7. Сигнальная авторегулировка (сар).

К САР относятся системы автоматики предназначенные для обеспечения безопасности движения поездов, автоматически снижающие скорость или останавливающие поезд при помощи тормозных средств перед препятствием на пути.

Препятствия (снижение скорости или остановка):

• Подвижной состав, стоящий на пути или движущийся с меньшей скоростью;

• Посторонние предметы, которые могут привести к сходу поезда с рельсов;

• Разорванная рельсовая нить или разобранный путь

• Незамкнутый маршрут движения по станции, ограждаемый запрещающим сигналом

Частичные препятствия (ограничение скорости в сравнении с максимальной):

• Кривизна пути в стрелочных переводах;

• Кривая с радиусом менее определённого значения на перегоне;

• Пониженная прочность пути и искусственных сооружений;

• Временное расстройство пути.

Препятствия бывают временные и постоянные.

Во всех САР для обнаружения временного препятствия используется путевая блокировка, при помощи которой определяется занятый поездом б/у или перегон. Информация передаётся в определённых точках пути на локомотив по специальному телемеханическому каналу связи. При путевой блокировке, местом препятствия рассматривается граница занятого поездом б/у, отмечаемая проходным светофором. Расстояние сближения поезда с препятствием, при котором должны действовать тормоза – зона сближения. Зона сближения бывает расчётная и фактическая. Расчётная зона – расстояние до препятствия, информация о котором передаётся с пути на локомотив (рассчитывается на неблагоприятные условия торможения). Фактическая зона – расстояние до препятствия, в пределах которого должен проходить процесс торможения с учётом фактической скорости.

Информация о состоянии пути – это сведения о свободности пути + сведения о допустимой скорости до препятствия + информация о вступлении поезда в зону сближения с препятствием.

В современных САР используют два способа обеспечения безопасности движения: контроль определённых действий машиниста в зоне сближения с препятствием и автоматическое торможение поезда до остановки при невыполнении машинистом требований устройств; автоматическое торможение с целью снижения скорости или остановки поезда в зоне сближения с препятствием.

Для определения фактической зоны сближения с препятствием и выбора места, где должно начинаться торможение необходимо точно определить для данного поезда тормозной путь, который является сложной функцией

S_T(v, b_T, ₀, i, l_П)

Где

v – начальная скорость, b_T - удельная тормозная сила, ₀ – удельное сопротивление движению, i – профиль пути, l_П – длина поезда

Сложность получения всей информации, характеризующей тормозной путь поезда заставляет строить САР, в которой используются расчётные кривые длины тормозного пути в зависимости от скорости.

Эти кривые представляют собой S_T(v) /см. график/ для наиболее неблагоприятных условий.

В устройствах САР есть программа допустимой скорости приближения к препятствию. Причём должно выполняться условие:

L_ПР >= S_T.

Однократный контроль бдительности

Контроль бдительности представляет собой систему устройств, ав­томатически останавливающих поезд, если после предупреждения о сближении с препятствием машинист установленным действием не подтвердит бдительность. О необходимости подтверждать бдитель­ность машинист предупреждается звуковым сигналом. После подтверж­дения бдительности машинист берет на себя ответственность за сниже­ние скорости поезда в зоне сближения с препятствием. Поскольку сис­темы контроля бдительности не требуют от машиниста принудитель­ного ограничения скорости поезда в зоне сближения с препятствием, для их действия пригодны автоматические тормоза с любыми харак­теристиками и система АЛС, передающая минимальный объем инфор­мации о состоянии пути.

По способу подачи предупредительного звукового сигнала разли­чают системы с однократным и периодическим контролем бдительности.

Однократный контроль бдительности (рис. 12.2) составляет сле­дующие элементы на пути: система путевой блокировки ДП, дающая информацию для устройств АЛС о состоянии участков пути и готов­ности маршрута следования по станции; шифратор Ш, сообщающий определенные признаки передаваемому сигналу в зависимости от рас­стояния до препятствия Iпр и допустимой скорости приближения к не­му, причем в простейшем виде используются два признака, один из которых несет информацию о входе поезда в зону сближения (блок-участок за сигналом занят), а другой — о свободности участка; путе­вой передатчик ПП, передающий информацию на локомотив на извест­ном расстоянии от препятствия Iпр.

В комплекс устройств на локомотиве входят локомотивный прием­ник ЛП, связанный с путевым передатчиком по каналу связи КС для приема информации о состоянии пути; дешифратор Д, который по при­знакам принятого сигнала определяет расстояние до препятствия в данный момент времени (в простейшем случае о нахождении поезда вне зоны сближения или о вступлении в нее); контрольный орган КО, определяющий зону сближения сравнением ранее принятой информа­ции с информацией, поступившей в данной точке; измеритель контроль­ного времени KB, отсчитывающий определенный период времени tк с момента входа поезда в зону сближения; акустический сигнал АС, дей­ствующий в период времени tк; срывной клапан СК, воздействующий на тормозную магистраль ТМ после отсчета времени t» (KB, Л С и СК, как правило, исполняются в одном узле автоматического управления тормозами, который называется электропневматическим клапаном ЭПК); рукоятка бдительности РБ, на которую воздействует машинист (МАШ} и предупреждает автоматическую остановку поезда.

