Особенности устройства электровозов переменного тока

От контактной сети переменного тока электровоза получает однофазный ток промышленной частоты 50 Гц номинального напряжения 25000 В. электрическое оборудование такого электровоза отличается от оборудования электровоза постоянного тока главным образом наличием тягового трансформатора и выпрямительной установки.

Трансформаторы выполняют с интенсивным циркуляционным масловоздушным охлаждением.

В качестве выпрямителей обычно применяют кремниевые полупроводниковые вентили – диоды, а в последнее время также управляемые кремниевые вентили – тиристоры, которые позволяют отказаться от механических комутирующих аппаратов.

Скорость электровоза переменного тока регулируется изменением напряжения, подводимого к тяговым электродвигателям, путем подключения их к различным выводам вторичной обмотки трансформатора или выводам автотранспортной обмотки.

На электровозах переменного тока есть мотор-насосы, обеспечивающие циркуляцию масла, охлаждающего трансформатор, и мотор-вентилятор охлаждения трансформатора и выпрямителя.

В качестве вспомогательных машин чаще всего применяют трехфазные асинхронные электродвигатели. Трехфазный ток преобразовывается из однофазного с помощью преобразователей, называемых расщепителями фаз.

Применение переменного тока при электрификации железных дорог вызвало необходимость организации пунктов стыкования двух родов тока: однофазного напряжением 25000В и постоянного напряжением 3000 В.

Тепловоз – автономный локомотив с энергетической установкой –дизель-генератором. Через передачу (электрическую, механическую или гидравлическую) усилия от двигателя, работающего на дизельном топливе, передаются на колесные пары.

Тепловоз состоит из следующих основных частей: первичного двигателя, системы передачи, кузова, экипажной части и вспомогательного оборудования.

Первичным двигателем на тепловозе является дизель. Чтобы привести во вращение колесные пары тепловоза от вала дизеля, требуется специальная передача.

Передача позволяет обеспечить трогание тепловоза с места и реализацию полезной мощности дизеля во всем диапазоне скорости движения локомотива. Передача может быть электрической, механической или гидравлической.

К вспомогательному оборудованию относятся топливная система, системы смазки и охлаждения и др.

Экипажная часть состоит из следующих узлов: рамы тележки, колесных пар с буксами и рессорного подвешивания. В средней части главной рамы расположена дизель-генераторная установка, которая имеет поддизельную раму, служащая картером дизеля. Основные параметры тепловозов в таблице 2.

Таблица 2 - Основные параметры тепловозов

Серия	Год постройки первого образца	Осевая характеристика секции	Секционная мощность, кВт	Осевая нагрузка, т	Сила тяги длительного режима, кН	Скорость длительного режима, км/ч	Конструкционная скорость, км/ч	Длина по автосцепкам
2ТЭ10М		3о-3о				24,6		16 969
ТЭ136		2о+2о-2о+2о			470,4	25,15		24 750
2ТЭ126		1+2о+2о-2о+2о+1			470,4	25,6		24 750
2ТЭ121		3о-3о						21 000
2ТЭ116		3о-3о						18 150
ТЭП70		3о-3о		220,6				21 700
ТЭП75		3о-3о		225,5	176,5			21 700
М62		3о-3о						17 500
ТЭ127		3о-3о			176,6	25,8		19 000

На главной раме, представляющей собой жесткую и прочную сварную конструкцию, размещаются кабина, кузов, силовое и вспомогательное оборудование тепловоза. Тележки имеют раму, опоры, буксы, колесные пары, рессорное подвешивание и тормозное оборудование (рис. 11). Получили распространение унифицированные тележки с улучшенным рессорным подвешиванием.

Оборудование на тепловозе 2ТЭ10В приведено на рисунке 12. Тепловоз – двухсекционный, т.е. состоит из двух соединенных между собой автосцепкой одинаковых секций, управляемых с одного поста. Рама 21 каждой секции опирается на две трехосные тележки 22 с роликовыми буксами. В средней части кузова размещается дизель 10 с тяговым генератором 9. Валы дизеля и генератора соединены полужесткой пластинчатой муфтой.

На переднем конце секции расположена кабина машиниста, в которой установлены пульт управления 1 с контроллером и контрольно-измерительными приборами, автоматическая локомотивная сигнализация с автостопом и локомотивным светофором, радиостанция и другое вспомогательное оборудование. Кабина машиниста оборудована шумоизоляцией. За кабиной размещаются две высоковольтные камеры, в которых установлены реверсор для изменения направления движения тепловоза, различные реле, регуляторы и другая электроаппаратура. Холодильник 18, служащий для охлаждения циркулирующих в системе дизеля смазки и воды, расположен в задней части секции тепловоза. Имеющаяся на тепловозе аккумуляторная батарея предназначена для пуска дизеля, питания цепей управления и освещения. Под главной рамой подвешен топливный бак 23.

Дизельным поездом называется постоянно сформированный состав с одним или двумя моторными вагонами и дизельной силовой установкой.

Автомотриса (рис. 13) представляет собой самодвижущийся вагон с двигателем внутреннего сгорания дизельного или карбюраторного типа, предназначенный для пассажирских или почтовых перевозок. Передача механическая, электрическая или гидравлическая.

Мотовозом (рис. 14) называется локомотив небольшой мощности, предназначенный для маневровой работы на железнодорожных станциях и подъездных путях промышленных предприятий.

Газотурбовозом (рис. 15) называется локомотив, у которого первичным двигателем является газовая турбина. Преимуществом газотурбинной установки (ГТУ) является возможность осуществления большой агрегатной мощности при сравнительно ограниченных габаритных размерах и массе, полная уравновешенность, отсутствие возвратно-поступательно движущихся деталей, сокращение числа подшипников, отсутствие системы водяного охлаждения, работа на дешевых сортах жидкого топлива. Недостатком является невысокий КПД, заметно снижающийся при работе на частичных нагрузках.

Локомотивное хозяйство обеспечивает перевозочную работу железных дорог тяговыми средствами и содержание этих средств в соответствии с техническими требованиями. В состав этого хозяйства входят основные локомотивные депо, специализированные мастерские по ремонту отдельных узлов локомотивов, пункты технического обслуживания, экипировки локомотивов и смены бригад, базы запаса локомотивов. Под экипировкой понимают комплекс операций (по снабжению локомотивов топливом, водой, песком, смазочными и обтирочными материалами), связанных с их подготовкой к работе.

Локомотивные депо — это структурные единицы локомотивного хозяйства. Их сооружают на участковых, сортировочных и пассажирских станциях. Депо называется основным, если оно имеет приписной парк локомотивов для обслуживания грузовых или пассажирских поездов, производственные здания, мастерские и технические средства для выполнения текущего ремонта, технического обслуживания и экипировки.

По виду тяги различают тепловозные, электровозные, мотор-вагонные и смешанные депо. В крупных железнодорожных узлах со специализированными станциями — пассажирскими и сортировочными — предусматривают отдельные локомотивные депо для грузовых и пассажирских локомотивов.
В пунктах оборота локомотивы находятся в ожидании поездов для обратного следования с ними. За это время, как правило, проводится их техническое обслуживание, совмещаемое с экипировкой.

