1.4.3. Централизация стрелок и сигналов
К централизованным системам относятся такие, в которых управление, контроль и взаимное замыкание между стрелками и сигналами осуществляются в одном месте на посту централизации. Постовой аппарат имеет ряд органов управления в виде рычагов, рукояток, кнопок, которые тем или иным образом связаны с управляемыми объектами. Переключение управляющего органа ведет к переводу стрелки или изменению сигнального показания. Одновременно достигаются необходимые замыкания. В зависимости от рода передачи, связывающей аппарат управления с управляемыми объектами, централизации подразделяются на две основные группы: механические и силовые.
В механической централизации (МЦ) рычаги аппарата управления связываются со стрелочными и сигнальными приводами посредством гибкой передачи (проволоки, троса). Для воздействия на объекты управления используется мускульная энергия человека, переводящего рычаг. Взаимозамыкания между стрелками и сигналами достигаются с помощью маршрутных линеек и замычек, размещенных в ящике зависимостей.
Первые устройства МЦ в России появились на Санкт-Петербург-Московской дороге в 1869 г. Эти установки были импортные, весьма несовершенные в техническом отношении. Недостатки систем МЦ зарубежных фирм привели к появлению отечественных разработок инженера Л.Д. Вурцеля и профессора Я.Н. Гордеенко. В них применялась однопроводная жесткая передача с тягами из газовых труб. Впоследствии (в начале 1900-х гг.) профессор Я.Н. Гордеенко разработал ряд конструкций МЦ с гибкой двухпроводной передачей. Несмотря на это распространение российских систем было незначительным. Господствующее положение занимали аппараты зарубежных фирм: "Сименс-Гальске", "Макс-Юдель", "Циммерман и Бухло", AEG и др. В целом системы МЦ прослужили на дорогах страны порядка 100 лет.
В силовых централизациях перевод рукоятки или нажатие кнопки на аппарате управления ведет вначале к включению пусковой аппаратуры, а затем, уже с ее помощью, канала вспомогательной энергии, приводящей в действие стрелочный или сигнальный привод. Принцип управления, контроля и выполнения замыканий в таких системах структурно показан на рис.1.15. В качестве вспомогательной энергии в ранних системах использовалась сила сжатого воздуха или жидкости, в настоящее время электрическая энергия, отсюда названия централизаций: электропневматическая, электрогидравлическая, электрическая (ЭЦ).
В зависимости от рода элементов замыкания системы ЭЦ подразделяются на механоэлектрическую, электрозащелочную и релейную. В релейных централизациях различают системы с прямым и кодовым управлением стрелками и сигналами. Прямое управление применяется на станциях, в которых объекты находятся на сравнительно небольших расстояниях от поста. Кодовое управление предусматривается для наиболее удаленных районов станции (система СКЦ), а также для промежуточных станций, управляемых из одного диспетчерского пункта (система ДЦ).
в силовых централизациях
Первые силовые централизации на российских железных дорогах появились на рубеже двух столетий. С 1892 г. начали применять гидравлическую, а затем электрогидравлическую централизацию итальянской фирмы "Бианки и Серветаца" (на дорогах Северного Кавказа и Закавказья). Незадолго до первой мировой войны по предложению инженера Б.Н. Акимова начали строить электропневматическую централизацию, строительство которой не было завершено. В 1909 г. на станции Витебск, а в 1914 г. на станции Петербург Витебского направления были построены электрические централизации зарубежных фирм со стрелочными электроприводами постоянного тока и соленоидными приводами для управления семафорами. Замыкания обеспечивались ящиками зависимостей. Поскольку рельсовые цепи в этих системах отсутствовали, то уровень обеспечения безопасности движения был недостаточно высок. Ряд ценных предложений русских изобретателей так и не был использован, например: маршрутная ЭЦ В.П. Сухарникова с автозаводными стрелочными приводами (1913 г.), устройство рельсовых цепей для исключения приема поездов на занятый путь по предложению Г. Цебоева (1914 г.) и др.
Значительное развитие силовые централизации (главным образом, ЭЦ) получили после создания заводов по изготовлению аппаратуры, а также специализированных проектных и строительных организаций. В 1930 г. появились первые отечественные светофоры, в 1935 г. новый стрелочный электропривод, в 1936 г. новая система ЭЦ (электрозащелочная). С 1935 г. началось широкое внедрение системы ЭЦ, предназначенной для малых станций. Большой вклад в развитие науки и техники железнодорожной автоматики и телемеханики в довоенный период внесли отечественные ученые и изобретатели: М.И. Вахнин, Н.О. Рогинский, А.Д. Шумилов, Д.П. Кусков. В послевоенный период прекратилось проектирование механических систем, усиленными темпами велось строительство релейных централизаций малых и крупных станций. Авторами новых систем и разработок ЭЦ явились Д.П. Кусков, В.Р. Дмитриев, В.Д. Ратников, А.Н. Пестриков, В.А. Шариков, П.Н. Жильцов, а в области ДЦ Н.Ф. Пенкин, Н.Г. Егоренков, С.Б. Карвацкий, Г.А. Терпугов. Большая заслуга в доведении разработок до типовых проектов принадлежит в целом коллективу института "Гипротранссигналсвязь" (ГТСС).
В настоящее время в России системами ЭЦ охвачено 148,8 тыс. стрелок, однако свыше 20 % устройств находятся в эксплуатации уже более 25 лет. Поэтому согласно указаниям МПС предусматривается разработка систем ЭЦ и ДЦ на новой элементной базе, включающей в себя микропроцессорную технику, которые бы обладали высокими техническими, эксплуатационными и экономическими показателями.