Виды автоматической светофорной сигнализации с шлагбаумами. Устройства переездной сигнализации. Структурная схема автоматической переездной сигнализации

Железнодорожными переездами называют пересечение автомобильных дорог с железнодорожными путями в одном уровне. Переезды считаются объектами повышенной опасности . Главным условием обеспечения безопасности движения на переездах является условие: железнодорожный транспорт имеет преимущество в движении перед всеми остальными видами транспорта.

Переезды в зависимости от интенсивности движения железнодорожного и автомобильного транспорта, а также в зависимости от категории автомобильных дорог делятся на четыре категории . Переездам с наибольшей интенсивностью движения присваивается 1-я категория. Кроме того, к 1-й категории относятся все переезды на участках со скоростями движения поездов более 140 км/ч.

Переезды бывают регулируемые и нерегулируемые . К регулируемым относятся переезды, оборудованные устройствами переездной сигнализации, извещающими водителей транспортных средств о подходе к переезду поезда, и/или обслуживаемые дежурными работниками. Возможность безопасного проезда через нерегулируемые переезды определяется водителем транспортного средства самостоятельно в соответствии с Правилами дорожного движения Российской Федерации.

Перечень переездов, обслуживаемых дежурным работником, приводится в Инструкции по эксплуатации железнодорожных переездов МПС России. Ранее такие переезды кратко назывались – "охраняемые переезды"; по новой Инструкции и в данной работе – "переезды с дежурным" или "обслуживаемые переезды".

Системы переездной сигнализации можно разделить на не автоматические, полуавтоматические и автоматические. В любом случае переезд, оборудованный переездной сигнализацией, ограждается переездными светофорами, а переезд с дежурным дополнительно оборудуется автоматическими, электрическими, механизированными или ручными (горизонтально-поворотными) шлагбаумами. На переездных светофорах горизонтально расположены две лампы красного огня, которые при закрытом переезде попеременно горят. Одновременно с включением переездных светофоров включаются акустические сигналы. В соответствии с современными требованиями на отдельных переездах без дежурного красные огни переездных светофоров дополняются бело-лунным огнем . Бело-лунный огонь при открытом переезде горит в мигающем режиме, свидетельствуя об исправности устройств; при закрытом – не горит. При погасшем бело-лунном огне и не горящих красных огнях водители транспортных средств должны лично убедиться в отсутствии приближающихся поездов.

На железных дорогах России применяют следующие типы переездной сигнализации :

1. Светофорная сигнализация . Устанавливается на переездах подъездных и других путей, где участки приближения не могут быть оборудованы рельсовыми цепями. Обязательным условием является введение логических зависимостей между переездными светофорами и маневровыми или специально устанавливаемыми светофорами с красным и лунно-белым огнями, выполняющими функции заграждения для железнодорожного подвижного состава.

На переездах с дежурным переездные светофоры включаются при нажатии кнопки на щитке переездной сигнализации. После этого на маневровом светофоре красный огонь гаснет и включается лунно-белый, разрешающий движение железнодорожной подвижной единице. Дополнительно применяются электрические, механизированные или ручные шлагбаумы.

На необслуживаемых переездах переездные светофоры дополняется бело-лунным мигающим огнем. Закрытие переезда производится работниками составительской или локомотивной бригады с использованием колонки, установленной на мачте маневрового светофора или автоматически с помощью путевых датчиков.

2. Автоматическая светофорная сигнализация .

На необслуживаемых переездах, расположенных на перегонах и станциях, управление переездными светофорами осуществляется автоматически под действием проходящего поезда. При определенных условиях для переездов, расположенных на перегоне, переездные светофоры дополняется бело-лунным мигающим огнем.

Если в участок приближения входят станционные светофоры, то их открытие происходит после закрытия переезда с выдержкой времени, обеспечивающей требуемое время извещения.

3. Автоматическая светофорная сигнализация с полуавтоматическими шлагбаумами . Применяется на обслуживаемых переездах на станциях. Закрытие переезда происходит автоматически при приближении поезда, при установке маршрута на станции в случае, если соответствующий светофор входит в участок приближения, или принудительно при нажатии дежурным по станции кнопки "Закрытие переезда". Подъем брусьев шлагбаумов и открытие переезда производит дежурный по переезду.

4. Автоматическая светофорная сигнализация с автоматическими шлагбаумами . Применяется на обслуживаемых переездах на перегонах. Управление переездными светофорами и шлагбаумами происходит автоматически.

Кроме перечисленных устройств, на станциях применяются системы оповестительной сигнализации. При оповестительной сигнализации дежурный по переезду получает оптический или акустический сигнал о приближении поезда и производит включение технических средств ограждения переезда. После проследования поезда дежурный открывает переезд.

В местах пересечения на одном уровне железных и автомобильных дорог устраивают железнодорожные переезды. Для обеспечения безопасности движения поездов и автотранспорта переезды оборудуют ограждающими устройствами для своевременного закрытия движения автомобильного транспорта при приближении к переезду поезда.

В зависимости от интенсивности движения на переезде применяют следующие виды ограждающих устройств: автоматическую светофорную сигнализацию; автоматическую светофорную сигнализацию с автоматическими шлагбаумами и устройствами заграждения переезда (УЗП); автоматическую оповестительную сигнализацию с неавтоматическими шлагбаумами.

Оборудование переездов устройствами автоматической переездной сигнализации с автошлагбаумами и заградительными устройствами повышает безопасность работы транспорта.

Автоматическая светофорная сигнализация (в том числе и при наличии автоматических шлагбаумов) должна начинать подавать сигнал остановки в сторону автомобильной дороги, а автоматическая оповестительная сигнализация -- сигнал оповещения о приближении поезда за время, необходимое для освобождения переезда транспортными средствами до подхода поезда к переезду. Автоматические шлагбаумы должны оставаться в закрытом положении, а автоматическая светофорная сигнализация должна продолжать работать до полного освобождения переезда поездом.

Автошлагбаум препятствует проезду автотранспорта через переезд при приближении поезда. Брус шлагбаума окрашен в красный цвет с белыми полосами, на нем три электрических фонаря с красными огнями, направленные в сторону автомобильной дороги, расположенные у основания, в середине и в конце бруса.

При автоматической светофорной сигнализации со стороны автомобильной дороги переезд ограждают двухзначными светофорами. С момента приближения поезда к переезду переездные светофоры загораются попеременно красным мигающим светом и подают сигнал «стой» автомобильному транспорту. Этот тип ограждающих устройств применяют на неохраняемых переездах.

При приближении к переезду поезда включается светофорная сигнализация, а по истечении 5--10 с опускаются брусья шлагбаумов и закрывают переезд. Это время задержки закрытия шлагбаумов необходимо для освобождения автотранспортом переезда до подхода к нему поезда. После полного проследования поездом переезда светофоры выключаются, брусья шлагбаумов поднимаются в вертикальное положение и открывают переезд.

Для ограждения переездов, кроме переездных светофоров, дополнительно устанавливают автодорожные знаки «Берегись поезда», «Внимание! Автоматический шлагбаум», «Железнодорожный переезд со шлагбаумом», «Приближение к переезду». Перед поездом со стороны каждого железнодорожного пути на расстоянии от 15 до 800 м устанавливают заградительные светофоры, а на расстоянии 500--1500 м -- сигнальные знаки «С» (подача свистка). Заградительные светофоры включает дежурный по переезду для остановки поезда в случае задержки или аварии автомобиля на переезде. Этот тип ограждающих устройств применяют на охраняемых переездах.

Устройство заграждения переезда (УЗП) является составной частью технических и технологических средств повышения безопасности движения на железнодорожном переезде.

УЗП обеспечивает:

Автоматическое отражение переезда устройствами заградительными (УЗ) путем поднятия их крышек при приближении поезда к переезду;

Обнаружение транспортных средств в зонах крышек УЗ при ограждении переезда и обеспечение возможности выезда их с переезда;

Индикацию информации о положении крышек, об исправной работе и неисправностях датчиков обнаружения транспортного средства (КЗК) дежурному работнику.

Автоматическая оповестительная сигнализация не является средством ограждения переезда. Она применяется на охраняемых переездах и служит для подачи дежурному по переезду звукового и светового сигнала о приближении к переезду поезда. Для оповестительной сигнализации снаружи помещения дежурного по переезду 8 устанавливают щиток сигнализации с лампочками и звонком оповещения о приближении поезда к переезду.

