2. Устройство светофора

Светофор любого типа содержит несущую конструкцию, на которой кре­пятся одна или несколько светофорных головок с оптическими системами для образования сигнального светового луча.

В зависимости от конструкции оптической системы различают линзовые светофоры и прожекторные.

Линзовые светофоры наиболее широко применяются на железных доро­гах. У линзового светофора каждому сигнальному цвету соответствует отдель­ный линзовый комплект. Светофорная головка линзового светофора содержит один, два или три линзовых комплекта и устанавливается на железобетонной или металлической мачте – мачтовый светофор (рис. 7а), на низком железобе­тонном основании – карликовый светофор (рис. 7б) и на консольной или мости­ковой опоре контактной сети (рис. 8).

Фоновые щиты черного цвета улучшают восприятие огня светофора, а ко­зырьки защищают линзы от попадания на них прямых солнечных лучей, кото­рые могут ухудшить цвет и видимость сигнального огня. Светофорная головка крепится на мачте с помощью двух кронштейнов, позволяющих регулировать направление светофорного луча.

В настоящее время применяются светофорные головки двух видов: в мо­нолитном чугунном корпусе на один, два или три линзовых комплекта и сбор­ные из необходимого числа секций. Каждая секция (рис. 9) имеет собственный корпус 1, выполненный из алюминиевого сплава, с плотно закрывающейся крышкой 2, в котором размещается один линзовый комплект. Линзовый комплект содержит две короткофокусные ступенчатые линзы

а) б)

Рис. 7. Светофоры: а – мачтовый; б – карликовый

а) б)

Рис. 8. Светофоры: а – консольный; б – мостиковый

(окрашенную 3 и бесцветную 4), жестко укрепленные в корпусе линзового комплекта 5, и светофорную лампу 6, нить которой с помощью ламподержателя

7 устанавливается по оптической оси в совмещенном фокусе обеих линз. Лучи источника света, проходя через линзы, окрашиваются, преломляются и в виде параллельного пучка света направляются вдоль оптической оси. Для улуч­шения видимости сигнала и защиты от солнечных бликов на линзах светофора к корпусу головки прикреплен козырек 8.

Для улучшения видимости светофора на кривых участках пути линзовые комплекты дополняются бесцветным рассеивателем, позволяющим рассеивать поток света в горизонтальной плоскости.

Рис. 9. Светофорная головка линзового светофора

В линзовых светофорах применяются однонитевые и двухнитевые лампы накаливания, рассчитанные на напряжение 12 В мощностью от 15 до 35 Вт. Типы ламп и основные характеристики представлены в табл. 1.

Таблица 1

Параметры светофорных ламп

Тип лампы	Номинальное значение		Продолжительность горения лампы не менее, ч	Примечания
	напряжение, В	мощность, Вт
ЖС12-15	12	15	1000	одна нить накала
ЖС12-25	12	25	1000
ЖС12-35	12	35	1000
ЖЛС12-15+15	12	15	2000/300	две нити накала
ЖЛС12-25+25	12	25	2000/300

Прожекторные светофоры применяются на участках с полуавтоматиче­ской блокировкой и отличаются от линзовых тем, что светофорная головка сиг­нала имеет один оптический прибор (сигнальный механизм), способный пода­вать несколько сигнальных показаний (красный, зеленый, желтый цвета). Сме­на сигнала происходит путем перемещения перед источником света рамки со светофильтрами сигнальных цветов. Прожекторные светофоры могут иметь одну или несколько (одна под другой) светофорных головок, расположенных на мачте и смещенных относительно оси мачты в сторону пути.

Оптическая система прожекторного светофора представлена на рис. 10.

Р ис. 10. Оптическая система прожекторного светофора

Световой поток создается электрической лампой 1, нить накала которой расположена в одном из двух фокусов эллипсоидного посеребренного отража­теля 2. В другом фокусе отражателя установлена подвижная рамка с тремя цветными светофильтрами 3, управляемая поляризованным магнитным реле 4. Благодаря отражателю коэффициент использования светового потока лампы увеличивается до 70 – 80 %. Лучи светового потока с помощью отражателя кон­центрируются в его вторичном фокусе, проходят через цветной светофильтр 3 и, попадая на собирательные линзы 5 и 6, направляются вдоль пути с углом рас­сеивания 2 – 3°.

