  • абсолютно-запрещающие, проезд которых при запрещающем их показании не разрешается (входные, выходные, маршрутные, горочные, прикрытия, заградительные и проходные при полуавтоматической блокировке);
  • остановочно-разрешающие, проезд которых при запрещающем показании, а также при непонятном или погасшем сигнальном огне разрешается только после обязательной остановки поезда перед светофором. Дальнейшее движение разрешается до следующего светофора со скоростью не более 20 км/ч с особой бдительностью и готовностью остановиться при появлении препятствия для дальнейшего движения (предупредительные и проходные светофоры при автоблокировке);
  • условно-разрешающие, запрещающее показание которых требует остановки поездов одних категорий и разрешает проезд поездам других категорий (проходные светофоры, установленные на затяжных подъемах, а также маневровые).

Пригласительный сигналмигающий лунно-белый огонь включает на входном светофоре дежурный по станции в случаях неисправности устройств автоматики и телемеханики, приводящих к невозможности открыть светофор на разрешающий огонь. Пригласительный сигнал разрешает проследовать светофор с красным огнем, с непонятным показанием или при негорящих огнях со скоростью не более 20 км/ч с особой бдительностью и готовностью остановиться, если встретится препятствие для дальнейшего движения.


Схемы осигналивания станций

Для пояснения принципов работы светофорной сигнализации применяются схемы (графики) осигналивания, на которых сигнальные огни светофоров имеют следующие условные обозначения:

Разберем схему сигнализации предвходного, входного и маршрутного светофоров в зависимости от сигнальных показаний выходных светофоров при применении стрелочных переводов с крестовинами марок 1/9 и 1/11:

Прием поезда на главный путь с остановкой разрешается горением одного желтого огня на входном светофоре Н, без остановки (сквозной пропуск) – горением зеленого огня. Если на входном светофоре Н горит желтый мигающий огонь, то это означает, что на выходном светофоре HI горят два желтых огня (установлен вариантный маршрут отправления через путь IIП). В этом случае поезду разрешается следовать на станцию с установленной скоростью, но выходной светофор HI требует проследования его с уменьшенной скоростью.

При приеме поезда на боковой путь на входном светофоре Н горят два желтых огня, разрешающих движение с уменьшенной скоростью с готовностью остановиться у закрытого светофора Н3. При этом на предупредительном светофоре 1 включается желтый мигающий огонь, означающий, что поезд проследует по станции по боковому пути. При горении двух желтых огней, из которых верхний мигающий, разрешается проследовать по боковому пути без остановки с уменьшенной скоростью.

При укладке на станции стрелочных переводов с крестовинами пологих марок (1/18 и 1/22) на входных, маршрутных и выходных светофорах применяются сигнальные показания с одной или двумя зелеными полосами:.

Прием поезда с остановкой на боковом пути по стрелочному переводу с крестовиной марки 1/18 разрешается включением на входном светофоре Н двух желтых огней и одной зеленой полосы. Поезд должен следовать на станцию со скоростью не более 60 км/ч с готовностью остановиться у выходного светофора НЗ.

Безостановочное проследование поезда по боковому пути разрешается горением на входном светофоре Н одного зеленого мигающего, одного желтого огней и одной зеленой полосы. Поезд может следовать на станцию со скоростью не более 80 км/ч, выходной светофор НЗ открыт и требует проследования со скоростью не более 80 км/ч.

Безостановочное проследование поезда по боковому пути с дальнейшим отклонением разрешается горением на входном светофоре Н двух желтых огней, из них верхнего мигающего, и одной зеленой полосы. Поезд может следовать на станцию со скоростью не более 80 км/ч на боковой путь, выходной светофор Н3 открыт и требует проследования его с уменьшенной скоростью.

Во всех рассмотренных случаях сигнализации входного светофора Н с применением зеленой полосы на предупредительном светофоре 1 горит зеленый мигающий огонь, означающий, что поезд принимается на станцию по стрелочным переводам, имеющими пологую марку крестовины.

Проходными светофорами на участках, оборудованных автоблокировкой с трехзначной сигнализацией, подаются сигналы: один зеленый огонь – разрешается движение с установленной скоростью, впереди свободны два и более блок-участка; один желтый огонь – разрешается движение с готовностью остановиться, следующий светофор закрыт; один красный огонь – запрещается проезжать сигнал.

При четырехзначной сигнализации автоблокировки проходные светофоры имеют следующие сигналы: один зеленый огонь – впереди свободны три и более блок-участка; один желтый и один зеленый огни – впереди свободны два блок-участка, один желтый огонь – впереди свободен один блок-участок. Значение красного огня то же, что и при трехзначной автоблокировке.


Конструкции светофоров

Светофоры являются круглосуточными сигналами, сигнальным элементом которых является оптическая система, включающая в себя источник света, устройство фокусировки и светофильтр.

