1. СВЕТОФОРЫ.

1.1. Назначение сигналов.

На железнодорожном транспорте безопасность движения и четкую организацию, поездной и маневровой работы обеспечивают сигналы. С помощью сигнала передается приказ машинисту, разрешающий или за­прещающий движение.

Сигналы подразделяются на звуковые и видимые. Звуковые сигналы подаются свистками локомотивов, мотор-вагонных поездов (электропоездов) и дрезин, ручными свистками, духовыми рожками. гудками и петардами.

Видимые сигналы подаются сигнальными приборами - светофорами, дисками, щитами, фонарями, флагами, сигнальными указателями и зна­ками. По времени их применения они делятся на ночные, дневные и круглосуточные.

Основным видимым сигналом круглосуточного действия на желез­нодорожном транспорте является светофор, который приказы машинис­ту передает световыми сигналами, отличающимися друг от друга цве­том, частотой мигания, числом одновременно горящих огней.

1.2. Классификация и место установки светофоров.

Светофоры классифицируются по трем признакам: по назначению, способу установки и по типу оптической системы.

1.2.1. По своему назначению светофоры (рис. 1) подразделяются на:

проходные, разрешающие или запрещающие проследовать поезду с од­ного блок-участка перегона на другой;

входные, разрешающие или запрещающие поезду следовать с перегона на станцию;

выходные, разрешающие или запрещающие поезду отправиться с прие-мо-отправочного пути станции на перегон;

маршрутные, разрешающие или запрещающие поезду проследовать из одного района станции в другой ;

маневровые, разрешающие или запрещающие маневровые передвиже­ния на станции;

горочные, разрешающие или запрещающие роспуск вагонов с сортиро­вочной горки;

повторительные, имеющие только зеленый огонь, оповещают о разре­шающем показании выходного, маршрутного или горочного светофо­ров, когда по местным условиям видимость основного светофора не обеспечивается.

Рис.1. Разновидности светофоров.

Кроме перечисленных светофоров на железной дороге применяют за­градительные, переездные, прикрытия, предупредительные и локомо­тивные светофоры.

Заградительные светофоры, красные огни которых требуют остановки поезда, устанавливаются на переездах и включаются дежурным по пере­езду при возникновении препятствия для движения поезда.

Переездные светофоры ограждают переезд со стороны автотранспорта двумя красными мигающими огнями при приближении поезда. Светофоры прикрытия ограждают места пересечения железной дороги в одном уровне другими железными дорогами. Сигнализируют красным и зеленым огнями.

Предупредительные светофоры заблаговременно предупреждают (на расстоянии не менее тормозного пути поезда) о показании входных, проходных светофоров, светофоров прикрытия.

Локомотивные светофоры устанавливаются в кабине машиниста и ин­формируют о показаниях путевого светофора, к которому приближает­ся поезд.

1.2.2. По способу установки, что зависит от габаритов и местных условий, светофоры подразделяются на мачтовые и карликовые (на фун­даменте) (рис.2) и устанавливаются, как правило, с правой стороны же­лезнодорожного пути по направлению движения. Если по условиям га­барита нельзя установить светофор в земляное полотно, его располага­ют на мостике или консоли над осью ограждаемого им пути или с пра­вой стороны (рис. 3).

Мачтовые светофоры устанавливаются на перегоне или главных пу­тях станции, а также с боковых путей по которым осуществляется без­остановочный пропуск поездов со скоростью более 50 км/ч, кроме того мачтовыми устанавливают маневровые светофоры из тупиков и подъ­ездных путей.

Мачты светофоров выпускаются железобетонные и металлические длиной 8 и 10м. Железобетонные светофорные мачты - конические. Диаметр основания 276 или 303 мм, диаметр вершины 170 мм. Металлические мачты изготовляют из стальных труб диаметром 103 - 140 мм и толщиной стенки 4 мм.

Светофоры с железобетонными мачтами устанавливаются непосред­ственно в грунт, а светофоры с металлическими мачтами и карликовые - на железобетонные фундаменты. В последнее время карликовые свето­форы устанавливают на металлическом фундаменте - каркасе. Метал­лические мачты светофоров соединяют с фундаментом при помощи спе­циального стакана 1, в котором имеется муфта для разделки кабеля. В остальных случаях используют унифицированные кабельные муфты 2 типа УКМ-12 или УПхМ-24 (см. рис. 2).

Мачтовые светофоры снабжаются складными 3 или наклонными 4 лестницами.