Пункты смены бригад предусматривают преимущественно на участковых станциях и размещают исходя из условия обеспечения установленной продолжительности работы бригад.

Пункты экипировки располагают на территории депо. Иногда экипировочные устройства размещают непосредственно на приемоотправочных путях для выполнения операций без отцепки локомотива от поезда.
Пункты технического обслуживания локомотивов размещают как в локомотивных депо, так и в пунктах оборота.

Все локомотивы, приписанные к дороге (депо) и числящиеся на ее балансе, образуют так называемый инвентарный парк, который подразделяется на эксплуатируемый и неэксплуатируемый. В состав эксплуатируемого парка входят локомотивы, находящиеся в работе, в процессе экипировки и технического обслуживания в течение установленной нормы времени приемки и сдачи локомотива, а также в ожидании работы. К неэксплуатируемому парку относятся локомотивы, находящиеся в ремонте и резерве управления дороги, в процессе пересылки в холодном состоянии и др.

В настоящее время основными проблемами локомотивного хозяйства являются физическое и моральное старение локомотивного парка (имеющийся инвентарный парк ОАО «РЖД» изношен более чем на 70 %).

Электровозы и тепловозы обслуживают локомотивные бригады в составе машиниста и его помощника. Мотор-вагонные поезда, поездные и маневровые электровозы и тепловозы могут обслуживаться и одним машинистом при наличии устройств автоматической остановки, срабатывающих в случае внезапной потери машинистом способности вести поезд. При электрической и тепловозной тяге одна локомотивная бригада может обслуживать несколько локомотивов или постоянно соединенных секций, управляемых из одной кабины.
Основным способом обслуживания поездных локомотивов является сменная езда, при которой бригады не закрепляются за определенными локомотивами. Лишь при вспомогательных видах движения (маневровая работа, перевод составов с одной станции узла на другую и т.п.) закрепляются две - четыре бригады. Сменная езда позволила значительно сократить непроизводительные простои локомотивов, удлинить участки их обращения и вместе с тем улучшить условия труда и отдыха локомотивных бригад.

Продолжительность непрерывной работы поездных локомотивных бригад составляет 1... 8 ч, и лишь в исключительных случаях допускается увеличение этой нормы до 12 ч. Если продолжительность непрерывной работы в оба конца превышает установленную норму, бригаде предоставляется отдых в пункте оборота длительностью не менее половины времени предшествовавшей работы.
Обслуживание поездов локомотивами осуществляется по определенной системе в зависимости от размещения основного депо и станции формирования, характера грузопотока и др. Когда основное депо расположено на граничной станции А участка обращения, локомотивы, приписанные к основному депо, следуют до участковых станций Б и В, являющихся пунктами оборота. На станцию А локомотив возвращается с поездом обратного направления. Здесь он отцепляется от состава и следует в депо для экипировки, технического обслуживания и смены локомотивной бригады, после чего подается на станцию к следующему составу. Способ обслуживания поездов по такой схеме называется плечевой ездой (рис.1а). Ее основными недостатками являются частые отцепки локо­мотивов от поездов, потери времени из-за захода на территорию депо, более продолжительное нахождение локомотивов в горло­винах и на путях станции.

Для того чтобы уменьшить простои локомотивов, на станциях основных депо стали применять схему кольцевой езды (рис.1б). В этом случае локомотивы не отцепляют от составов при прохождении станции основного депо, бригады меняются на станционных путях, а техническое обслуживание и экипировку локомотивов проводят в пунктах оборота. В основное депо локомотив заходит только для очередного технического обслуживания или текущего ремонта. Однако и при таком способе обслуживания локомотив следует по кольцу, охватывающему только два тяговых плеча, и резервы улучшения его использования полностью не реализуются.
Разновидностью кольцевого способа обслуживания поездов является петлевой, при использовании которого локомотив один раз за полный оборот заходит в основное депо для экипировки и технического обслуживания.
Работа локомотивов осуществляется по графику их оборота, который составляют на основе графика движения поездов с учетом условий труда и отдыха локомотивных бригад и установленного порядка технического обслуживания, экипировки и ремонта локомотивов.

В связи с реализацией структурной реформы на железнодорожном транспорте, укрупнением участков и дорог сокращается число стыковых пунктов между ними, что позволяет увеличить участки обращения локомотивов и локомотивных бригад.

Экипировка электровозов заключается в снабжении их песком, смазочными и обтирочными материалами, наружной обмывке и обтирке. В экипировку тепловозов, кроме того, входит обеспечение их дизельным топливом и водой для охлаждения дизеля. Эту воду получают из химически обработанного конденсата пара.
Пробег электровоза и тепловоза между экипировками ограничивается запасом песка и топлива. Локомотивы экипируют на специально оборудованных путях или в закрытых экипировочных помещениях. В обоих случаях экипировочные устройства и канавы, оборудованные для осмотра ходовой части локомотива снизу, а для электровозов — и специальные площадки, предназначенные для осмотра токоприемников, располагаются таким образом, чтобы можно было совместить выполнение всех операций во времени (кроме экипировки песком). На рисунке 2 представлена схема расположения устройств для проведения экипировки тепловозов, совмещенной с техническим осмотром.

Дизельное топливо хранится на складах в металлических сварных резервуарах вместимостью до 5000 м3. Из хранилищ оно подается насосом к раздаточным колонкам, а из них по резиновым шлангам — в топливные баки тепловозов.
Для снабжения локомотивов песком имеются склады сырого песка, пескосушилки, склады сухого песка, раздаточные бункера, компрессоры и вентиляторы для подачи песка от пескосушилок на склады сухого песка и в раздаточные бункера, откуда сухой песок самотеком поступает в песочницы локомотивов.
Смазочные масла хранят в наземных или подземных резервуарах, заполняющихся самотеком через приемные колодцы. Смазочные материалы подают из хранилищ на локомотивы насосами через специальные маслозаправочные колонки.

Для поддержания локомотивов в исправном состоянии на железных дорогах России организована система проведения технического обслуживания и текущего ремонта после определенного пробега или времени их работы. Для повышения качества, ускорения и удешевления ремонта локомотивов осуществляют концентрацию, кооперирование и специализацию деповского ремонта локомотивов, внедряют агрегатный метод ремонта с широким применением поточных форм организации производства и сетево­го планирования.
При выполнении ремонта агрегатным методом основные узлы и агрегаты локомотива заменяют заранее подготовленными в заготовительном цехе депо.
Для электровозов, тепловозов и мотор-вагонного подвижного состава установлено несколько видов планово-предупредительно­го технического обслуживания (ТО-1, -2, -3, -4 и -5), текущего ремонта (ТР-1, -2, -3 и ТРС — текущий ремонт среднего объема) и капитального ремонта (КР-1, -2 и КРП — капитальный ремонт с продлением срока службы).
Цель проведения ТО-1, -2 и -3 — обеспечение работоспособ­ности локомотивов в процессе эксплуатации. При этих видах технического обслуживания смазывают поверхности трения и осуще­ствляют проверку ходовой части, тормозного оборудования, устройств автоматической локомотивной сигнализации, скоростемеров и других приборов. Техническое обслуживание ТО-4 предназначено для обточки бандажей отдельных колесных пар с целью поддержания оптимальной величины проката и толщины гребня без выкатки из-под локомотивов или мотор-вагонного подвижного состава, а ТО-5 выполняют при подготовке локомотивов в запас (с консервацией для длительного хранения) и после изъятия их из запаса.
Техническое обслуживание ТО-1 осуществляет локомотивная бригада при приемке, сдаче и в процессе эксплуатации локомотива.
Техническое обслуживание ТО-2 проводится бригадой слесарей в специально оборудованных пунктах и, как правило, совмещается с экипировкой локомотива; ТО-3, -4, -5 и текущий ремонт выполняются в основных локомотивных депо комплексными бригадами с участием локомотивных бригад.
Периодичность технического обслуживания ТО-2 (от 48 ч до нескольких суток) устанавливает начальник дороги независимо от пробега. Продолжительность технического обслуживания ТО-2, ч, для пассажирских локомотивов и мотор-вагонного подвижного состава равна 2,0; для грузовых тепловозов ТЭЗ, 2ТЭ10, 2ТЭ116 и 2ТЭ121 — 1,2; для трехсекционных локомотивов — 1,5; для ос­тальных серий грузовых и маневровых локомотивов — 1,0.
Продолжительность технического обслуживания ТО-4 устанавливает начальник дороги с учетом конкретных условий из расчета 1,0... 1,2 ч на обточку колесной пары.