Для ограждения переезда устанавливают электрические или механические шлагбаумы, закрывает и открывает которые дежурный по переезду. Дли подачи поезду сигнала остановки при аварии на переезде дежурный по переезду, нажимая кнопку, включает заградительные светофоры.

Релейную аппаратуру для управления ограждающими устройствами размещают в релейном шкафу 10, расположенном рядом с будкой дежурного по переезду. На стене этой будки крепят щиток переездной сигнализации Р, с которого дежурный по переезду может вручную открывать и закрывать переезд, а также включать заградительные светофоры.

Выбирают тип ограждающих устройств в зависимости от категории переезда, скоростей и интенсивности движения поездов и автомобильного транспорта.

По интенсивности движения переезды делят на следующие категории:

Ш I категории -- пересечение железной дороги о автомобильными дорогами I и II категорий, улицами и дорогами, имеющими трамвайное и троллейбусное движение с интенсивностью движения по переезду более 8 поездо- автобусов в 1 ч;

Ш II категория -- пересечение с автомобильными дорогами III категории, улицами и дорогами, имеющими автобусное движение с интенсивностью движения по переезду менее 8 поездо-автобусов в 1 ч, с прочими дорогами, если интенсивность движения по переезду превышает 50 тыс, поездо-экипажей в сутки или дорога пересекает три главных железнодорожных пути;

Ш III категория -- пересечение с автомобильными дорогами, не соответствующими характеристикам переезудов I и II категорий, а также если интенсивность движения по переезду при удовлетворительной видимости превышает 10тыс. поездо-экипажей, а при неудовлетворительной (плохой) видимости -- 1 тыс.. поездо-экипажей в сутки.

Видимость признается удовлетворительноиий, если на расстоянии 50 м и меньше от железнодорожного пути приближающийся с любой стороны поезд виден не менее, чем за 400 м, а переезд виден машинисту поезда на расстоянии не менее 1000 м.

С целью обеспечения своевременного закрытия переезда при приближении поезда производят расчет длин участка приближения.

При расчете руководствуются следующими правилами:

Разрешается движение через железнодорожный переезд без дополнительного согласования со службами железной дороги, автопоездам длиной до 24 м включительно.

Время извещения о приближении поезда к переезду должно обеспечить полное освобождение переезда автотранспортом, если таковой вступил на переезд в момент включения сигнализации.

Должен обеспечиваться необходимый резерв времени.

Время приближения:

t с = t 1 + t 2 + t 3 ;

t 1 - время необходимое для машин для проследования через переезд;

t 2 - время срабатывания приборов цепей извещения и управления переездной сигнализацией (t 2 = 4 сек);

t 3 - гарантированное время (t 3 = 10 сек);

L п - длина переезда, определяемая расстоянием от переездного светофора наиболее удаленного от крайнего рельса до противоположного рельса плюс 2,5 м(2,5 м-расстояние, необходимое для безопасной остановки автомобиля после проследования переезда), (15 м);

L м - длина машины (24 м);

L о - расстояние от места остановки автомобиля до переездного светофора (5 м);

V м = 5 км/ч = 1,4 м/с.

Длина участка приближения к переезду:

L р = 0,28V п t с;

0,28 - коэффициент перевода скорости из км/ч в м/с;

V п - максимальная скорость движения, установленная на этом участке (120 км/ч).

Извещение на переезд подается при приближении поезда к переезду следующего в любом направлении, независимо от специализации путей и направления действия АБ.

L р = 0,2812031,4 = 1055,04 м 1060 м;

Для определения длины участка приближения можно пользоваться справочными таблицами. В этих таблицах показаны расчетные длины участков приближения, м, при различных скоростях движения поездов в зависимости от длины переезда, м, и времени извещения, с.

Извещение о приближении поезда к переезду передается с помощью рельсовых цепей автоблокировки. Рельсовую цепь в пределах блок-участка, где расположен переезд, делают разрезной. Местом разреза является переезд. Часть рельсовой цепи до переезда по направлению движения поезда используют для организации участка приближения. При вступлении поезда на участок приближения переезд закрывается. Вторую часть рельсовой цепи, находящейся за переездом, используют для организации участка удаления при правильном направлении движения или в качестве участка приближения при неправильном направлении движения. С момента полного выхода поезда с участка приближения на участок удаления переезд открывается.

Расчетную длину участка приближения в зависимости от расположения переезда на блок-участке определяют в соответствии с рис. 8.2. Если переезд расположен от проходного светофора 5 автоблокировки на расстоянии, равном расчетной длине участка приближения Lp, то фактическая длина участка приближения Lф равна Lp (рис, 8.2, а). В этом случае извещение на закрытие переезда будет подаваться за один участок приближения. При близком расположении переезда к светофору 5 автоблокировки расчетная длина Lр оказывается больше, чем расстояние до этого светофора. Участок приближения в этом случае устраивают между светофорами 5 и 7 (рис. 8.2, б). Теперь фактическая длина участка приближения исчисляется от светофора 7 и образуются два участка приближения: первый от переезда до светофора 5 и второй -- между светофорами 5 и 7. В этом случае извещение на закрытие переезда будет подаваться на два участка приближения.

В ряде случаев при наличии двух участков приближении их фактическая длина будет больше расчетной и получается лишняя длина ДL = Lф -- Lp, что приводит к преждевременному закрытию переезда и задержкам автотранспорта. Чтобы выравнять длины Lp и Lф требуется разрезать рельсовую цепь между светофорами 5 и 7 и организовать участок приближения от места разреза. Так как это обусловливает применение дополнительной аппаратуры и усложняет автоблокировку, разрез рельсовой цепи не делают, а в устройства автоматической переездной сигнализации вводят элементы выдержки времени. С помощью этих элементов с момента вступлении поезда на второй участок приближения включается выдержка времени на закрытие переезда. Эта выдержка равна времени следования поезда, идущего с максимальной скоростью, по участку, определяемому разностью между фактической и расчетной длинами участка приближения. Для поездов, едущих со скоростью меньше максимальной, время извещения увеличивается и переезд закрывается на расстоянии, большем расчетного.

Схемы переездной сигнализации на двухпутных участках с кодовой автоблокировкой переменного тока

Принципиальные и монтажные схемы переездной сигнализации участков с кодовой автоблокировкой являются типовыми и рассчитаны для эксплуатации на двухпутных участках с двусторонним движением при электротяге на постоянном и переменном токе. На участках с электротягой постоянного тока применяют рельсовые цепи 50 Гц, а с электротягой переменного тока -- 25 Гц.

В зависимости от расположения переездов и числа участков приближения в четном и нечетном направлениях принципиальные схемы управления светофорной сигнализацией имеют обозначения: П -- два участка приближения в обоих направлениях; Пч -- в четном один, в нечетном два; Пм -- в четном два, в нечетном один; Пчи -- в четном один от предыдущего переезда, в нечетном два; Пни -- в нечетном один от предыдущего переезда, в четном два; Пи -- в четном и нечетном один от предыдущего переезда; По -- в нечетном два, в четном одиночная сигнальная установка совмещена с переездом; Пol -- в нечетном один, в четном одиночная сигнальная установка совмещена с переездом; Пои в нечетном один от предыдущего переезда, в четном одиночная сигнальная установка совмещена с переездом; Пс -- в нечетном и четном направлениях сигнальная установка совмещена с переездом.

Принципиальная схема светофорной сигнализации имеет индекс С, автошлагбаума -- Ш, щитка управления -- ЩУ, рельсовых цепей -- РЦ50 и РЦ25.

Для образования участка приближения рельсовую цепь блок-участка, на котором расположен переезд, делают разрезной с местом разреза у переезда. В месте разреза рельсовой цепи предусматривается трансляция кодов как при правильном, так и при неправильном направлении движения. Особенностью кодовой рельсовой цепи является то, что ее релейный конец размещают на входном конце блок-участка, а питающий -- на выходном. При таком размещении на переезде отсутствует путевое реле, фиксирующее освобождение переезда. Чтобы контролировать освобождение переезда, на сигнальной установке, находящейся перед переездом, с момента ее проследования поездом автоматически переключаются релейный и питающий концы рельсовой цепи. После этого осуществляется подача кода КЖ вслед удаляющемуся поезду. После освобождения рельсовой цепи участка приближения код КЖ воспринимается на переезде релейной аппаратурой и переезд открывается.