Путевые узлы ДП, Ш, ПП и локомотивные ЛП, Д вместе с локомо­тивным светофором ЛС образуют систему автоматической локомотив­ной сигнализации (АЛС) и составляют часть всех .CAP. Локомотив­ный светофор ЛС информирует машиниста цветами огней (или циф­ровыми индикаторами) о входе поезда в зону сближения с препятст­вием, а также о скорости, допускаемой при проследовании препятст­вия. Этим создаются благоприятные условия ведения поезда.

В непрерывных системах АЛС сближение g препятствием характе­ризуется прекращением передачи информации о свободности пути. Это осуществляется у границ блок-участков автоблокировки. В точеч­ных системах АЛС информация о сближении с препятствием пере­дается в момент связи путевых и локомотивных устройств. В устрой­ствах памяти погашается информа­ция, полученная в предыдущей точке и свидетельствующая о движении поезда вне зоны сближения с препятствием.

Действие устройств однократно­го контроля бдительности перед препятствием протекает следующим образом . В точке предупреждения П локомотивные устройства принимают информацию препятствии. Через время tp, необходимое для восприятия и кодир( вания, эта информация в точке И поступает в контрольный орган, который определяет вступление поезда в зону сближения и включает действие измеритель времени и акустический сигнал. В случае потер машинистом бдительности по истечении контрольного периода времени (примерно 6 с) в точке К срывной клапан разряжает тормознуг магистраль, в результате чего поезд останавливается экстренным торможением (ЭТ) перед препятствием (показано штриховой линией.)

Нажатием рукоятки РБ в течение времени машинист может предотвратить экстренную разрядку магистрали, восстановив нормальны состояние КО, который отменяет торможение. Далее машинист ведет поезд к препятствию по собственному усмотрению [кривая Vф (l) При получении информации о свободности пути, принятой в точке П, устройства контроля бдительности не влияют на процесс ведения поезд Место установки передатчика на расстоянии lпр от препятствия выбирется так, чтобы обеспечивалась автоматическая остановка перед препятствием, если поезд продолжает двигаться с фактической скорость Уф, близкой к максимальной i'м. До момента экстренной разрядки м гистрали. Расстояние lдр должно включать отрезки пути lв == Vф lв и lк = Vф tк. проходимые за время соответственно tв и tк и тормози путь экстренного торможения s^.

Однократный контроль бдительности является достаточно эффе тивным средством против проезда запрещающих сигналов, так к;-подает машинисту звуковые сигналы только при сближении с препятс вием. Вместе с тем при эксплуатации таких устройств на отечественш :

железных дорогах имели место проезды запрещающих сигналов. На линиях с автоматической блокировкой в тех случаях, когда дли блок-участка в ряде мест значительно превышает тормозной путь п езда и информация о вступлении поезда на блок-участок перед зап[ щающим сигналом не точно отражает зону сближения, машинист, подтвердив бдительность у входа на блок-участок перед запрещают сигналом, может далее значительную часть блок-участка вести поезд не снижая скорости до места на пути, где необходимо применить тор. моза для остановки поезда. В этот период времени остается вероят­ность потери машинистом бдительности.

№8 Периодический контроль бдительности

Периодический контроль бдительности, кроме однократного пре­дупреждения о сближении с препятствием, периодически (через 15— 20 с) предупреждает машиниста об опасности во время движения поез­да в расчетной зоне сближения. В данной системе авторегулнровки (рис. 12.4) на локомотиве дополнительно используются следующие узлы: датчик фактической скорости ДС, связанный с колесом локомо­тива К; контрольный орган КП, определяющий превышение факти­ческой скорости в сравнении с предусмотренной программой; измери­тель периода времени ИВ или определенных отрезков пройденного пути.

В этой системе однократный контроль бдительности осуществля­ется указанным выше способом. Кроме того, дешифратор формирует программу контроля бдительности в зависимости от скорости поезда. Превышение этой скорости расценивается как вступление поезда в фак­тическую зону сближения. В этом случае КП приводит в действие из­меритель ИВ.

По истечении периода ИВ выдает команду на включение KB и АС электропневматического клапана.

Машинист, пользуясь рукояткой РБ, должен привести измери­тель времени ИВ в исходное состояние для последующего отсчета, отменив этим действием экстренное торможение. Вне зоны сближения при получении на локомотиве информации о свободности пути дейст­вие периодического контроля бдительности отменяется.

Периодический контроль бдительности может быть одноступенча­тым и многоступенчатый. При двухступенчатом периодическом конт­роле' бдительности на линии с автоблокировкой у светофора 3, сиг­нализирующего зеленым огнем, на локомотив передается информация о входе поезда в зону сближения и о допустимой скорости vж у све­тофора 2, сигнализирующего желтым огнем (рис. 12.5).

Если скорость поезда Уф > иж, то КП подтверждает, что поезд находится в зоне сближения, и регулярно выдает команды для перио­дического контроля бдительности. Это продолжается до тех пор, пока в результате принятых машинистом мер фактическая скорость поезда в точке К1 не станет менее иж.

Аналогичное происходит на блок-участке перед светофором 1, где периодический контроль бдительности продолжается до точки К2, пока Vф > Vд (эта скорость выбирается близкой к нулю).

Периодический контроль бдительности — эффективное средство предупреждения проезда запрещающих сигналов. При этом виде уст­ройств вероятность потери бдительности машинистом становится ми­нимальной. Устройства периодического контроля бдительности широко применяются на отечественных железных дорогах.