На мачтах светофоров монтируются литерные знаки 5, указывающие номер или буквенно-цифровое наименование светофора: 6, 9, Н, НМ4, Ч5, М2 и т.п. На карликовых светофорах литерные знаки устанавли­ваются на фундаменте.

1.2.3. По типу оптической системы светофоры подразделяются на линзовые и прожекторные. Линзовый светофор для каждого сигнального огня имеет отдельный линзовый комплект, а прожекторный светофор одним линзовым комплектом дает три различных по цвету сигнальных огня.

Рис.2. Светофор лит попы и мачтовый: а - проходной; б - выходной.

Карликовый светофор.

Рис.З. Светофор на консоли мостике.

1.2.4. Все светофоры имеют наименование (см. рис. 1 и рис. 4, а). Входной светофор со стороны прибытия четных поездов по правильно­му пути имеет литер Ч, по неправильному пути - ЧД, а со стороны не­четных поездов соответственно Н и НД. Выходные светофоры обозна­чают буквой Н или Ч в зависимости от направления движения и допол­няют номером пути, с которого установлен светофор (НЗ, Н4, 41, 44 и т.д.). Литер маршрутных светофоров аналогичен литеру выходного, но с добавлением буквы М (НМ1, НМ2, ЧМ2ит.д.).

Наименование маневровых светофоров образуется из буквы М и цифры: четной - у светофоров, установленных в горловине станции со стороны прибытия четных поездов (М2. М4), нечетной - в противопо­ложной горловине (Mlу МЗ и т.д.).

Проходные светофоры автоблокировки имеют порядковые четные (2, 4, 6) или нечетные (1, 3, 5 и т.д.) номера в зависимости от направления движения. Нумеруются проходные светофоры навстречу движению по­езда.

1.2.5. Места установки светофоров должны быть выбраны с соблюдение габарита приближения строений. От оси пути дл наиболее выступающей части сигнала должны быть: для проходных и входных светофоров – 3100 мм; для мачтовых светофоров, стоящих в междупутья - 2450 мм; для карликовых - 1920 мм. При недостаточной ширине между­путья входной светофор для приема с неправильного пути перегона устанавливается карликовым и, как правило, с левой стороны. Высота карликового светофора должна быть не более 1100 мм над уровнем го­ловки рельса.

При определении места установки светофоров должны учитываться требования к дальности видимости их сигнальных показаний. Согласно "Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Феде­рации" показания входных, проходных и заградительных светофоров на прямых участках пути должны быть днем и ночью отчетливо различимы машинистом на расстоянии не менее 1000 м, на кривых участках - не менее 400 м. Сигнальные показания выходных и маршрутных светофо­ров главных путей должны быть видны с расстояния не менее 400 м, с боковых путей - не менее 200 м. На расстоянии не менее 200 м должны быть видны показания маневровых светофоров.

Входные светофоры устанавливают на расстоянии не менее 50 м от остряка противошерстного или предельного столбика пошерстного пер­вого стрелочного перевода. На электрифицированных линиях входные светофоры удаляются от первого стрелочного перевода на расстояние не менее 300 м, чтобы оградить воздушный промежуток, отделяющий кон­тактную сеть перегона от контактной сети станции.

Выходные и маршрутные светофоры устанавливаются впереди места остановки локомотива отправляемого поезда перед стрелками горлови­ны станции. Для получения максимальной полезной длины приемоотправочных путей выходные и маршрутные светофоры располагают как можно ближе к предельному столбику стрелки, но не менее 3,5 м от него (рис. 4, а). Если перед светофором находятся остряки стрелки, то он может быть установлен непосредственно у стрелочного перевода,

Маневровые светофоры устанавливаются в местах, определяющих начало маневрового передвижения в соответствии с технологией работы станции. Расположение маневрового светофора относительно стрелоч­ного перевода должно удовлетворять требованиям, предъявляемым к месту установки выходных светофоров.

Расстояние от остряка стрелки до светофора, стоящего у предельного столбика, зависит от типа светофора, марки крестовины стрелочного перевода, ширины междупутья и определяется по специальным табли­цам при расчете ординат стрелок и сигналов.

На рис. 4, б для ширины междупутья 5,3 м и марки крестовины 1/11 показано расстояние от остряка стрелки до предельного столбика кар­ликового светофора с одной и двумя головками, мачтового светофора со складной и наклонной лестницами.

Рис. 4. Размещение станционных светофоров.