Для извещения о приближении поезда к переезду за два участка приближения применяют отдельную двухпроводную цепь, в которую включают известительное реле. Информацию о состоянии переездной установки на станцию передают устройства диспетчерского контроля.

Схема управлении переездной сигнализацией для нечетного пути двухпутного перегона показана на рис. 8.8. Включают переездную сигнализацию реле, обозначение, тип и назначение которых приведены ниже:

НП (АНШ5-1600)…………путевое;

НИ, НДИ (НМВШ-110)........импульсное и дополнительное импульсное;

НИ1 (НМПШ2-400)……….повторитель реле НИ;

НДП (АНШ5-1600)………...дополнительное путевое;

НПТ (НМПШ2-400)………повторитель реле НП;

НИП (КМШ-750)…………известитель приближения за два участка приближения;

ПНИП (НМШ2-900)……….повторитель реле НИП;

НИП1(AНIIIM2-380)………повторитель реле приближения;

НКТ (АНШМТ-380)……….контрольное термическое;

НТ, НДТ (ТШ-65В)………трансмиттерное;

НДИ1 (НМПШ2-400)……...повторитель реле НДИ;

НВ (АНШ5-1600)…………включающее.

В пределах блок-участка, на котором расположен переезд, образованы две рельсовые цепи: 5П с питающим концом НП на переезде и 5Па с релейным концом HP на переезде.

Если переезд расположен относительно светофора 5 на расстоянии, равном расчетной длине участка приближения, то закрытие переезда происходит за один участок приближения при вступлении поезда на рельсовую цепь 5П. Реле НИП на переезде, включенное в цепь извещении И1-ОИ1, в этом случае выключается фронтовыми контактами реле Ж2 сигнальной установки 5. Отпуская нейтральный якорь, реле НИП выключает реле НИП1, после чего выключается реле НВ, В и переезд закрывается.

Если расстояние от переезда до светофора 5 меньше расчетной длины участка приближения, то переезд закрывается за два участка приближения при вступлении поезда на рельсовую цепь 7П. В этом случае реле НИП по цепи извещения получает питание через контакты реле ИП1 и реле Ж2 светофора 5. В цепь реле НИП1 включены контакты нейтрального и поляризованного якорей реле НИП. Выключение реле НИП1 производится контактом поляризованного якоря реле НИП. Состояние цепи полной схемы соответствует установленному правильному направлению движения по нечетному пути перегона, отсутствию поезда на участке приближения и открытому состоянию переезда. Для работы кодовой автоблокировки разрезная рельсовая цепь участка 5П кодируется от светофора 3. Код соответствует сигнальному показанию светофора 3. На переезде от кодовых импульсов работает реле НИ, его работу повторяет реле-повторитель НТ. Переключая свой контакт, реле Н Т приводит в возбужденное состояние путевое реле НП, которое проверяет свободное состояние участка 5Па. Через фронтовой контакт реле НП возбуждается его повторитель реле НПТ. Фронтовыми контактами реле НПТ замыкается цепь кодирования рельсовой цепи 5П. Работая в кодовом режиме и переключая свой контакт в цепи трансформатора П, реле НТ транслирует кодовые импульсы в рельсовую цепь 5П. При приеме кодов у светофора 5 работает реле И, после дешифрации кода возбуждаются сигнальные реле Ж, Ж1 и Ж2, контролирующие свободность участка 5П.

Порядок закрытия переезда за один участок приближения следующий. При вступлении поезда на участок 5П прекращается прием кодов у светофора 5 и выключаются реле Ж, Ж.1 и Ж2. Контактами реле Ж2 выключается реле НИП на переезде. Отпуская якорь, реле НИП выключает свой повторитель реле ПНИП и одновременно размыкает цепи питания реле НИП1 и НКТ. Реле НИП1 выключает реле НВ, которое, отпуская якорь, закрывает переезд.

При выключении реле ПНИП производятся следующие переключения цепей: включается цепь реле НИ1, которое начинает работать как повторитель реле НИ; выключается реле НП из цепи проверки импульсной работы реле НТ и подключается к цепи конденсаторного дешифратора для проверки импульсной работы реле НИ1. При правильной работе реле НИ1 реле НП и НПТ остаются в возбужденном состоянии, чем контролируется свободность участка 5П.

Порядок закрытия переезда за два участка приближения следующий. От вступления поезда на второй участок приближения 7П у светофора 5 выключаются реле ИП и ИП1. Последнее, отпуская якорь, меняет полярность тока возбуждения реле НИП на переезде в цепи И1-ОИ1. Переключая контакт поляризованного якоря, реле НИП выключает реле НИП1 и НКТ, после чего в том же порядке, как и при извещении за один участок приближения, выключается реле НВ и происходит закрытие переезда.

В данной схеме с помощью реле НИП1 и НКТ выполнена защита от ложного открытия переезда при потере шунта под поездом, движущимся по участку приближения.

Переезд открывается после проследования поездом участка 5П в следующем порядке. На переезде размещен питающий конец рельсовой цепи 5П, а путевого реле, которое могло бы фиксировать освобождение участка приближения и своевременно открывать переезд, нет. Поэтому контроль освобождения участка приближения перед переездом осуществляется путем кодирования рельсовой цепи 5П вслед движущемуся поезду с ее релейного конца. Кодирование вслед поезду начинается с момента вступления поезда на участок приближения 5П. У светофора 5 через тыловые контакты реле И и Ж1 включается реле ОИ, которое замыкает следующие цепи кодирования:

П--КЖ(КПТ)--0--Ж2--ПН --ПН--ОИ

Работая в режиме кода КЖ, реле ПДТ и ДТ посылают этот код в рельсовую цепь 5П вслед уходящему поезду.

С момента выхода головы поезда на рельсовую цепь 5Па на переезде прекращается импульсная работа реле НИ, НИ1 и НТ. Выключаются реле НП и НПТ, которые отключают цепи трансляции кодов в рельсовую цепь 5П. Тыловыми контактами реле НПТ в рельсовую цепь 5П включается реле НДИ. Сразу после освобождения рельсовой цепи 5П реле НДИ начинает работать в режиме кода КЖ, поступающего от светофора 5. Через контакт реле НДИ работает реле НДИ1. Через конденсаторный дешифратор возбуждается реле НДП, фиксируя освобождение переезда. Через фронтовой контакт реле НДП замыкается цепь термоэлемента НКТ, а после его нагрева с установленной выдержкой времени -- цепи последовательного срабатывания реле НКТ и НИП1. Фронтовым контактом реле НИП1 включается реле НВ, которое открывает переезд. В течение всего времени движения поезда по участку 5Па рельсовая цепь 5П кодируется кодом КЖ от светофора 5.

После полного освобождения участка 5Па от светофора 3 в рельсовую цепь этого участка подается код КЖ- от этого кода на переезде работают реле НИ и НИ1. При импульсной работе этих реле через конденсаторный дешифратор срабатывает реле НП, а вслед за ним реле НПТ. Последнее, притягивая якорь, переключает релейный конец рельсовой цепи 5П на питающий. Тыловыми контактами реле НПТ отключает от рельсовой цепи реле НДИ, а фронтовыми подключает источник питания. Одновременно фронтовым контактом реле НПТ включается цепь реле НТ, которое работает как повторитель реле НИ в режиме кода КЖ. Переключая контакте цепи трансформатора П, реле НТ транслирует код КЖ в рельсовую цепь 5П.

Некоторое время с обоих концов рельсовой цепи 5П поступают коды КЖ, вырабатываемые трансмиттерами КПТ разных типов. В интервале кода КЖ, подаваемого с релейного конца, от кода КЖ, подаваемого с питающего конца, у светофора 5 работает реле И. Через дешифратор возбуждаются реле Ж, Ж1, и Ж2. Реле Ж1, размыкая тыловой контакт, выключает реле ОИ. Последнее размыкает цепи кодирования у светофора 5 и с релейного конца рельсовой цепи 5П прекращается трансляция кодов. Из рельсовой цепи 5Па продолжается кодирование рельсовой цепи 5П с ее питающего конца. Фронтовыми контактами реле Ж2 замыкается цепь извещения, на переезде возбуждаются реле НИП и ПНИП и все цепи управления переездной сигнализацией возвращаются в исходное состояние.

Порядок закрытия переезда за один участок приближения и открытия переезда после его освобождении поездом поясняется в табл.1:

1 -- переезд открыт. Из рельсовой цепи 5Па на переезде код 3 транслируется в рельсовую цепь 5П. Трансляция кода происходит за счет импульсной работы реле НИ и НТ.