В зависимости от вида оптической системы светофоры подразделяются на линзовые и прожекторные.
Линзовый светофор для каждого сигнального показания имеет отдельную оптическую систему – линзовый комплект.
Прожекторный светофор имеет специальный механизм, который позволяет при одной оптической системе получить три различных по цвету сигнальных показания. Ввиду сложности конструкции и меньшей надежности работы прожекторные светофоры при новом строительстве не применяют, а при реконструкции устройств СЦБ на станциях и перегонах заменяются линзовыми.

В настоящее время широко внедряются светофоры на светоизлучающих диодах. Такие светофоры по виду оптической системы следует относить к линзовым, однако в них отсутствуют линзовые комплекты и светофильтры, так как функции источника света, устройства фокусировки и светофильтра выполняют светодиоды зеленого, желтого и красного цветов. Каждое сигнальное показанием формируется десятком светодиодов, расположенных по окружности. Срок службы светодиодов значительно превышает срок службы ламп накаливания, а их энергопотребление в десятки раз меньше.

По конструкции и способу установки светофоры могут быть мачтовые, карликовые, и размещаемые на консолях и мостиках.
Мачтовые светофоры устанавливают на перегонах, главных путях станций и на боковых путях, по которым осуществляется безостановочный пропуск поездов со скоростью более 50 км/ч, а также в качестве групповых и горочных светофоров и их повторителей, заградительных светофоров и маневровых с подъездных путей и из тупиков.
Карликовые светофоры используют на станциях в качестве выходных с путей, по которым не предусматривается безостановочный пропуск поездов, маневровых и входных светофоров для приема поездов и подталкивающих локомотивов по неправильному пути на двухпутном участке.
Консольные светофоры и светофоры, размещаемые на мостиках, применяют там, где по условиям габарита нельзя установить мачтовый светофор в междупутье.

Мачтовый светофор состоит из мачты (1), на которой с помощью кронштейнов крепится одна или несколько светофорных головок. Мачта светофора может быть железобетонной или металлической. Металлическая мачта закрепляется в стяжном стакане, размещенном на бетонном фундаменте.

Головки линзовых светофоров в зависимости от числа показаний выполняют одно-, двух- и трехзначными и собирают из одного, двух или трех корпусов из алюминиевого сплава, либо из цельнолитого чугунного корпуса, линзовых комплектов (5), козырьков (7) и деталей фонового щита (6). Фоновый щит черного цвета устанавливается на корпусе светофорной головки для улучшения видимости сигнальных огней в солнечную погоду. Для защиты от прямых солнечных лучей, вызывающих отблески на линзах, каждый линзовый комплект снабжается козырьком.

Мачтовые светофоры могут иметь различные указатели, которые размещаются под нижней светофорной головкой: зеленая светящаяся полоса, световой или маршрутный указатель.

Световые указатели (3) применяют на светофорах, когда расстояние между смежными светофорами менее тормозного пути. При этом на светофоре, ограждающем участок менее тормозного пути, устанавливают световой указатель с двумя вертикальными светящимися стрелками белого цвета, а на предупредительном к нему светофоре – такой же указатель в виде одной стрелки белого цвета.

Маршрутные указатели (4) предназначены для указания направления движения поезда и маневровых составов (направо, налево или прямо) и номера пути приема (с лампами белого цвета) или отправления (с лампами зеленого цвета).

Под указателями, а при их отсутствии – под нижней сигнальной головкой располагается литерная табличка (2) с обозначением светофора.

В отличие от мачтового светофора карликовый линзовый светофор не имеет мачты и состоит из светофорной головки с линзовыми комплектами, козырьками и без фонового щита, устанавливаемой непосредственно на бетонный фундамент, либо на металлический кронштейн.

Основной частью светофорной головки является линзовый комплект, который состоит из корпуса (4), наружной бесцветной ступенчатой линзы (1), внутренней цветной линзы (2) красного, зеленого, желтого, синего или лунно-белого цвета, ламподержателя (5) с лампой накаливания.

Нить светофорной лампы находится в фокусе линз комплекта. За счет ступенчатых линз рассеивающийся световой поток электрической лампы собирается и концентрируется. Проходя через линзу-светофильтр, световой поток окрашивается, а пройдя через бесцветную линзу, преобразуется в прямолинейный сигнальный луч с малым углом рассеивания. Если светофор расположен на кривых участках пути, в линзовый комплект перед наружной линзой устанавливают рассеивающую линзу с углом рассеивания 10° или 20°.

Наружные линзы карликовых светофоров обычно имеют дополнительную линзу – область с особым углом рассеивания, улучшающую восприятие огня светофора с близкого расстояния.


Контрольные вопросы:

  1. В чем состоит принцип светофорного регулирования движения поездов?
  2. Каков принцип действия светофорной сигнализации на станциях?
  3. Назовите виды светофоров и их конструктивные особенности.
  4. Перечислите и покажите на рисунке основные элементы мачтовых светофоров
  5. Каково устройство оптической части линзового светофора?