Вставка 7 отклоняет часть лучей под углом 40° вниз для лучшей видимо­сти сигнала на близком расстоянии.

При отсутствии токов в управляющей обмотке рамка со светофильтрами под действием противовесов уравновешена, и в фокусе оптической системы расположен красный светофильтр.

При прохождении постоянного тока по обмотке реле создаваемый ею магнитный поток перемещает рамку 3 вправо или влево в зависимости от направления тока. В фокусе отражателя при этом устанавливается либо жел­тый, либо зеленый светофильтр.

В настоящее время взамен линзовых комплектов с лампами накаливания разработаны светодиодные светооптические системы (ССС). Основными пре­имуществами ССС являются:

а) большая надежность, поскольку светодиоды не требуют замены в тече­ние всего срока службы ССС;

б) большой угол рассеяния, что позволяет отказаться от применения от­клоняющих вставок и рассеивающих линз;

в) вандалоустойчивость из-за отсутствия легко бьющихся стеклянных линз;

г) уменьшение потребления электроэнергии;

д) значительное снижение эксплуатационных расходов.

К недостаткам следует отнести бóльшую стоимость и невозможность проконтролировать горение светодиодов с помощью огневого реле.

Конструкция светодиодного железнодорожного модуля для мачтовых светофоров СЖДМ1 производства Уральского оптико-механического завода приведена на рис. 11. В модуле мачтового светофора используется девятнадцать сверхъярких светодиодов красного, желтого, зеленого, синего или белого цвета свечения, а в модуле карликового светофора – семь светодиодов.

Модуль состоит из корпуса 1, кольца 2 и защитного светопрозрачного ко­жуха 3. Внутри корпуса установлен излучатель 4, включающий концентратор 5 (представляющий собой ячеистую конструкцию), внутри каждой ячейки кото­рого установлены светоизлучающий диод 6, коллимирующая линза 7 и анти­фантомная решетка 8. Электросхема, обеспечивающая свечение диодов, собра­на на печатной плате 9. На задней стенке корпуса расположены два контактных зажима 10 для подключения питания модуля.

Модуль может монтироваться взамен линзового комплекта как в чугун­ном, так и в силуминовом корпусе светофорной головки.

Р ис. 11. Светодиодный модуль СЖДМ1

Входные, выходные и маршрутные светофоры станций с пологими стрел­ками оборудуются зелеными светящимися полосами (рис. 12). Полоса состоит из чугунного корпуса 1 с дверцей 2, трех линзовых комплектов зеленого цвета 3, козырька 4 и кронштейнов 5, служащих для крепления к мачте светофора.

Р ис. 12. Зеленая светящаяся полоса

В необходимых случаях станционные светофоры дополняются маршрут­ными указателями.

Цифро-буквенные маршрутные указатели (рис. 13) изготавливаются в двух исполнениях: с бесцветными светофильтрами-линзами для указания парка или пути приема поездов и с зелеными светофильтрами-линзами для указания номера пути, с которого разрешено движение поезду, при использовании груп­пового выходного, маршрутного или маневрового светофора.

Р ис. 13. Цифро-буквенный маршрутный указатель

Маршрутные указатели положения (рис. 14) с бесцветными свето­фильтрами-линзами предназначены для указания направления следования поез­да или маневрового состава.

В маршрутных указателях применяются лампы типа С220-40 на напряже­ние 220 В и мощностью 40 Вт и светофильтры-линзы типа СЛР диаметром 70 мм. В настоящее время изготавливаются и светодиодные маршрутные указате­ли. Маршрутные указатели могут помещаться на мачте светофора или на отдельной мачте.

Р ис. 14. Маршрутный указатель положения