2 -- поезд вступил на участок приближения 5П, переезд закрывается. Включается кодирование кодом КЖ с релейного конца рельсовой цепи 5П вслед поезду. Рельсовая цепь 5Па продолжает кодироваться кодом 3. На переезде за счет импульсной работы реле НИ, НИ1 и НТ код 3 транслируется в рельсовую цепь 5П.

3 -- поезд вступил на участок 5Па, рельсовая цепь этого участка кодируется кодом 3, рельсовая цепь 5П кодируется от светофора 5 вслед поезду кодом КЖ.

4 -- поезд освободил участок приближения 5П. На переезде от кода КЖ в импульсном режиме работают реле НДИ и НДИ1. Возбуждаются реле НДП, НКТ, НИП1 и НВ. Переезд открывается.

5 -- поезд освободил участок 5Па, рельсовая цепь этого участка кодируется кодом КЖ. На переезде в импульсном режиме работают реле НИ, НИ1 и НТ. Возбуждаются реле НП и НПТ, которые включают цепи трансляции кода КЖ из рельсовой цепи 5Па в рельсовую цепь 5П, С релейного и питающего концов рельсовой цепи 5П подаются коды КЖ.

6 -- в интервале кода КЖ, поступающего с релейного конца рельсовой цепи 5П, под действием кода КЖ, поступающего с питающего конца, выключается кодирование с релейного конца. Замыкается цепь извещения И1-ОИ1, Возбуждаются реле НИП и ПНИП. Все цепи управления переездной сигнализацией возвращаются в исходное состояние.

В схеме предусмотрена защита от возможного кратковременного закрытия переезда при полном освобождении блок-участка 5Па. При этом на переезде возобновляется работа реле НИ и НИ1. Возбуждаются реле НП и НПТ. Затем прекращается импульсная работа реле НДИ, НДИ1 и выключается реле НДП. Чтобы не произошло закрытия переезда, реле НДП не должно отпустить якорь раньше, чем сработает реле НИП и замкнет контакты нейтрального и поляризованного якорей в цепи питания реле НИП1. Для этого нужно, чтобы время на отпускание якоря реле НДП было больше, чем интервал времени с момента прекращения импульсной работы реле НДИ1 до момента срабатывания реле НИП. Если это условие не будет выполнено, то переезд кратковременно закроется, а затем после выдержки времени термоэлемента вновь откроется. Чтобы увеличить время замедления на отпускание якоря реле НДП, в цепи конденсаторного дешифратора контакты реле НДИ1 включены так, что конденсатор емкостью 1200 мкФ получает заряд при импульсе кода в рельсовой цепи, а в интервале разряжается на реле НДП и конденсатор емкостью 500 мкФ. В цепи конденсаторного дешифратора, к которому подключено реле НП, контакты реле НИ1 включены обратно, что обеспечивает минимальное замедление на отпускание якоря этого реле.

Для переключения на неправильное направление движения настраивают цепи схемы изменения направления движения, в которые включены реле направления Н. Путем возбуждения этих реле током обратной полярности устанавливают неправильное направление движения по перегону.

При переключении поляризованных якорей реле Н на каждой сигнальной установке перегона срабатывают реле ПН, которые осуществляют все необходимые переключения в цепях кодирования рельсовых цепей.

На сигнальной установке 3 замыкается цепь кодирования кодом КЖ.

Постоянно работая в режиме кода КЖ, реле Т подает этот код в рельсовую цепь 5Па. На переезде от импульсов кода работают реле НИ и НИ1. По цепям конденсаторного дешифратора возбуждается реле НП и вслед за ним реле НПТ, После этого в режиме кода КЖ начинает работать реле НТ, которое передает этот код в рельсовую цепь 5П. У светофора 5 в режиме кода КЖ работает реле И. По цепям дешифратора возбуждаются реле Ж, Ж1 и Ж2. Фронтовыми контактами реле Ж2 замыкается цепь извещения И1-ОИ1, по которой на переезде возбуждается реле НИП и вслед за ним реле НИП1, НКТ и НВ -- переезд открыт.

При вступлении поезда на рельсовую цепь 5Па переездная сигнализация автоматически не включается. Переезд закрывает дежурный по переезду с щитка управления. На переезде выключаются реле НИ и НТ. Прекращается трансляция кода КЖ в рельсовую цепь 5П. У светофора 5 прекращается импульсная работа реле И, отчего выключаются реле Ж, Ж1 и Ж2. Через тыловые контакты реле И и Ж1 включается реле ОИ, которое замыкает цепь кодирования рельсовой цепи 5П с ее релейного конца. Значность кода выбирается контактами реле ИП в зависимости от числа свободных блок-участков. Если свободно не менее двух блок-участков, то у светофора 5 замыкается цепь кодирования кодом 3:

ПН -ОН -- ПДТ - М ---- ДТ -- М

Работая в режиме кода 3, реле ДТ передает этот код в рельсовую цепь 5П. На переезде код 3 принимает реле НДИ и включает свой повторитель реле НДТ, который транслирует этот код в рельсовую цепь 5Па. При импульсной работе реле НДИ и его повторителя НДИ1 через конденсаторный дешифратор возбуждается реле НДИ, которое замыкает свои фронтовой контакт в цепи реле НИП1. У светофора 5 после выдержки времени на замедление отпускает якорь реле Ж2 и фронтовыми контактами выключает на переезде реле НИП, Последнее отпускает нейтральный якорь и фронтовым контактом размыкает цепь питания реле НИП1. Однако это реле остается включенным через ранее замкнувшийся контакт реле НДП и не отпускает свой якорь.

С момента вступления поезда на рельсовую цепь 5П прекращается импульсная работа реле НДИ и последовательно выключаются реле НДИ1, НДП, НИП1,НКТ и НВ, чем создается, кроме цепи ручного, еще и цепь автоматического закрытия переезда.

После полного освобождения поездом участка 5Па на переезде от кода КЖ восстанавливается импульсная работа реле НИ и НИ1. Включаются реле НП и НПТ, после этого в режиме кода КЖ начинает работать реле НТ и транслировать этот код в рельсовую цепь 5П вслед удаляющемуся поезду. С момента полного освобождения рельсовой цепи 5П с обоих ее концов асинхронно подаются коды КЖ, вырабатываемые трансмиттерами разных типов. В интервале кода КЖ, посылаемого с релейного конца, от кода КЖ, посылаемого с питающего конца, у светофора 5 работает реле И и через 2--3с через дешифратор включаются реле Ж, Ж1 и Ж2. Тыловым контактом реле Ж1 выключается реле ОИ. Последнее, отпуская якорь, размыкает цепи кодирования кодирования рельсовой цепи 5П с ее релейного конца. Кодирование с питающего конца рельсовой цепи 5П продолжается. Фронтовыми контактами реле Ж2 замыкается цепь извещения, по которой возбуждается реле НИП на переезде. Притягивая якорь реле НИП включает реле НИП1, после чего срабатывают реле НВ и В, которые открывают переезд.

Методика разработки проекта автоматических ограждающих устройств для переезда. Увязка автоматической переездной сигнализации с системами АБ

1 По указанным в исходных данных характеристикам изобразить общий вид переезда, на котором показать оборудование переезда устройствами переездной сигнализации и автошлагбаумами, а также Устройствами Заграждения Переезда (УЗП).

1.1 В зависимости от интенсивности движения на переезде применяют следующие виды ограждающих устройств: автоматическую светофорную сигнализацию; автоматическую светофорную сигнализацию с автоматическими шлагбаумами и устройствами заграждения переезда (УЗП); автоматическую оповестительную сигнализацию с неавтоматическими шлагбаумами (рис. 1.1).

Минимальное расстояние установки переездного светофора от крайнего рельса не менее 6 м, а шлагбаум - 8 м. Брусья шлагбаумов имеют длину 6 м при ширине проезжей части 10 м. Шлагбаумы должны перекрывать не менее половины проезжей части дороги с правой стороны по ходу движения транспортных средств, так чтобы с левой стороны оставалась неприкрытой проезжая часть дороги не менее 3 м.