Места установки проходных светофоров определяют в соответствии с тяговыми расчетами. Минимальное расстояние между проходными светофорами (длина блок-участка) не менее 1000 м, а максимальное - не более 2600 м, что определяется наибольшей допустимой длиной рельсо­вой цепи.

1.3 Устройство светофоров.

1.3.1. Основной элемент светофора - головка. Изготовляются светофорные головки из алюминиевого сплава (силумина) или чугуна и кре­пятся на мачте, фундаменте, мостике или консоли.

Головки линзовых мачтовых светофоров бывают одно - ,двух -, и трехзначными. Компонуют головки из одного -трех корпусов 1 из алю­миниевого сплава либо из цельнолитого чугунного корпуса, линзовых комплектов 2, козырьков 3 и фонового щитка 4 (рис.5). На карликовых светофорах фоновые щиты не устанавливаются.

Фоновый щит черного цвета не дает слиться сигнальному показанию светофора с окружающей средой. Изготовляется он для корпусов из силумина специальной формы, для чугунных двух- и трехзначных головок - овальной формы, для однозначных головок - ромбовидной.

К озырек черного цвета защищает линзовый комплект от прямых солнечных лучей, вы­зы-вающих отблески на линзах.

1.3.2. Линзовый ком­плект (рис.6) линзово­го светофора состоит из наружной бесцветной ступе-нчатой линзы 1 и ли-нзы - светофильтра 2 красного, зеле­ного, желтого, синего :или лунно-белого цвета, закрепленного в 1 корпусе 3 с ламподержателем 4. Диа­метр бесцветной линзы в комплектах карли­ковых светофоров - 160 мм, а в комплектах мачтовых светофоров - 212мм. Диаметр лизы-

Рис.5. Трехзначная головка мачтового светофора.

Рис.6. Линзовый комплект матового светофора.

светофильтра у всех светофоров 139 мм.

Линзовый комплект и светофорная лампа представляют собой опти­ческую систему линзового светофора. В комплект карликового свето­фора входит отклоняющая вставка диаметром 52 мм для отклонения части светового потока вверх с целью обеспечения лучшей видимости показания сигнала из кабины машиниста. В линзовые комплекты мач­товых светофоров, расположенных на кривых участках, может встав­ляться рассеиватель в оправе поверх бесцветной линзы. Его диаметр 228мм.

1.3.3. Головка прожекторного светофора состоит из корпуса, бес­цветной линзы и сигнального механизма (рис.7).

В сигнальный механизм входят: трехпозиционное реле постоянного тока, управляющее рамкой с тремя светофильтрами; рефлектор, в кор­пусе которого расположена электрическая лампочка; бесцветная линза. Тип сигнального механизма, применяемого на железных дорогах Рос­сии, ПС - 45.

Совокупность лампы, рефлектора, светофильтра, бесцветных линз сигнального механизма и корпуса светофора позволяют получить три сигнальных показания. Когда тока в реле нет, рамка со светофильтрами

Рис.7. Головка прожекторного светофора.

занимает среднее положение под действием фиксирующих противовесов и в пучке света, выходящего из рефлектора, устанавливается красный светофильтр. При прохождении тока по обмотке реле то одного, то дру­гого направления якорь реле поворачивается вправо или влево, пере­мещая рамку, и в пучке света оказывается желтый или зеленый свето­фильтр. Напряжение изменения положения подвижной системы реле не более 6,3 В, напряжение возврата положения не менее 2,4 В.

Из-за концентрации на светофильтре световых (и тепловых ) лучей стекло светофильтров сильно нагревается, поэтому оно изготавливается термостойким. Светофильтры имеют небольшой (26 мм) диаметр, что позволяет применять для них высококачественное цветное стекло.

Наличие одной оптической системы исключает возможность появле­ния ложных сигналов при попадании на линзу головки светофора сол­нечного луча, так как в этом случае луч, отразившись от оптики, имеет тот же цвет, что и идущий из светофора. Показания прожекторного све­тофора при лампе мощностью в три раза меньше видны дальше, чем по­казания линзового.

Линзы прожекторного светофора - плоско-выпуклые, шлифованные, диаметр наружной - 212, внутренней (линза сигнального механизма) - 112 мм. При необходимости между ними устанавливается отклоняющая вставка.

В связи с тем, что в сигнальном механизме имеется поляризованное реле, его периодически необходимо извлекать из корпуса светофорной головки и отправлять для проверки электрических параметров. Для транспортировки сигнального механизма (масса 12,1 кг) на нем имеется литая ручка.