В ходе текущего ремонта проводят ревизию, замену или восстановление отдельных узлов и деталей, регулировку и испытания, гарантирующие работоспособность локомотива в межремонтный период. В отличие от технического обслуживания, при котором узлы обычно не разбирают, в ходе текущего ремонта осмотр узлов со­провождается их разборкой.

Капитальный ремонт КР-1 выполняют для восстановления эксплуатационных характеристик, замены или ремонта изношенных или поврежденных агрегатов, узлов и деталей. При капитальном ремонте КР-2 проводят полное оздоровление локомотива с заменой или восстановлением агрегатов, узлов и деталей и необходимую модернизацию. Капитальный ремонт локомотивов выполняют на локомотиворемонтных заводах.

Для содержания в исправном состоянии, обслуживания и ремонта приписанных локомотивов основные депо располагают ремонтными цехами, мастерскими, различного рода складами, административно-хозяйственными помещениями, необходимым путевым развитием и поворотными устройствами.
В ремонтных цехах имеются специальные стойла с канавами для осмотра и ремонта локомотивов. Мастерские для ремонта и изготовления различных деталей, оборудования и инструмента обычно примыкают к цехам, что упрощает транспортирование деталей и узлов. В электровозных и тепловозных депо имеются цехи для выполнения текущего ремонта и технического обслуживания локомотивов.
При мастерских организуют специализированные отделения для ремонта различных узлов и деталей локомотивов и их оборудования.

На ряде станций находятся в постоянной готовности разнообразные восстановительные средства, применяемые при ликвидации последствий крушений и аварий на участках дорог и размещаемые в большинстве случаев на территории локомотивных хозяйств.

К таким средствам относятся восстановительные и пожарные поезда, автодрезины и автомобили для восстановления пути, контактной сети и линий связи, обслуживаемые аварийно-полевыми командами.

В состав восстановительного поезда входят подъемные краны, санитарный вагон, вагон-электростанция с прожекторной установкой, крытые вагоны и платформы с подъемно-транспортными машинами, оборудованием и запасом элементов верхнего строения пути.

В этих поездах предусмотрены штат постоянных работников во главе с начальником поезда и аварийно-полевые команды, комплектуемые из неосвобожденных работников — слесарей депо, работников пути и электромехаников. Восстановительные поезда стоят на таких путях, с которых они могут быть отправлены в любом направлении, примыкающем к станции, без каких-либо маневров.

Пожарные поезда имеют в своем составе цистерны, а также мощное насосное и противопожарное оборудование. Они предназначены для тушения пожаров на железных дорогах.

На движущийся поезд действуют силы, разнообразные по величине, направлению и времени действия. Для удобства расчетов все внешние силы, оказывающие влияние на движение поезда, объединяют в три группы и обозначают: F — сила тяги;

W — силы сопротивления движению;

В — тормозные силы.

В тяговых расчетах пользуются либо полным значением этих сил, выраженным в кгс, либо их удельным значением, отнесенным к единице массы поезда (f, w, b).

Сила тяги создается двигателем локомотива во взаимодействии с рельсами, приложена к движущим колесам и всегда направлена в сторону движения поезда.
Вращающий момент М двигателя (рис.1) создает пару сил F и F₁, действующих на плече R, равном радиусу колеса по кругу катания. Эти силы стремятся вращать колесо вокруг его оси. Для получения поступательного движения нужна внешняя сила, приложенная к движущим колесам. Такой силой является горизонтальная реакция рельса вызванная действием силы F₁. Численно силы и F₂ между собой равны и направлены в противоположные стороны.

Таким образом, сила реакции рельса F₂ уравновесила силу F₁ и тем самым освободила силу F для осуществления поступательного движения локомотива. На практике силой тяги локомотива принято называть горизонтальную реакцию F₂, приложенную от рельсов к ободу движущих колес и направленную в сторону движения. Поскольку эта сила направлена по касательной к окружности колеса, она получила название касательной силы тяги. Для локомотива в целом касательная сила тяги определяется как сумма касательных сил, приложенных ко всем движущим колесам локомотива, F_к.

Значения силы тяти при различных скоростях движения определяют по тяговым характеристикам локомотивов, которые составляют на основе данных, получаемых при тяговых испытаниях. Эти характеристики изображаются в виде диаграмм, определяющих зависимость силы тяги F_к от скорости движения v при различных режимах работы двигателей. На эти диаграммы наносятся указанное ограничение силы тяги по сцеплению, а также другие ограничения силы тяги, связанные с особенностями локомотивов.

Тяговые характеристики электровоза постоянного тока (рис.2) представляют собой три группы кривых, соответствующие схемам включения тяговых двигателей: последовательному С, последовательно-параллельному СП и параллельному П. Тяговые двигатели электровозов переменного тока (рис. 2) имеют постоянную параллельную схему включения, и сила тяги у них регулируется многопозиционным переключением вторичной обмотки трансформатора.

Тяговые характеристики локомотивов служат для определения силы тяги в зависимости от скорости движения и дают значение этой силы в кгс. Удельная сила тяги

где Р и Q — соответственно масса локомотива и состава, т.

Силами сопротивления называются возникающие при движении поезда внешние силы, направленные в сторону, противоположную движению. Некоторые из них действуют непрерывно во время движения: силы, вызываемые трением осей в подшипниках, трением между колесами и рельсами, ударами в рельсовых стыках, сопротивлением воздушной среды. Такие силы в совокупности образуют основное сопротивление движению. Другие силы появляются на уклонах, на кривых и при трогании с места. Эти силы составляют дополнительные сопротивления.
Основное сопротивление движению, т. е. сопротивление на прямом и горизонтальном пути, зависит от рода подвижного состава, скорости движения, конструкции пути, а для грузовых вагонов — и от их массы или нагрузки на ось. Основное удельное сопротивление движению вагонов определяют по формулам, полученным отдельно для пассажирских и грузовых груженых и порожних вагонов.
Основное удельное сопротивление груженых вагонов на роликовых подшипниках:

для четырехосных вагонов на звеньевом пути

для восьмиосных вагонов на бесстыковом пути

где q_o — масса, приходящаяся на 1 ось, т.