Рисунок 1.1 Оборудование переезда устройствами переездной сигнализации

1 - переездные светофоры;

2 - заградительные светофоры;

3 - сигнальный знак «Подача свистка»;

4 - автодорожный знак «Берегись поезда»;

5 - знак «Внимание! Автоматический шлагбаум»;

6 - знак «Железнодорожный переезд со шлагбаумом»;

7 - знак «Приближение к переезду»;

8 - помещение дежурного по переезду;

9 - щиток переездной сигнализации;

10 - релейный шкаф;

11 - устройства УЗП.

Устройство заграждения переезда является составной частью технических и технологических средств повышения безопасности движения на железнодорожном переезде.

УЗП обеспечивает:

Автоматическое отражение переезда устройствами заградительными (УЗ) путем поднятия их крышек при приближении поезда к переезду;

Обнаружение транспортных средств в зонах крышек УЗ при ограждении переезда и обеспечение возможности выезда их с переезда;

Индикацию информации о положении крышек, об исправной работе и неисправностях датчиков обнаружения транспортного средства (КЗК) дежурному работнику.

Ширина перекрываемой проезжей части автодороги от 7,0 до 12,0 м

Время поднятия крышки УЗ не более 4 с.

Высота подъема переднего бруса крышки от уровня дороги не менее 0,45 м.

1.4 АВТОМАТИЧЕСКАЯ ПЕРЕЕЗДНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ

Пересечения железной дороги в одном уровне с автомобильными дорогами оборудуют следующими автоматическими устройствами: автоматической светофорной переездной сигнализацией, автоматическими шлагбаумами или автоматической оповестительной переездной сигнализацией с неавтоматическими шлагбаумами.

Автоматическая светофорная переездная сигнализация предусматривает с обеих сторон на автомобильной дороге (с правой стороны) в 6 м от переезда установку светофоров с двумя красными огнями. Переездный светофор подает сигналы только в сторону автомобильной дороги. Нормально сигнальные огни переездного светофора не горят и движение транспортных средств по переезду разрешается.

Переездные светофоры управляются воздействием на рельсовые цепи, устраиваемые на путях перед переездами, самими движущимися поездами. Запрещающий сигнал при подходе поезда к переезду в момент вступления поезда на рельсовую цепь подается красными огнями двух фонарей (головок) переездного светофора, которые попеременно загораются и гаснут с частотой 40 - 45 миганий в минуту. Одновременно со световым сигналом подается звуковой сигнал. Сигнал в виде попеременно зажигающихся красных огней является требованием остановки для всех видов транспортных средств.

Автоматические шлагбаумы дополняют автоматическую светофорную переездную сигнализацию на переездах. Автошлагбаумы в закрытом состоянии преграждают въезд транспортным средствам на переезд, перекрывая заградительным брусом половину или всю проезжую часть дороги. Автошлагбаум нормально открыт и при приближении поезда вначале подает запрещающий сигнал, а затем по истечении 7-8 с (после начала подачи сигналов светофорами), брус шлагбаума начинает медленно опускаться в течение 10 с. Это время необходимо для освобождения транспортным средством места для занятия брусом шлагбаума горизонтального положения. Когда поезд проследует переезд, огни переездных светофоров гаснут, заградительный брус автоматического шлагбаума поднимается. На заградительных брусах шлагбаумов имеются три огня: два красных и один белый (на конце бруса).

Автоматическая оповестительная сигнализация служит для предупреждения дежурного по переезду о приближении поезда (звуковым и световым сигналом). Дежурный по переезду сам управляет неавтоматическими шлагбаумами. Обычно оповестительная сигнализация применяется на переездах, расположенных в пределах станции или непосредственной близости от них, где часто невозможно автоматически связать работу устройства на переезде с движением поездов на станции.

Неавтоматические шлагбаумы применяют двух видов: преимущественно электрические, которые открываются и закрываются электродвигателем, управляемым дежурным по переезду, и механические, управляемые рычагами, соединенными со шлагбаумами гибкими тягами.

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОГРАЖДЕНИЯ

ПЕРЕЕЗДОВ

2.1. ОСОБЕННОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕЗДНОЙ

СИГНАЛИЗАЦИЕЙ НА ТРАНСПОРТЕ

Работа автоматических ограждающих устройств на переездах, расположенных на станции или в непосредственной близости от нее, увязывается с показанием выходных и входных светофоров. Если при трогании с места от выходного или входного светофоров обеспечивается необходимое время извещения на переезд, расположенный в горловине станции, то ограждающие устройства включаются от вступления поезда на участок приближения при открытом входном светофоре или выходном светофоре. В противном случае при приеме поезда переезд закрывается от вступления поезда на участок приближения независимо от показания входного светофора, а при отправлении переезд закрывается дежурным по станции. Выходные светофоры открываются с выдержкой времени, компенсирующей недостающую часть времени извещения.

Длину участков приближения для таких переездов рассчитывают для случая безостановочного пропуска поездов по главным и боковым путям обычным способом. В первом случае в расчет принимается максимальная допустимая скорость движения поездов, во втором случае – 50 и 80 км/м в зависимости от марки крестовины (1/9, 1/11 и 1/18, 1/22)

Для определения времени извещения при трогании с места гарантийное время не учитывают. Однако при этом принимается в расчет время восприятия сигнала машинистом и приведения поезда в движение (120 с - для грузового, 15с – для пассажирского, 5 с – для мотор-вагонного). В этом случае фактическое время извещения на переезд:

Где - время хода поезда от вых. светофора до переезда.

Необходимое время извещения, полученное по таблицам, сравнивается с фактическим и, если, определяется время выдержки. При отправлении поезда переезд закрывается нажатием сигнальной кнопки, а светофор открывается после выдержки времени. Для маневров или отправления поезда под закрытый светофор переезд закрывается нажатием специальной кнопки.

ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ И ИХ РЕАЛИЗАЦИЯ

Автоматические ограждающие устройства на ж. д. переездах, принятые на сети дорог, по своей структуре и принципу относятся к разомкнутым автоматическим системам жесткого управления . Алгоритм функционирования системы АПС (плакат) содержит рад операторов, которые отсутствуют в действующих системах, но необходимость, в которых очевидна сточки зрения повышения безопасности и пропускной способности ж. д. переездов. Эти перспективные операторы показаны штриховой линией. Методы и средства их реализации разрабатываются, и будут внедряться по мере усовершенствования систем АПС. Операторы, показанные сплошной и штриховой линиями, в действующих системах имеются, но играют лишь информационную роль или исполнение этих функций возлагается на человека.

Алгоритм разработан применительно к участку железной дороги с односторонним движением и числовой кодовой АБ. При отсутствии поездов на участках приближения переезд открыт для движения автотранспорта. В момент вступления поезда на участок приближения, что проверяется оператором 1, к системе АПС подключаются устройства обнаружения препятствий в зоне переезда (УОП ), измеряются параметры движения поездов (скорость, ускорение, координата) и на основании этих параметров вычисляется расстояние, от поезда до переезда, по достижении которого должен закрываться переезд. Эти действия выполняются операторами 2, 3 и 4. последнее условие проверяется логическим оператором 5. когда поезд оказывается в точке с координатой, подается команда на включение оповестительной сигнализации (оператор 6), в том числе красных мигающих огней на переездных светофорах. Их исправная работа проверяется оператором 7. с выдержкой времени (операторы 8 и 9) подается команда на закрытие шлагбаумов (оператор 10).

В типовых системах АПС команды на операторы 6 и 8 поступают одновременно. При исправной работе шлагбаума (оператор 11) и отсутствии в зоне переезда препятствия для движения поезда (застрявший автотранспорт, развалившийся груз и т.д.) переезд остается закрытым до проследования по нему поезда, что проверяется оператором 18. После проследования поезда и при отсутствии второго поезда на участке приближения (оператор 19) выключается оповестительная сигнализация, открываются шлагбаумы и отключаются устройства обнаружения препятствий (операторы 20, 21 и 22). Система АПС приходит в исходное состояние.

В случаях, когда повреждена оповестительная сигнализация , не закрылся автошлагбаум или на переезде обнаружено препятствие, создается аварийная ситуация и должны быть приняты меры для предотвращения наезда. Соответствующими операторами 7, 11 и 12 подается команда на включение заградительной сигнализации и выключение кодирования рельсовых цепей (операторы 13, 14). Поезд снижает скорость и останавливается на участке приближения. после устранения повреждения или препятствия (оператор 15) выключается заградительная сигнализация и включается кодирование рельсовой цепи на участке приближения. поезд проследует через переезд и система АПС приходит в исходное состояние.

