20.2.1. Класифікація систем автоматичного блокування

Будь-яка система АБ повинна задовільняти певним експлуатаційним вимогам. Основними з них є: обгороджування поїзда колійними сигналами з хвоста (з боку ззаду попутних поїздів, що йдуть) при однобічному русі і, крім того, з голови (з боку поїздів зустрічного напряму) при двосторонньому русі; забезпечення необхідної пропускної спроможності при прийнятій організації руху поїздів.

Всі сучасні системи автоблокування можна класифікувати лише умовно на основі тих або інших експлуатаційних або технічних чинників, які впливають на структуру і дію системи: характер колійного розвитку перегонів і організація руху поїздів по ним; інтенсивність руху і наявність поїздів різних категорій (приміські, пасажирські далекого дотримання, вантажні); рід тяги поїздів і умови електропостачання ділянок.

По характеру колійного розвитку на перегонах (одно-, двох- або багатоколійні) і способам організації руху по перегонах (однобічне або двостороннє) розрізняють однобічні або двосторонні системи АБ.

Міра інтенсивності руху поїздів і наявність в обігу поїздів різних категорій і їх кількісне співвідношення визначають вживання систем АБ з різними системами сигналізації (рис. 20.2.2).

Залежно від числа сигнальних свідчень світлофора автоблокування може бути двозначним, тризначним і чотиризначним.

При двозначній АБ (рис. 20.2.2, а) використовують два сигнальні свідчення – червоне і зелене. Машиніст про червоний вогонь не запобігає. Тому для своєчасної зупинки поїзда, проїжджаючи світлофор із зеленим вогнем, він відразу повинен бачити свідчення наступного світлофора на відстані l_б2 ≥ l_вс + l_{т max}, где l_{т max} – гальмівна дорога, при швидкості, що максимально реалізовується; l_вс – дорога поїзда за час сприйняття (0,1 мін) сигналу машиністом.

а)

L₂ = 2l_б2 + l_п

1 2

l_п/2 l_б2 l_б2 ≥ l_вс + l_{т max} l_п/2

б)

L₃ = 3l_б3 + l_п

1 2

l_п/2 l_б3 l_б3 l_б3 ≥ l_{т max} l_п/2

в)

L₄ = 4l_б4 + l_п

1 2

l_п/2 l_б4 l_б4 2l_б4 ≥ l_{т max} l_п/2

Рис. 20.2.2. Схеми сигналізації автоблокування

В умовах поганої видимості світлофора ця система забезпечує безпеку руху лише при недопустимо низьких швидкостях руху поїздів. Тому на магістральних залізницях двозначну систему АБ не застосовують.

Для упевненого ведення поїзда зі встановленою швидкістю при АБ машиніст, проїхавши світлофор із зеленим вогнем повинен бачити зелений вогонь на наступному світлофорі. При двозначній АБ досить розмежувати поїзди двома блоком-ділянками. Міжпоїздова відстань між центрами тяжіння поїздів L₂ = 2l_б2 + l_п, де l_п – довжина поїзда. Таке розмежування дозволяє отримати високу пропускну спроможність. Тому двозначну АБ використовують лише на деяких лініях метро (за наявності точкових автостопів), де довжини гальмівних доріг невеликі і практично немає впливу погодніх умов. На ділянках з поганою видимістю світлофорів і на станціях в метро використовують складнішу систему сигналізації.

При тризначній АБ (рис. 20.2.2, б) використовують три сигнальні свідчення – червоний, жовтий і зелений вогні. Жовтий вогонь запобігає машиністові про червоний за одну блок-ділянку. У несприятливих погодніх умовах видимість жовтого вогню може складати декілька метрів. Тому для зупинки поїзда перед червоним вогнем довжина кожної блоку-ділянки має бути не менше довжини гальмівної дороги повного службового гальмування (0,8 повної гальмівної сили) і гальмування (повна гальмівна сила) автостопи при швидкості, що максимально реалізовується, але не більше 120 км/ч для пасажирських і 80 км/ч для вантажних поїздів.

Рух на зелені вогні світлофорів (см. рис. 20.2.2, б) забезпечується при розмежуванні поїздів трьома блок-ділянками. Тому мінімальна міжпоїздова відстань L₃ = 3l_б3 + l_п. Скорочення цієї відстані до двох блок-ділянок приводить до того, що після світлофора із зеленим вогнем машиніст бачить жовтий вогонь наступного світлофора і вимушений знижувати швидкість. Проте двохблокове розмежування допустиме, наприклад, при наближенні поїзда до станції із закритим вхідним світлофором.

Простота пристроїв і вказані переваги зумовили найбільше поширення тризначної системи на магістральних залізницях.

Чотиризначна системи автоматичного блокування (рис. 20.2.2, в) застосовується на ділянках з великими розмірами руху, де звертаються поїзди з різко різними швидкостями і довжинами гальмівних доріг. Такі умови створюються, наприклад, на приміських ділянках, де поряд з приміськими поїздами (легковагими) поїздами, що мають короткі гальмівні дороги, звертаються також далекі пасажирські (або вантажні) поїзди з високими швидкостями руху і довшими гальмівними дорогами.

В цьому випадку виникають дві суперечливі експлуатаційні вимоги: з одного боку, для здійснення інтенсивного руху необхідно, щоб попутні поїзди слідували з найбільшим зближенням, тобто, довжина блок-ділянки повинна бути мінімальною, з іншого боку, вона має бути не менше довжини гальмівної дороги швидкісного або вантажного поїзда. Це протиріччя до довжин блок-ділянок усувається введенням четвертого сигнального свідчення – жовтого і зеленого вогнів світлофора, що одночасно горять.

Таке свідчення світлофора оповіщають машиніста про червоний вогонь за дві блок-ділянки (2l_б4). Машиніст повинен вибрати такий режим ведення поїзда, при якому наступний попереду світлофора, що стоїть, з жовтим вогнем поїзд повинен проїхати зі встановленою для цього вогню швидкістю, щоб зупинитися перед наступним світлофором із заборонним показанням.

Швидкість того, що проїхало світлофора з жовтим вогнем при чотиризначній сигналізації визначається розрахунком для поїзда, що має найбільшу гальмівну дорогу, і оголошується наказом по дорозі. Тому зупинка будь-якого поїзда перед світлофором з червоним вогнем гарантується за умови 2l_б4 ≥ l_{т max}.

Рух поїздів на зелені вогні світлофорів забезпечується при мінімальній міжпоїздовій відстані L₄ = 4l_б4 + l_п. В порівнянні з тризначною системою АБ чотиризначне автоблокування дозволяє довести міжпоїздовий інтервал до 2 – 3 хв.

Від роду тяги, як правило, залежить рід сигнального струму, що живить рейкові кола.

Системи АБ можуть відрізнятися одна від одної також типами світлофорів і режимами горіння світлофорних ламп: з прожекторними або лінзовими світлофорами, з лампами світлофорів, що нормально горять або нормально не горять. У останніх системах автоблокування використовуються лише лінзові світлофори без попереднього запалення.