Основное удельное сопротивление движению электровозов и тепловозов принимают по графикам, приведенным в ПТР, или по формулам, например, для звеньевого пути:

где w^/₀ - основное удельное сопротивление при включенных тяговых двигателях;

w_x - основное удельное сопротивление при движении с выключенными

тяговыми двигателями (холостой ход).

Сопротивление движению от уклона вызывается слагающей массы вагона или локомотива, направленной параллельно пути против движения (на подъемах) или в сторону движения поезда (на спусках). В соответствии с этим сопротивление от уклона может быть положительным или отрицательным, а значение его, выраженное в килограммах силы на тонну массы, равно числу тысячных уклона, т. е.

Полное сопротивление поезда W_kпридвижении его

Дополнительное сопротивление при трогании с места возникает вследствие уменьшения слоя смазки в подшипниках и увеличения ее вязкости во время стоянки. Применение роликовых подшипников в значительной мере облегчает трогание поезда с места.

Тормозными называются искусственно создаваемые силы, возникающие в процессе торможения подвижного состава. Тормозные силы направлены против движения, управляемы и зависят в определенных пределах от реакции машиниста.
Процесс торможения происходит при нажатии тормозных колодок на колеса или специальные тормозные диски при применении электрического торможения.
Тормозная сила, создаваемая тормозными колодками, зависит от коэффициента трения между колодками и поверхностью колес или дисков от силы нажатия колодок и от числа тормозных осей в составе. Сила трения, возникающая между ободом движущего колеса и колодкой (рис.3),направлена в сторону, противоположную вращению, и равна, где - коэффициент трения между колесом и колодкой; К - сила нажатия колодки, тс.

Сила трения создает относительно центра колес момент, препятствующий вращению и вызывающий реакцию рельса В. Реакция рельса В и является тормозной силой.

Вес состава и скорость движения являются основными показателями работы железнодорожного транспорта. Именно от них зависит выполнение заданного объема перевозок и их себестоимость. Методы расчета массы поезда являются составной частью тяговых расчетов в целом.
При расчете массы поезда и скорости его движения применяется условие полного использования мощности локомотива. Масса состава должна быть такова, чтобы при движении поезда по наиболее трудному подъему на конкретном участке, скорость не падала ниже, чем это установлено для данного типа локомотива. При равномерном движении поезда по такому подъему сила тяги и полное сопротивление поезда уравновешивают друг друга, то есть

откуда

где – касательная расчетная сила тяги локомотива, кгс;

– вес локомотива, т;

– руководящий уклон на рассматриваемом полигоне (участке, дороге, направлении);

– основное удельное сопротивление движению локомотива, кгс/т;

– основное удельное сопротивление движению вагонов, кгс/т.

Масса состава при троганьи с места определяется по формуле:

где Р – масса локомотива,

Fтр – сила тяги при трогании с места

w_тр – удельное сопротивление поезда при трогании с места

– приведенный уклон.

Длина поезда:

где Q – масса состава в (т);

m_ср – средневзвешенная масса одного вагона.

где – масса 4-х, 6-и, 8-и остных вагонов в (т)

- доли 4-х, 6-и, 8-и остных вагонов в составе

- длины 4-х, 6-и, 8-и остных вагонов в (м)

- длина локомотива в (м)

,

где 10м – на неточную остановку поезда.

Получившуюся величину сравниваем со стандартными длинами путей (850м, 1050м, 1250м, 1550м и 1750м).

По назначению вагоны разделяются на две основные группы – пассажирские и грузовые. К первым относятся вагоны, предназначенные для перевозки пассажиров, вагоны-рестораны, почтовые, багажные и специального назначения (вагоны-лаборатории, служебные, санитарные и др.). Пассажирские вагоны бывают дальнего, межобластного и пригородного сообщения. Вагоны дальнего следования подразделяются на мягкие и жесткие, а по планировке – на купейные и некупейные.

Грузовые вагоны различают по типам (крытый, платформа, полувагон, цистерна и др.), грузоподъемности, количеству осей.

Грузоподъемностью вагона называется наибольшая масса груза(нетто), который может перевозиться в данном вагоне. Тарой вагона считается его общая масса в порожнем состоянии. Обе величины выражаются в тоннах и указываются на вагоне.

Парк грузовых вагонов.

Крытые вагоны (рис. 1) предназначены для грузов, нуждающихся при перевозке в укрытии от атмосферных осадков (хлебные грузы, известь, цемент в пакетах, бумага, различные ценные грузы и др.). Парк грузовых вагонов состоит из четырехосных вагонов грузоподъемностью 66–68,8 тс.

Платформы (рис. 2)– вагоны без кузова, которые используются для перевозки контейнеров, длинномерных и тяжеловесных грузов. Платформы строят с невысокими откидными металлическими бортами, приспособлениями для установки стоек, необходимых при перевозке бревен, столбов, досок и т. п. Грузоподъемность четырехосных платформ – 63 и 73 тс. Для перевозки большегрузных контейнеров массой брутто 10, 20 и 30 тс используются специальные четырехосные платформы, оборудованные устройствами для установки и крепления контейнеров.

Полувагоны (рис. 3)– открытые сверху вагоны, которые служат для перевозки главным образом навалочных грузов – угля, щебня, песка, руды, кокса и др., а также таких грузов, как лес, трубы, балки. В настоящее время основную часть парка составляют четырехосные полувагоны грузоподъемностью 69–70 тс.

Цистерны (рис. 4) – представляют собойспециальные металлические сварные резервуары (котлы) цилиндрической формы, имеющие в верхней части люки для загрузки груза, а также для очистки и ремонта котла. В зависимости от перевозимых грузов цистерны могут быть разделены на две группы:

– общего назначения – для перевозки нефтепродуктов широкой номенклатуры, причем они подразделяются на цистерны для перевозки светлых (бензин, лигроин и т.п.) и темных (нефть, минеральные масла и т.п.) нефтепродуктов;

– специальные – для перевозки определенных видов груза. Специальные, в свою очередь, подразделяются на цистерны для перевозки: высоковязких грузов, пищевых продуктов (молоко, спирт, виноматериалы), кислот (азотная, соляная, серная и др.), сжиженных газов (пропан, аммиак, хлор и др.), порошкообразных (цемент, кальцинированная сода и др.), затвердевающих (пек, нафталин и др.) и некоторых других грузов.

В зависимости от конструкции несущих элементов цистерны бывают рамные, у которых основные внешние нагрузки, действующие на вагон, воспринимаются рамой, и безрамные, у которых эти нагрузки воспринимаются котлом.

Кроме того, цистерны, подобно другим видам вагонов, различаются по осности, грузоподъемности, объему котла, материалу и способу изготовления котла и другим признакам.

Изотермические вагоны предназначены для перевозки скоропортящихся продуктов (мясо, рыба, масло, фрукты и др.). К изотермическим вагонам относятся также вагоны-рефрижераторы, оборудованные механической холодильной установкой и электрическим отоплением. Вагоны-рефрижераторы (рис. 5) объединяются в пятивагонные секции: четыре вагона грузовых и пятый машинный вагон с бригадой обслуживания.