В действующих системах АПС не предусмотрены операции, выполняемые операторами 2 – 5. логические операторы 7 и 11 предусмотрены, однако функциональной роли не играют и используются лишь для передачи информации по системе диспетчерского контроля. Возможности для выполнения операций 12-17 в действующих системах заложены, однако реализация их возложена на дежурного по переезду.

Отсутствие в системах АПС операций 2-5 делает их малоэффективными, поскольку при закрытии переезда не учитывается фактическая скорость движения поезда. Это вызывает излишние простои автотранспорта у закрытого переезда. Автоматизация операций 12-17 с использованием информации от операторов 7 и 11 способствует повышению надежности систем и безопасности движения, а также создает условия для снятия охраны на переездах.

Описанный алгоритм функционирования переезда с АПС предполагает наличие односторонней постоянно действующей сигнализации в сторону автомобильной дороги. Сигнализация в сторону железной дороги включается лишь в аварийных случаях. Сигнализация построена по взаимоисключающему принципу: разрешающее показание на автодорожных светофорах возможно лишь при запрещающих показаниях на железнодорожных и наоборот. Это позволяет сохранить допустимый уровень опасных отказов при использовании элементов не первого класса надежности.

В действующих системах АПС способы автоматического управления ограждающими устройствами, расположенных на перегоне, зависят от их местоположения относительно входных и проходных светофоров, вида автоблокировки и характера движения поездов (одностороннее или двустороннее). Этим вызвано большое разнообразие существующих типов переездных установок, отличающихся главным образом схемами управления и увязки с АБ. Так, для переездов на двухпутном участке с числовой кодовой автоблокировкой разработано 10 типов схем управления переездной сигнализацией.

1. КОНТРОЛЬ АВАРИЙНОЙ СИТУАЦИИ НА ПЕРЕЕЗДЕ

В России на значительной части переездов выполнение ряда ответственных функций возлагается на дежурного по переезду. В частности он обязан своевременно принять меры к остановке поезда в случае обнаружения неисправности, угрожающей безопасности движения. Однако своевременность реакции на аварийную ситуацию с большей надежностью, как известно, может быть обеспечена техническими средствами. Поэтому активно ведутся работы по созданию автоматических систем контроля аварийных ситуации (КАС) на переездах. Эти системы призваны обнаружить наличие препятствий на пути следования поезда (автомобиль, развалившийся груз в зоне переезда и т.д.) и дать соответствующую информацию локомотивной бригаде. Испытываются различные системы обнаружения препятствий – от сложнейших радарных систем на скоростных участках до достаточно простых устройств КАС с индукционным шлейфом, уложенным под покрытием автомобильной дороги. Их применение позволяет значительно повысить эффективность работы ограждающих устройств и создать условия для перевода определенной части переездов в категорию неохраняемых.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ

В условиях непрерывного роста интенсивности и скорости железнодорожного и автомобильного транспорта переезды становятся источником все более возрастающих потерь автотранспорта и повышенной опасности для людей и техники. Развязки в разных уровнях, широко практикуемые в местах пересечения дорог с наибольшей интенсивностью движения, не могут быть повсеместными, поскольку строительство их ограничивается местными условиями и требует больших капитальных затрат. Поэтому повышение пропускной способности и безопасности движения на переездах становится актуальным. Существующие системы ограждения в этом отношении далеко не оптимальны и обладают значительными резервами.

При фиксированной длине участка приближения фактическое время извещения на переезд будет обратно пропорционально скорости поезда и может значительно превышать минимально необходимое время.

Излишнее время извещения

Где - фактическая скорость поезда.

На многих железнодорожных линиях диапазон скоростей поездов широк, и число поездов, движущихся с малой скоростью, составляет значительную часть. Поэтому дополнительные простои автотранспорта у переездов велики. Следует иметь ввиду также, что излишне долгое закрытие состояние переезда до вступления на него поезда приводит к резкому снижению безопасности движения, так как у водителей автотранспорта возникает сомнение в исправном действии устройств ограждения.

На переезде со средней интенсивностью движения в течении года теряется несколько тысяч автомобиле-часов из-за излишнего времени извещения на переезд о приближении поездов. Фактически дополнительные потери времени автотранспорта у закрытых переездов значительно превышают расчетные за счет завышения длин участков приближения.

Вторая сторона вопроса об эффективности ограждающих устройств на переездах – безопасность движения. Последние исследования в этой области позволяют строго математически оценить состояние безопасности движения на конкретном переезде и в соответствии с этим сделать необходимые ограждающие устройства.

Статистика показывает, что на переездах происходит около 1,2% дорожно-транспортных происшествий на сети дорог, однако последствия их наиболее тяжелы. Больше половины этих происшествий вызваны нарушениями правил движения на переездах.

Эти пересечения относятся к местам с повышенной опасностью для движения обоих видов транспорта и требуют специального ограждения. Учитывая большую инерционность железнодорожных подвижных единиц преимущественное право движения на переездах предоставляется железнодорожному транспорту. С целью повышения безопасности движения железнодорожные переезды оборудуются ограждающими устройствами для закрытия движения автогужевого транспорта при приближении к переезду поезда. В зависимости от интенсивности движения на переезде применяют следующие...

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

Системы автоматики на перегонах

5 курс 1-й семестр 5-АТЗ

Лекция 3

Автоматическая переездная сигнализация.

План

1. Классификация переездов.
2. Оборудование переездов.
3. Расчет длины участка приближения.
4. Принципы управления переездами и их техническая реализация.

1. Путевая блокировка и авторегулировка. /Под ред. Н. Ф. Котляренко. М.: Транспорт, 1983.

* * * * *

1. Классификация переездов.

Эти пересечения относятся к местам с повышенной опасностью для движения обоих видов транспорта и требуют специального ограждения. Учитывая большую инерционность железнодорожных подвижных единиц, преимущественное право движения на переездах предоставляется железнодорожному транспорту. Беспрепятственное его движение по переезду исключается лишь в случае возникновения аварийной ситуации. На этот случай предусматривается специальная заградительная сигнализация автоматического или неавтоматического действия.

С целью повышения безопасности движения железнодорожные переезды оборудуются ограждающими устройствами для закрытия движения автогужевого транспорта при приближении к переезду поезда. В зависимости от интенсивности движения на переезде применяют следующие ограждающие устройства:

• без автошлагбаумов (АПС);
• автоматическая переездная светофорная сигнализация с автоматическими шлагбаумами (АПШ);
• оповестительная переездная сигнализация(ОПС), дающая лишь извещение на переезд о приближении поезда;
• неавтоматические шлагбаумы с ручным механическим или электрическим приводом совместно со световой сигнализацией.

По характеру и интенсивности движения на переезде, по категории автомобильной дороги в месте пересечения и условиям видимости железнодорожные переезды делятся на 4 категории:

I категория — пересечения железной дороги с автомобильными I и II категорий, имеющими асфальтовое покрытие и ширину проезжей части для многорядного движения; улицами и дорогами с трамвайным (троллейбусным) движением или регулярным автобусным сообщением интенсивностью более 8 поездо-автобусов в час, а также со всеми дорогами, пересекающими четыре и более главных железнодорожных пути;

II категория — пересечения железной дороги с автомобильными III категории; улицами и дорогами, по которым производится регулярное автобусное движение интенсивностью менее 8 поездо-автобусов  в час; городскими улицами без троллейбусного или автобусного движения; остальными автомобильными и гужевыми дорогами, когда наибольшая суточная работа переезда превышает 50 000 поездо-экипажей в сутки, а также со всеми дорогами, пересекающими три главных железнодорожных пути;

III категория — не относящиеся к предшествующим категориям и имеющие интенсивность работы более 10 000 поездо-экипажей при удовлетворительной  и 1000 при плохой видимости зоны переезда.

 Удовлетворительной считается видимость, когда с экипажа, находящегося на расстоянии не более 50 м от железнодорожного пути, приближающийся поезд виден не менее чем за 400 м, а переезд виден машинисту н« менее чем за 1000 м;

 Интенсивность движения на переезде оценивается числом поездо-экипажей , т. е. произведением числа поездов на число единиц автотранспорта, проходящих через переезд в течение суток .

2. Оборудование переездов.

Переезды I и II категорий (кроме переездов с удовлетворительными условиями видимости малодеятельных участков и подъездных путей), а также III и IV категорий, расположенные на участках со скоростями движения пассажирских поездов более 100 км/ч, должны оборудоваться автоматической светофорной сигнализацией с автошлагбаумами.