1.3.4. Для линзовых и прожекторных светофоров применяются специ­альные лампы типа ЖС (рис.8, а). Нить накала у них максимально уко­рочена. Поэтому они низковольтные: линзовые - на 12 В, прожекторные - 10В.

Мощность линзовых светофорных ламп - 15.25 и 35 Вт, прожектор­ных-5 и 10 Вт.

Лампы типа ЖС можно вставлять в светофор только в определенном положении, благодаря чему нить лампы всегда находится в фокусе. Для этого на цоколе лампы имеются фиксирующие штифты или два сектор­ных выступа различной величины.

Для линзовых светофоров, кроме однонитевых ламп типа ЖС, изго­тавливают двухнитевые лампы типа ЖЛС (рис.8, б). Эти лампы имеют малогабаритную колбу, основную и резервную нити накала и цоколь­ное устройство с установочным кольцом, у которого есть выемка для точной установки лампы в ламподержателе. Двухнитевые лампы рассчи­таны на напряжение 12 В и имеют мощность 15 и 25 Вт. Устанавливают­ся эти лампы в линзовых комплектах горизонтально (см. рис. 6). При этом резервная нить находится не в фокусе, поэтому видимость сиг­нального показания при перегорании основной нити несколько сни­жается.

Срок службы спирали однонитевой лампы составляет около 1000 ч, основной двухнитевой лампы - 2000 ч, а резервной - 300 ч.

1.3.5. При большом числе направлений для того, чтобы указать путь приема, или направление следования поезда или маневрового состава, применяются маршрутные световые указатели направления 1 белого цвета (цифровые, буквенные или положения), помещаемые на мачтах светофоров (см. рис. 3). Для указания номера пути, с которого разреше­но движение поезду, на групповых выходных и маршрутных светофорах устанавливаются световые указатели зеленого цвета. Эти указатели мо­гут использоваться и для указания номера пути, с которого разрешено движение маневрового состава при наличии на выходном или марш­рутном светофоре лунно-белого огня.

В указателе размещены 42 лам­пы на напряжение 220 В мощ­ностью 40 Вт, обеспечивающие дальность видимости указателя не ме-нее 100 м. При загорании ламп машинист видит циф-ру или букву, либо полосу вертикальную или по диагонали.

Если поезд следует на станции по пологим стрел-кам с крестови­ной марки 1/18, на мачтах входных, маршрутных и выходных све­тофоров располагают сигнальный указатель ско-рости 2 (зеленую светящую-ся горизонтальную полосу). В металлическом корпусе указателя (см. рис. 3) расположены три линзовых комплекта карликового светофора с зелеными светофильтра­ми. Горящая зеленая полоса дополняет разрешающее показание свето­фора и указывает на возможность следования по стрелкам станции с по­вышенной скоростью (60 или 80 км/ч).

На мачте проходного, входного, маршрутного и выходного свето­форов, которым ограждается по главному пути участок, не обеспечи­вающий требуемого тормозного пути, размещают два световых указа­теля 6 (см. рис. 2) белого цвета в виде двух стрел, обращенных вниз, а на предупредительном к нему светофоре - такой же указатель в виде одной стрелы. Указатель имеет литой чугунный корпус, внутри которого нахо­дится светофорная лампа.

1.4.Сигнализация светофоров.

1.4.1.В соответствии с Инструкцией по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации принято типовое расположение сиг­нальных огней в зависимости от назначения светофора (проходной при трехзначной автоблокировке, проходной при четырехзначной автобло­кировке, входной, выходной и т.п.). Расположение сигнальных огней определяется по специальным таблицам [7, приложения 1…5].

1.4.2. Основные значения сигналов, подаваемых светофорами неза­висимо от места установки и назначения их (рис. 9):

- один красный огонь - проезд светофора запрещен;

- один желтый огонь - разрешается движение с готовностью остано­виться (отклонения по стрелочному переводу нет), следующий светофор

Рис.9. Сигнальные показания светофоров

закрыт;

- один зеленый огонь - разрешается движение с установленной ско­ростью, следующий светофор открыт;

- один желтый мигающий огонь - разрешается движение с устано­вленной скоростью, следующий светофор открыт и требует проследова­ния его с уменьшенной скоростью, так как впереди отклонение по стре­лочному переводу с маркой крестовины 1/9 или 1/11;

- один зеленый мигающий огонь - разрешается движение с устано­вленной скоростью, следующий сигнал открыт и требует проследования его со скоростью не более 80 км/ч, так как впереди отклонение по стре­лочному переводу с пологой маркой крестовины 1/18.