Вагоны специального назначения предназначаются для грузов, требующих особых условий перевозки:

- хоппер (открытые и закрытые) (рис. 6) имеют специальную конструкцию, обеспечивающую разгрузку перевозимого продукта (минеральные удобрения, зерно, цемент, сыпучие строительные грузы и др.) «самотеком» через люки в полу;

- думпкар (рис. 7)– вагон-самосвал, предназначен для перевозки сыпучихгрузов – угля, руды, щебня, вскрышных пород и др.

- транспортеры (рис. 8)предназначены для перевозки громоздких и тяжеловесных грузов (машины и химическое оборудование). Транспортеры – это многоосные платформы (12, 16, 20 и более осей) грузоподъемностью 130, 180, 230, 300 и до 780т.

В каждом вагоне независимо от назначения и конструкции есть следующие общие элементы:

- ходовые части, воспринимающие нагрузку от вагона и обеспечивающие безопасное и плавное его движение;

- рама вагона, воспринимающая нагрузку от кузова и находящегося в нем груза и передающая на ходовые части вертикальные и горизонтальные усилия, действующие на вагон;

- кузов, предназначенный для размещения в нем пассажиров или грузов;

- ударно-тяговые приборы, служащие для сцепления вагонов между собой и с локомотивом и смягчения растягивающих и сжимающих усилий, передаваемых от локомотива и от одного вагона другому;

- тормозное оборудование, обеспечивающее уменьшение скорости движения или остановку поезда.

Ходовые части вагона включают колесные пары, буксы с подшипниками и рессорное подвешивание. Все эти части объединены в тележки.

Колесная пара воспринимает все нагрузки, передающиеся от вагона на рельсы (рис. 9).

Для передачи давления от вагона на шейки осей колесных пар, а также для ограничения продольного и поперечного перемещения колесной пары служат буксы.

Для смягчения ударов и уменьшения колебаний вагона при прохождении по неисправностям пути между рамой вагона и колесной парой размещается система упругих элементов и гасителей колебаний (рессорное подвешивание). В качестве упругих элементов применяют винтовые пружины, листовые рессоры, резинометаллические элементы и пневматические рессоры.

Для смягчения боковых толчков от набегания гребня колес на рельсы при входе в кривые тележки пассажирских вагонов оборудуются возвращающими устройствами (люльками). Вагоны с такими тележками, оборудованными гидравлическими амортизаторами эксплуатируются в пассажирских поездах, развивающих скорость до 160 км/ч (рис. 10).

Тележки грузовых вагонов не имеют люлечного устройства. Они имеют, как правило, одинарное рессорное подвешивание, размещение под поперечной балкой, а тележки пассажирских вагонов – двойное рессорное подвешивание, обеспечивающее большую плавность хода.

Рама вагона является основанием кузова и несущей конструкцией, состоящей из жестко связанных между собой продольных и поперечных балок. К раме крепятся ударно-тяговые приборы и тормозное оборудование.

Форма кузова вагона зависит от его назначения. Боковые стены кузова опираются на раму, имеют стальную обрешетку, к которой крепится металлическая обшивка. В грузовых вагонах металлическая обрешетка стен, жестко связанных с рамой, составляет несущую конструкцию, работающую под воздействием вертикальных сжимающих и растягивающих сил. В пассажирских цельно металлических вагонах боковые стены, пол и крыша являются несущими элементами.

Ударно-тяговые приборы служат для сцепления вагонов и локомотивов, удерживания их на определенном расстоянии друг от друга, смягчения и передачи от одного вагона другому растягивающих и сжимающих усилий, возникающих при перемещении подвижного состава.

Автосцепное устройство (рис. 11) размещается посередине поперечной балки на конце рамы вагона и имеет следующие основные части: корпус и расположенный в нем механизм, расцепной привод, ударно-центрирующий прибор, упряжное устройство с поглощающим аппаратом и опорные части.

Сцепление вагонов между собой или с локомотивом происходит автоматически при нажатии или соударении, расцепление же производится поворотом расцепного рычага, расположенного сбоку вагона или локомотива.

Тормоза и тормозное оборудование служат для уменьшения скорости движения поезда или его остановки. На железнодорожном подвижном составе применяются три вида торможения:

- фрикционное, использующее силу трения тормозных колодок или дисков с вращающимися колесами;

- реверсивное (электрическое), при котором сила инерции поезда используется для выработки электровозом энергии, которая либо поглощается специальными сопротивлениями, либо возвращается в контактную сеть;

- электромагнитное, основанное на принципе воздействия электромагнитных устройств на рельсы.

Основным видом торможения является фрикционное пневматическое. Принцип работы пневматических фрикционных тормозов заключается в том, что сжатый до (5÷5,5)10⁵Па воздух, вырабатываемый компрессором локомотива, подаётся по тормозной магистрали поезда в тормозные цилиндры, имеющиеся на каждом вагоне, и, воздействуя на их поршни, обеспечивает через рычажную передачу прижатие тормозных колодок к ободьям вращающихся колес.

Управление тормозами осуществляется с помощью крана машиниста, находящегося в кабине локомотива.

Торможение может быть служебным и экстренным. В обычных условиях машинист применяет служебное торможение, при котором давление в главной магистрали понижается ступенями, обеспечивает плавное уменьшение скорости поезда и остановку его. Для немедленной остановки поезда применяют экстренное торможение, которое происходит в результате быстрого и полного выпуска воздуха из магистрали с помощью крана машиниста экстренного торможения, устанавливаемого на всех пассажирских и части грузовых вагонов.

Помимо автоматических, вагоны и локомотивы оборудуются ручными тормозами, которые необходимы для удержания поезда на месте в случае остановки его на уклоне при неисправности автоматических тормозов. В ручных тормозах сила нажатия тормозных колодок на колеса передается от тормозной рукоятки, перемещаемой в тамбуре вагона.

Устройства автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте, или, как их еще называют, средства сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), предназначены для автоматизации процессов, связанных с управлением движением поездов, обеспечения безопасности и необходимой пропускной способности железных дорог, а также повышения производительности труда.
На железнодорожном транспорте устройства СЦБ в зависимости от их назначения подразделяют на две группы: устройства СЦБ на перегонах и станциях.
К первой группе относятся автоматическая блокировка, автоматическая локомотивная сигнализация, путевая полуавтоматическая блокировка, система диспетчерского контроля за движением поездов и автоматическая переездная сигнализация; ко второй — электрическая и диспетчерская централизация, комплекс устройств горочной автоматики и др.

Движение поездов по перегонам, поездная и маневровая работа на станциях осуществляются в условиях непрерывно меняющейся обстановки. В таких условиях для быстрой передачи различных приказов и указаний локомотивным бригадам и другим ра­ботникам, связанным с движением поездов, применяют железнодорожную сигнализацию.

Сигнализация служит для регулирования движения поездов на перегонах, поездной и маневровой работы на станциях, для обеспечения безопасности движения.