В качестве заградительных светофоров используются ближайшие перегонные и станционные светофоры, а при их отсутствии (на расстоянии 15 – 800 м от переезда) устанавливаются специальные (рис.1).

По существующей международной классификации на железнодорожных переездах как объектах наибольшей опасности для передачи команды о запрещении движения автотранспорта принят особый сигнал — два поочередно включающихся (имп. – 0,75 с, инт. 0,75 с) красных огня. Видимость огней светофора должна быть такой, чтобы обеспечивалась остановка автомобиля, движущегося с максимальной скоростью и имеющего наибольший тормозной путь при наиболее неблагоприятных дорожных условиях за 5 м до переездного светофора или автошлагбаума. Переездные светофоры устанавливают с правой стороны дороги (рис.2) на расстоянии не менее 6 м от головки крайнего рельса. Переездные светофоры выпускаются с двумя (II -69) или с тремя (III -69) светофорными головками.

Автоматические шлагбаумы перекрывают проезжую часть автодороги при закрытии переезда и механически препятствуют движению автотранспорта. Заградительный брус автошлагбаума (рис. 3) поворачивается в вертикальной плоскости электроприводом. Положение бруса в темное время суток контролируется сигнальными лампами. Средняя и правая лампы с красными линзами обращены в сторону автомобильной дороги, а левая, расположенная на конце бруса, имеет две линзы – красную, направленную в сторону автомобильное дороги, и белую – в сторону железнодорожного пути.

При двустороннем движении по переезду автотранспорта брус шлагбаума должен перекрывать не менее половины ширины проезжей части с правой стороны, чтобы с левой оставалась не перекрытая им проезжая часть дороги шириной не менее 3 м . Это необходимо для того, чтобы транспортное средство, вступившее на переезд в момент опускания бруса, могло беспрепятственно покинуть зону переезда.

Для подачи на переезд извещения о приближении поезда и приведения в действие автоматической переездной сигнализации, а также для контроля освобождения переезда используются рельсовые цепи или другие путевые датчики. Для возможности своевременного открытия переезда после освобождения его поездом, в пределах блок-участка, на котором расположен переезд, как правило, используют разрезную рельсовую цепь с точкой разреза у переезда.

Релейную аппаратуру для управления переездными устройствами размещают в релейном шкафу, расположенном вблизи будки переезда. На стене будки укрепляют щиток переездной сигнализации (ЩПС)

Согласно требованиям ПТЭ, переезды, обслуживаемые дежурным работником, должны иметь радиосвязь с машинистами поездных локомотивов, моторвагонного подвижного состава и специального самоходного подвижного состава, прямую телефонную связь с ближайшей станцией или постом, а на участках, оборудованных диспетчерской централизацией, – с поездным диспетчером.

Исправное содержание и работа переезжающей сигнализации, автоматических шлагбаумов, телефонной и радиосвязи обеспечивается дистанциями сигнализации и связи, а брусьев автоматических шлагбаумов – дистанциями пути.

Переезды должны иметь типовой настил и подъезды, огражденные столбиками или перилами. При подходах к переездам должны быть предупредительные знаки: со стороны подхода поездов – сигнальный знак "С" о подаче свистка, а со стороны автомобильной дороги – знаки, предусмотренные инструкцией в соответствии с Правилами дорожного движения. Перед переездом, который не обслуживается дежурным работником, с неудовлетворительной видимостью со стороны подхода поездов должен устанавливаться дополнительный сигнальный знак "С". Порядок установления сигнальных знаков "С" определяется Государственной администрацией железнодорожного транспорта Украины.

Переезды, как правило, устраиваются на прямых участках железных и автомобильных дорог, пересекающихся под прямым углом. В исключительных случаях допускается пересечение дорог под острым углом не менее 60°. В продольном профиле автомобильная дорога должна иметь горизонтальную площадку на протяжении не менее 10 м от крайнего рельса на насыпи и 15 м – в выемке.

3. Расчет длины участка приближения.

Включение автоматической светофорной сигнализации и аппаратуры управления автоматических шлагбаумов происходит при вступлении поезда на участок приближения. Поэтому безопасность движения по переезду и его пропускная способность в значительной степени зависят от того, насколько правильно определена длина этого участка.

При расчетах сначала находится время, достаточное для полного освобождения переезда транспортным средством, вступившим на переезд в момент включения переездной сигнализации, водитель которого не воспринял сигналов (to). Это время зависит от минимальной скорости движения автотранспорта v& (5 км/ч или 1,4 м/с), максимальной длины автопоезда h (24 м), расстояния от места остановки транспорта до переездного светофора 10 (5 м) и длины переезда /пе (расстояние от переездного светофора до линии, расположенной на 2,5 м от противоположного крайнего рельса). Следовательно,

Расчетная длина участка приближения к переезду и задержка времени определяются следующим образом.

Расчетная длина участка приближения к переезду, м, определяется по формуле:

, (1)

где: - максимальная скорость движения поездов на участке местонахождения переезда, км/ч;

Время извещения о приближении поезда к переезду, с.

0,28 — коэффициент перевода размерности скорости из км/ч в. м/с;

При автоматической светофорной сигнализации с автошлагбаумами, время извещения должно быть не менее 40 с и расчитывется по следующей формуле:

, (2)

где: - время прохода автомобиля через переезд, с;

Время срабатывания приборов извещения и включения переездной сигнализации (составляет 4 с);

Гарантийное время (принимается равным 10 с).

Время, необходимое для проследования автомашины через переезд, определяется по формуле:

, (3)

где: – длина переезда, м;

Расчетная длина автомашины (автопоезда), м (принимается равной 24 м);

Расстояние от места остановки автомашины до светофора, при котором обеспечивается видимость показания светофора (равно 5 м);

Расчетная скорость движения автомобиля через переезд (в соответствии с правилами дорожного движения составляет 5 км/ч или 1,39 м/с).

Длина переезда, м, на двухпутном участке составляет:

, (4)

где: – расстояние от крайнего рельса до наиболее удаленного переездного светофора, м;

Ширина рельсовой колеи, м (по ПТЭ составляет 1520 мм);

Ширина междупутья (расстояние между осями путей двухпутных линий), м;

Габарит от крайнего рельса, необходимый для безопасной остановки автомашины после проследования переезда, м (составляет 2,5 м).

Для обеспечения безопасности движения поездов и автотранспорта необходимо, чтобы расчетное время извещения было не менее фактически требуемого. Если расчетная длина участка приближения превышает расстояние от ближайшего проходного светофора до переезда, извещение должно быть организовано за два блок-участка.

При расположении переездов в границах станций между началом действия ограждающих устройств и появлением поезда на переезде должен обеспечиваться такой же промежуток времени, как и на перегонах.

4. Принципы управления переездами.

При вступлении поезда на участок приближения загораются мигающими огнями с обеих сторон переезда лампочки переездного светофора и заградительного бруса и включается акустический сигнал (звонок), а через некоторый промежуток времени (8—10 с), необходимый для того, чтобы вступивший на переезд экипаж смог проследовать за шлагбаум, электроприводом начинают опускаться его брусья. После освобождения поездом участка приближения и переезда устройства автоматического ограждения снова занимают исходное положение.

Автоматические ограждающие устройства на железнодорожных переездах, принятые на сети дорог, по своей структуре и принципу действия относятся к разомкнутым автоматическим системам жесткого управления. Алгоритм функционирования системы АПС (рис. 4) содержит ряд операторов, которые отсутствуют в действующих системах, но необходимость в которых очевидна с точки зрения повышения безопасности и пропускной способности железнодорожных переездов. Эти перспективные операторы показаны штриховой линией. Методы и средства их реализации разрабатываются и будут внедряться по мере усовершенствования систем АПС. Операторы, показанные сплошной и штриховой линиями, в действующих системах имеются, но они играют лишь информационную роль или исполнение их функций возлагается на человека. Алгоритм разработан применительно к участку железной дороги с односторонним движением и числовой кодовой АБ. На рис.5 приведен упрощенный алгоритм функционирования системы АПС (без учета перспективных функций АПС)

PAGE 1

Классификация переездов и ограждающих устройств

Железнодорожными переездами называют пересечение автомобильных дорог с железнодорожными путями в одном уровне. Переезды считаются объектами повышенной опасности . Главным условием обеспечения безопасности движения является условие: железнодорожный транспорт имеет преимущество в движении перед всеми остальными видами транспорта.