Сигналом называется условный видимый или звуковой знак, с помощью которого подается определенный приказ, подлежащий безусловному выполнению. В соответствии с ПТЭ работники железнодорожного транспорта должны использовать все возможные средства для выполнения требования сигнала. На транспорте под словом «сигнал» обычно понимают и сигнальный прибор, и его сигнальное показание.

Значения сигнальных показаний установлены Инструкцией по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации (ИСИ).

Применяемые на транспорте сигналы по способу их восприя­тия подразделяют на видимые и звуковые.

Видимые сигналы обозначаются цветом огней, щитов, флагов и дисков; числом и взаимным положением сигнальных показаний; режимом горения сигнальных огней и формой переносных сигнальных щитов. Достоинство видимых сигналов заключается в том, что они могут быть переданы на большее расстояние, чем звуковые.

По времени применения видимые сигналы подразделяют на дневные, подаваемые в светлое время суток и сигнализирующие цветом щита, флага или диска; ночные, сигнализирующие огнями установленных цветов и подаваемые в темное время суток; круглосуточные, подаваемые как в светлое, так и в темное время суток и сигнализирующие цветом, режимом горения и сочетанием огней.
Видимые сигналы подаются светофорами, флагами, фонарями, щитами и дисками. Назначение этих приборов, их сигнальные показания, места установки и порядок пользования определены ПТЭ и ИСИ.

Видимые сигналы в зависимости от типа сигнальных приборов, которые их подают, подразделяют на постоянные (светофоры, устанавливаемые в определенных местах железнодорожного пути, и локомотивные светофоры); переносные (щиты, флаги, фонари на шестах, предназначенные для временного ограждения тех или иных участков пути и подвижного состава); поездные (диски, флаги и фонари для обозначения головы и хвоста поезда); ручные (флаги, диски, фонари, посредством которых подают различные команды и указания).
Светофоры в свою очередь в зависимости от назначения подразделяются на:

- входные, ограждающие станции со стороны прилегающих перегонов и разрешающие или запрещающие поезду следовать на станцию;

- выходные, разрешающие или запрещающие поезду отправляться со станции на перегон;

- проходные, расположенные на перегоне и разрешающие или запрещающие поезду следовать на ограждаемые ими участки;

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

- сигналы прикрытия, ограждающие места одноуровневых пересечений железных дорог с другими железными дорогами, трамвайными путями и троллейбусными линиями, а также разводные мосты.

Кроме того, бывают светофоры предупредительные, маневровые, горочные, заградительные,повторительные и локомотивные.
Основными сигнальными цветами на железнодорожном транспорте являются красный, желтый и зеленый. Красный огонь принят в качестве сигнала остановки, желтый разрешает движение, но требует снижения скорости, зеленый разрешает движение с установленной скоростью.

А также применяют синий, лунно-белый, прозрачно-белый и молочно-белый сигнальные огни. Синий огонь используют как запрещающий на маневровых светофорах; лунно-белый — как разрешающий маневровый и пригласительный на входных, выходных и маршрутных светофорах. Прозрачно-белый огонь применяют в ручных фонарях, поездных сигналах, указателях гидроколонок, светящихся указателях перегрева букс и др.; молочно-белый — в указателях путевого заграждения и стрелочных указателях.
Поездными сигналами являются фонари с прозрачно-белыми, красными и желтыми огнями, красные и желтые флаги, а также красные диски. Эти сигналы служат для обозначения головы и хвоста поезда и других подвижных единиц. Для подачи ручных сигналов используют красный и желтый флаги; фонари с красным, желтым, зеленым и прозрачно-белым огнями; диски, окрашенные с одной стороны в красный цвет, а с другой — в белый с черным окаймлением. Ручные сигналы применяют при маневровой работе, опробовании тормозов поезда, приеме, пропуске и отправлении поездов, встрече поездов путевыми, мостовыми и тоннельными обходчиками; их используют также работники, обслуживающие поезда, и др.

Звуковые сигналы обозначаются числом и сочетанием звуков различной продолжительности. Для подачи звуковых сигналов служат свистки локомотивов, мотор-вагонных поездов и дрезин, звонки, ручные свистки, духовые рожки, сирены, гудки и петарды.

Основным сигнальным прибором на железных дорогах является светофор – оптический прибор, сигнализирующий круглосуточно цветом одного или нескольких огней.

В линзовых светофорах каждое сигнальное показание передается с помощью линзового комплекта, включающего в себя окрашивающие и бесцветную линзы.

Линзовая оптика практически исключает возможность ложного восприятия сигнала за счет отражения внешних световых потоков (солнечных лучей, прожектора и т.д.).

В настоящее время на переездах применяются светодиодные светофоры, в которых, вместо ламп накаливания и линз, используются плата со светодиодами и прозрачный ударопрочный колпачок. Проводятся испытания светодиодных комплектов и для поездных светофоров.

По способу крепления светофорной головки светофоры подразделяются:

· на карликовые – светофорная головка укреплена без мачты на фундаменте с небольшим наклоном в узких междупутьях, как у маневровых;

· мачтовые – головка с линзовым комплектом укреплена на железобетонной или металлической мачте;

· консольные – головки подвешены над путями на консолях (мостиках);

· мостиковые.

Линзовый светофор имеет для каждого огня отдельный линзовый комплект с лампами, которые размещены в светофорных головках таким образом, что они отделены друг от друга перегородками, благодаря чему исключено появление ложного сигнального показания от горящей лампы соседнего комплекта.

Устанавливаются светофоры в соответствии с требованием габарита приближения строений: 2450 мм от оси пути на станциях, 2750 мм – на перегонах, с правой стороны по ходу движения или над осью ограждаемого пути.

Входные светофоры при тепловозной тяге устанавливаются на расстоянии 50 м от остряков первого противошерстного стрелочного перевода или от предельного столбика первого пошерстного стрелочного перевода. На электрифицированных участках – перед воздушным промежутком, отделяющим контактную сеть перегонов от контактной сети станции, как правило, 300 м от первого противошерстного стрелочного перевода или предельного столбика первого пошерстного стрелочного перевода.

В соответствии с требованиями ПТЭ, для обеспечения безопасности движения поездов, красные, желтые, зеленые огни светофоров входных, предупредительных, проходных, прикрытия, заградительных на прямых участках пути днем и ночью должны быть отчетливо видимы на расстоянии 1000 м, а на кривых участках – не менее 400 м.

Перед всеми входными и проходными светофорами устанавливают предупредительные сигналы на расстоянии не менее расчетного тормозного пути.

Выходные светофоры устанавливают у каждого отправочного пути справа впереди места стоянки локомотива отправляющегося поезда. Их показания должны быть отчетливо различимы на расстоянии не менее 400 м на главных путях и 200 м на боковых путях.

На рисунке 3 приведена схема расстановки входных, предупредительных и выходных светофоров. Входные светофоры нечетного и четного направлений обозначают соответственно буквами Н и Ч, а выходные теми же буквами с указанием номера пути, к которому они относятся (Н1, Ч2). Предупредительные светофоры обозначаются НПС и ЧПС.

Автоблокировка (АБ) является основной системой регулирования движения поездов на одно- и двухпутных линиях магистральных Железных дорог. При использовании автоблокировки межстанционный перегон разделен на блок-участки длиной 1,0...2,6 км. Каждый блок-участок огражден проходным светофором. Сигнальные показания светофоров сменяются автоматически при движении поезда по перегону. Исключением являются выходные и входные светофоры: ими управляют дежурные по станциям.