Переезды в зависимости от интенсивности движения железнодорожного и автомобильного транспорта, а также в зависимости от категории автомобильных дорог делятся на четыре категории . Переездам с наибольшей интенсивностью движения присваивается 1-я категория. Кроме того, к 1-й категории относятся все переезды на участках со скоростями движения поездов более 140 км/ч.

Переезды бывают регулируемые (оборудованные устройствами переездной сигнализации, извещающими водителей транспортных средств о подходе к переезду поезда, и/или обслуживаемые дежурными работниками) и нерегулируемые . Возможность безопасного проезда через нерегулируемые переезды определяется водителем транспортного средства.

Перечень переездов, обслуживаемых дежурным работником, приводится в Инструкции по эксплуатации железнодорожных переездов МПС России. Ранее такие переезды кратко назывались – "охраняемые переезды"; по новой Инструкции и в данной работе – "переезды с дежурным" или "обслуживаемые переезды".

Системы переездной сигнализации можно разделить на не автоматические, полуавтоматические и автоматические. В любом случае переезд, оборудованный переездной сигнализацией, ограждается переездными светофорами, а переезд с дежурным дополнительно оборудуется автоматическими, электрическими, механизированными или ручными (горизонтально-поворотными) шлагбаумами. На переездных светофорах горизонтально расположены две лампы красного огня, которые при закрытом переезде попеременно горят. Одновременно с включением переездных светофоров включаются акустические сигналы. В соответствии с современными требованиями на отдельных переездах без дежурного красные огни дополняются бело-лунным огнем . Бело-лунный огонь при открытом переезде горит в мигающем режиме, свидетельствуя об исправности устройств АПС; при закрытом – не горит. При погасшем бело-лунном огне и не горящих красных водители транспортных средств должны лично убедиться в отсутствии приближающихся поездов.

На железных дорогах России применяют следующие типы переездной сигнализации :

1. Светофорная сигнализация . Устанавливается на переездах подъездных и других путей, где участки приближения не могут быть оборудованы рельсовыми цепями. Обязательным условием является введение логических зависимостей между переездными светофорами и маневровыми или специально устанавливаемыми светофорами с красным и лунно-белым огнями, выполняющими функции заграждения.

На переездах с дежурным переездные светофоры включаются при нажатии кнопки на щитке переездной сигнализации. После этого на маневровом светофоре красный огонь гаснет и включается лунно-белый, разрешающий движение железнодорожной подвижной единице. Дополнительно применяются электрические, механизированные или ручные шлагбаумы.

На необслуживаемых переездах переездные светофоры дополняется бело-лунным мигающим огнем. Закрытие переезда производится работниками составительской или локомотивной бригады с использованием колонки, установленной на мачте маневрового светофора или автоматически с помощью путевых датчиков.

2. Автоматическая светофорная сигнализация .

На необслуживаемых переездах, расположенных на перегонах и станциях, управление переездными светофорами осуществляется автоматически под действием проходящего поезда. При определенных условиях для переездов, расположенных на перегоне, переездные светофоры дополняется бело-лунным мигающим огнем.

Если в участок приближения входят станционные светофоры, то их открытие происходит с выдержкой времени после закрытия переезда, обеспечивающей требуемое время извещения.

3. Автоматическая светофорная сигнализация с полуавтоматическими шлагбаумами . Применяется на обслуживаемых переездах на станциях. Закрытие переезда происходит автоматически при приближении поезда, при установке маршрута на станции в случае, если соответствующий светофор входит в участок приближения, или принудительно при нажатии дежурным по станции кнопки "Закрытие переезда". Подъем брусьев шлагбаумов и открытие переезда производит дежурный по переезду.

4. Автоматическая светофорная сигнализация с автоматическими шлагбаумами . Применяется на обслуживаемых переездах на перегонах. Управление переездными светофорами и шлагбаумами происходит автоматически.

Кроме того, на станциях применяются системы оповестительной сигнализации. При оповестительной сигнализации дежурный по переезду получает оптический или акустический сигнал о приближении поезда и, в соответствии с этим, производит включение и выключение технических средств ограждения переезда.

Расчет участка приближения

Для обеспечения беспрепятственного следования поезда переезд при приближении поезда должен быть закрыт за время, достаточное для его освобождения автотранспортом. Это время называется временем извещения и определяется по формуле

t и =(t 1 +t 2 +t 3), с,

где t 1 – время, необходимое автомобилю для проследования переезда;

t 2 – время срабатывания аппаратуры (t 2 =2 с);

t 3 – гарантийный запас времени (t 3 =10 с).

Время t 1 определяется по формуле

, с,

где ℓ п – длина переезда, равная расстоянию от переездного светофора до точки, расположенной за 2,5 м от противоположного крайнего рельса;

ℓ р – расчетная длина автомобиля (ℓ р =24 м);

ℓ о – расстояние от места остановки автомобиля до переездного светофора (ℓ о =5 м);

V р – расчетная скорость движения автомобиля через переезд (V р =2,2 м/с).

Время извещения принимают не менее 40 с.

При закрытии переезда поезд должен находиться от него на расстоянии, которое называют расчетной длиной участка приближения

L р =0,28·V max ·t с, м,

где V max – максимальная установленная скорость движения поездов на данном участке, но не более 140 км/ч.

Приближение поезда к переезду при наличии АБ фиксируется при помощи существующих РЦ автоблокировки или при помощи рельсовых цепей наложения. При отсутствии АБ участки приближения к переезду оборудуются рельсовыми цепями. В традиционных системах АБ границы рельсовых цепей находятся у проходных светофоров. Поэтому извещение будет передано при вступлении головы поезда за проходной светофор. Расчетная длина участка приближения может оказаться меньше или больше расстояния от переезда до проходного светофора (рис. 7.1).

В первом случае извещение передается за один участок приближения (см. рис. 7.1, нечетное направление), во втором – за два (см. рис. 7.1, четное направление).

Рис. 7.1. Участки приближения к переезду

В обоих случаях фактическая длина участка приближения L ф больше расчетной L р, т. к. извещение о приближении поезда будет передано при вступлении головы поезда на соответствующую РЦ, а не в момент вступления на расчетную точку. Это приходится учитывать при построении схем переездной сигнализации. Использование в системах АБ тональных РЦ или применение рельсовых цепей наложения обеспечивает равенство L ф = L р и исключает указанный недостаток.

Существенным эксплуатационным недостатком всех действующих систем автоматической переездной сигнализации (АП) является фиксированная длина участка приближения , рассчитанная исходя из максимальной скорости на участке наиболее скоростного поезда. На достаточно большом числе участков максимальная установленная скорость пассажирских поездов составляет 120 и 140 км/ч. В реальных условиях все поезда следуют с меньшей скоростью. Поэтому в подавляющем большинстве случаев переезд закрывается преждевременно. Излишнее время закрытого состояния переезда может достигать 5 мин. Это вызывает перепростои автотранспорта у переезда. Кроме того, у водителей автотранспорта возникают сомнения в исправности переездной сигнализации, и они могут начать движение при закрытом переезде.

Указанный недостаток может быть устранен при внедрении устройств, измеряющих фактическую скорость приближения поезда к переезду и формирующих команду на закрытие переезда с учетом этой скорости, а также возможного ускорения поезда. В этом направлении был предложен ряд технических решений. Однако практического применения они не нашли.

Другим недостатком систем АП является несовершенная процедура обеспечения безопасности при аварийной ситуации на переезде (остановившаяся машина, развалившийся груз и т. д.). На переездах без дежурного безопасность движения в такой ситуации зависит от машиниста. На обслуживаемых переездах дежурный должен включить заградительный светофоры. Для этого ему необходимо обратить свое внимание на сложившуюся ситуацию, оценить ее, приблизиться к щитку управления и нажать соответствующую кнопку. Очевидно, что в обоих случаях отсутствует оперативность и надежность обнаружения препятствия для движения поезда и принятия необходимых мер. Для решения этой проблемы ведутся работы по созданию устройств обнаружения препятствий на переезде и передачи информации об этом на локомотив. Задача обнаружения препятствий реализуется с использованием разнообразных датчиков (оптических, ультразвуковых, высокочастотных, емкостных, индуктивных и т. д.). Однако имеющиеся разработки пока недостаточно совершенны в техническом плане и их внедрение экономически нецелесообразно.