Автоблокировка бывает двух-, трех- и четырехзначной. Двузначная АБ применяется только на линиях метрополитена. На магистральных железных дорогах применяют трех- и четырехзначную АБ.

При использовании трехзначной АБ между движущимися поездами должно быть не менее трех свободных блок-участков. Желтый огонь светофора показывает, что на стоящем впереди светофоре горит красный огонь, перед которым машинист должен остановить поезд. Зеленый огонь показывает, что впереди свободны как минимум два блок-участка и можно двигаться с установленной скоростью.
В случае применения четырехзначной АБ на каждом проходном светофоре добавляется сигнальное показание в виде одновременно горящих желтого и зеленого огней. Это позволяет обеспечить минимальный интервал попутного следования поездов с любой скоростью.

На рисунке 1 приведена упрощенная схема двузначной автоблокировки с рельсовыми цепями постоянного тока. Рельсовые цепи отделены друг от друга изолирующими стыками ИС. Источником тока в рельсовой цепи является путевая батарея ПБ, потребителем тока — путевое реле ПР.

Когда блок-участок свободен, ток от источника питания про­текает по рельсам и поступает в путевое реле, которое замыкает цепь сигнальной батареи СБ на лампу зеленого огня светофора. Если блок-участок занят хотя бы одной колесной парой (или лопнул рельс), то ток не поступает в путевое реле, его якорь отходит от контакта под действием силы тяжести, и цепь сигнальной батареи замыкается на лампу красного огня светофора.

АБ позволяет организовать движение поездов в попутном направлении с интервалом 8 мин, а на пригородных участках — с интервалом 3...4 мин.

На участках с автономной тягой применяют АБ с рельсовыми цепями постоянного тока, на электрифицированных участках — с кодовыми рельсовыми цепями, которые питаются переменным током в виде импульсов. АБ с кодовыми рельсовыми цепями называют кодовой автоблокировкой. Для связи проходных светофоров друг с другом при такой АБ используют кодовые рельсовые цепи.

Основным средством интервального регулирования движения поездов является АБ с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением аппаратуры. Она позволяет отказаться от изолирующих стыков на перегонах — самого слабого звена действующих систем АБ.

Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС) предназначена для повышения безопасности движения поездов и улучшения условий труда локомотивных бригад. При плохой видимости (дождь, туман, снегопад) машинист поезда может своевременно не заметить показания светофора, чтобы исключить такие случаи, автоблокировку дополняют АЛС, с помощью которой показания путевых светофоров при приближении к ним поезда передаются на локомотивный светофор, установленный в кабине машиниста. Систему АЛС дополняют автостопом, который останавливает поезд перед закрытым светофором, если машинист не принимает мер к своевременному торможению.

Систему АЛС дополняют также устройством для проверки бдительности машиниста и контроля скорости движения поезда и устройствами автоматического регулирования скорости.

АЛС с автостопом осуществляет торможение поезда и в случае превышения допустимой скорости или отсутствия подтверждения бдительности машиниста.

В зависимости от способа передачи показаний путевых сигналов на локомотив различают АЛС: непрерывного типа с автостопом (АЛСН) и точечного типа с автостопом (АЛСТ) (участках, оборудованных полуавтоматической блокировкой).

АЛСН служит для постоянной передачи на локомотив (по рельсовым цепям) показаний путевого светофора, к которому приближается поезд.

Навстречу движущемуся поезду от стоящего впереди светофора в рельсовую цепь подается переменный кодовый ток. Он наводит в приемных катушках ПК локомотива кодовые импульсы переменного тока (напряжением около 0,2 В). Эти импульсы поступают через фильтр Ф в усилитель У, с помощью которых преобразуются и усиливаются. В дешифраторе ДШ коды расшифровываются, и в зависимости от их значения включается соответствующий огонь локомотивного светофора ЛС. Если на путевом светофоре горит зеленый огонь, то в цепи проходят три импульса тока в кодовом цикле и на локомотивном светофоре горит также зеленый огонь. При включенном желтом сигнале проходят два импульса тока в кодовом цикле, и на локомотивном светофоре горит также желтый огонь. От светофора с красным огнем поступает код с одним импульсом тока в цикле, и на светофоре локомотива включается желтый огонь с красным.

При вступлении поезда на занятый блок-участок на ЛС загорается красный огонь. Белый огонь на ЛС включается при следовании поезда по некодированным путям, когда машинист должен руководствоваться показаниями путевых светофоров. В момент смены на ЛС более разрешающего огня на менее разрешающий машинисту подается предупредительный свисток о возможности срабатывания автостопа. В этом случае машинист должен в течение 6...8 с нажать рукоятку бдительности, в противном случае произойдет экстренное автоматическое торможение поезда. После нажатия рукоятки бдительности машинист должен снизить скорость движения до разрешенной или остановить поезд. Когда машинист проезжает светофор с желтым огнем и движется на красный, на ЛС происходит смена огня на желтый с красным, после чего машинист руководствуется показаниями путевых светофоров.

С момента появления на локомотивном светофоре желтого огня с красным машинист обязан периодически, через каждые 20... 30 с, нажимать рукоятку бдительности во избежание экстренной остановки. Для контроля за действиями машинистов на локомотивах применяют скоростемеры, которые записывают на ленту фактическую скорость движения и регистрируют горение красного или желтого с красным огня на ЛС, нажатие рукоятки бдительности и работу автостопа.

Для повышения безопасности движения поездов, предупреждения проезда запрещающих сигналов и увеличения пропускной способности участков устройства АЛСН дополняют системой автоматического управления торможением (САУТ) и комплексом локомотивных устройств безопасности (КЛУБ). Устройства САУТ и КЛУБ взаимосвязаны, что позволяет более точно определять расстояние до препятствий, используя спутниковую навигационную связь.

Устройства диспетчерского контроля за движением поездов (ДК) применяют на участках, оборудованных АБ, для передачи информации поездному диспетчеру об установленном направлении движения (на участках однопутной блокировки), о занятости блок-участков, главных и приемоотправочных путей промежуточных станций, показаниях входных и выходных светофоров.

Кроме того, устройства ДК дают возможность дежурным промежуточных станций следить за движением поездов на прилегающих перегонах, а также получать информацию о повреждениях перегонных устройств АБ и переездной сигнализации на этих перегонах.

На железных дорогах применяют систему частотного диспетчерского контроля (ЧДК). Она включает в себя устройства телеконтроля, информирующие о состоянии перегонов в пределах диспетчерского круга. С перегонов информация о состоянии контролируемых объектов по специально выделенным проводам сначала передается на промежуточные станции, а затем по цепи ДК поступает на центральный диспетчерский пункт.

Контрольная информация отправляется с каждой перегонной установки в виде определенного частотного кода, и на табло дежурного по промежуточной станции включается соответствующая контрольная лампочка. Частотные сигналы, принятые на диспетчерском пункте, усиливаются, расшифровываются, и определяются станции, с которых они поступили, и состояние контролируемого объекта.

Сигнальная индикация состояния контролируемых объектов в системе ЧДК высвечивается на табло, где показываются все блок-участки перегона, главные и приемоотправочные пути промежуточных станций, все входные и выходные светофоры.

Дальность действия системы, определяемая видом линии связи, составляет для кабельных линий 180 км, а для воздушных — 300 км. При использовании каналов высокочастотной связи дальность действия ДК практически неограниченна.

На пересечении железной дороги в одном уровне с автомобильными дорогами устраивают переезды. Они могут быть регулируемыми, т.е. оборудованными устройствами переездной сигнализации, и нерегулируемыми, когда возможность безопасного проезда полностью зависит от водителя транспортного средства. В ряде случаев переездная сигнализация обслуживается дежурным работником. Такие переезды называются охраняемыми, а необслуживаемые — неохраняемыми.

К переездным устройствам относятся автоматическая светофорная сигнализация, автоматические шлагбаумы, электрошлагбаумы и механизированные шлагбаумы.

Переезды с интенсивным движением для ограждения со стороны автомобильной дороги оборудуют автоматической светофорной переездной сигнализацией с автоматическими шлагбаумами. Переезд ограждается переездными светофорами ПС с двумя попеременно мигающими красными огнями, и подается звуковой сигнал для оповещения пешеходов. Мигающая сигнализация применяется для того, чтобы водитель автотранспортного средства не мог принять переезд за обычный городской перекресток.

Для предупреждения автотранспорта о приближении к переезду перед ним устанавливают два предупредительных знака — на расстоянии 40...50 и 120... 150 м от ПС. Автоматические шлагбаумы, перекрывающие проезжую часть автодороги, и светофоры автоматической светофорной сигнализации устанавливают на ее правой стороне.

Нормальное положение автоматических шлагбаумов открытое, а электрошлагбаумов и механизированных шлагбаумов — обычно закрытое. Для приведения в действие автоматической переездной сигнализации используют рельсовые цепи автоблокировки или специальные цепи.

Когда поезд приближается на определенное расстояние к переезду, включаются переездная световая сигнализация и звонок, через 10... 12 с опускается брус шлагбаума и звонок выключается, а световая сигнализация продолжает действовать до освобождения переезда и поднятия бруса.

Заградительные светофоры устанавливают с правой стороны по ходу поезда на расстоянии не менее 15 м от переезда. На железнодорожных переездах поезда имеют преимущественное право беспрепятственного движения через переезд.

Полуавтоматическая блокировка (ПАБ) применяется для интервального регулирования движения поездов на малодеятельных участках железных дорог. Полуавтоматической она называется потому, что часть операций по изменению показаний сигналов выполняется автоматически (в результате воздействия колес подвижного состава), а другая часть осуществляется дежурным по станции или путевому посту. При ПАБ на межстанционном перегоне может находиться только один поезд. Для увеличения пропускной способности наиболее длинные межстанционные перегоны делят на два межпостовых перегона (блок-участка), и на месте раздела устраивают путевой пост. Разрешением на занятие поездом свободного перегона служит соответствующее показание выходного (для станции) или проходного (для путевого поста) сигнала.

На железных дорогах применяется электромеханическая ПАБ с полярной линейной цепью и релейная ПАБ (РПАБ). В ПАБ первого типа применяются упрощенные аппараты для посылки блокировочных сигналов в виде токов разной полярности.

В РПАБ всеми блокировочными зависимостями между положением стрелок и сигнальными показателями светофоров управляют реле. Эта система обеспечивает высокий уровень автоматизации управления, так как известительные сигналы подаются автоматически и действия дежурного по станции упрощены.

Полуавтоматические системы блокировки автоматически контролируют прибытие поезда, но не обеспечивают проверки его прибытия в полном составе. Это должен сделать сам дежурный по станции, и только после проверки он имеет право подать блокировочный сигнал о прибытии поезда на станцию.

Пример. На однопутном участке отправление поезда со станции А возможно только после получения согласия соседней станции Б (на пульте станции А горит лампочка «Получение согласия», а на пульте станции Б горит лампочка «Дача согласия»). Дежурный по станции А готовит стрелочный маршрут и нажимает кнопку Т «Отправление», открывает выходной сигнал, что подтверждается включением на пульте зеленой лампочки повторителя, одновременно загорается красная лампочка «Занятие перегона отправления», а на станцию Б поступает блокировочный сигнал отправления и на ее пульте гаснет лампочка «Дача согласия» и загорается «Занятие перегона приема». При выходе поезда со станции выходной сигнал автоматически закрывается, зеленая лампочка повторителя гаснет, загорается красная лампочка занятия перегона. Дежурный по станции Б готовит маршрут приема и открывает входной сигнал. После выполнения операций по прибытии поезда дежурный по станции Б нажимает кнопку «Дачи прибытия», на пульте станции А выключается лампочка «Занятие перегона отправления», а на станции Б – лампочка «Занятие перегона приема», что свидетельствует о свободности перегона.

Устройства автоматики и телемеханики на станциях служат для управления стрелками и сигналами, а также для разрешения или запрещения приема и отправления поездов по станции.

Основными техническими средствами управления и контроля за передвижением поездов на станциях служат устройства электрической централизации стрелок и сигналов (ЭЦ); диспетчерской централизации (ДЦ) и горочной автоматической централизации (ГАЦ).

Электрическая централизация стрелок и сигналов обеспечивает возможность управления ими с одного поста на станции с использованием для этого электрической энергии. При этом осуществляется непрерывный контроль положения стрелок и сигналов. Устройства ЭЦ автоматически исключают перевод стрелок под составом, а также открытие светофоров, разрешающих движение по выбранному маршруту, если стрелки на станции не переведены в надлежащее положение, а светофоры «враждебных» (пересекающихся) маршрутов не закрыты.

Диспетчерская централизация предназначена для управления движением поездов на участке (диспетчерском «круге») из одного пункта с использованием телеуправления и телесигнализации. При этом операции по приему и отправлению поездов со всех станций участка производит диспетчер по системам телеуправления (без участия дежурного по станции), а регулирование следования поезда по перегонам осуществляется автоматически по сигналам АБ. ДЦ позволяет повысить пропускную способность, участковую скорость и безопасность движения поездов.

Горочная автоматическая централизация применяется на крупных станциях, где производится расформирование и формирование поездов на сортировочных горках. Управление централизованными стрелками, сигналами и замедлителями для торможения вагонов на спусках ведут с одного горочного поста. ГАЦ обеспечивает автоматический перевод стрелок для каждого отцепа, скатывающегося с горки по заданному маршруту на подгорочный путь при формировании составов.

Электрическая централизация стрелок и светофоров (ЭЦ) является основным видом управления стрелками и сигналами на железных дорогах России. При использовании ЭЦ продолжительность приготовления маршрута сокращается до 5...7 с (в зависимости от числа стрелок в нем) против 6... 10 мин при ручном управлении стрелками благодаря ускорению выполнения операций. В аппаратах ЭЦ все необходимые зависимости между стрелками и сигналами могут быть исполнены при помощи электрических реле. Такую систему называют релейной централизацией стрелок и сигналов.

Общая схема устройства релейной централизации стрелок и сигналов малой станции показана на рисунке 1.

В помещении дежурного по станции (ДСП) установлен централизационный аппар