Полуавтоматическая блокировка. Общие принципы
Путевой полуавтоматической блокировкой называется такой способ регулирования движения поездов, при котором показаниями сигналов управляет обслуживающий персонал и частично-движущийся поезд.
Устройства полуавтоматической блокировки не должны допускать открытия выходного или проходного сигнала (светофора) до освобождения ограждаемого ими блок-участка (межстанционного или межпостового перегона). Разрешением выхода поезда на межстанционный или межпостовой перегон является открытое положение выходного (проходного) сигнала.
Для управления и правильного пользования сигналами станции, ограничивающие перегон, оборудуют блокировочными аппаратами и релейными приборами и связывают их электрически между собой двухпроводной линейной цепью, обеспечивая при этом следующее:
открытие выходного (проходного) светофора только 1 раз при свободном перегоне;
возможность вторичного открытия светофора и отправления на освободившийся перегон поезда только после того, как отправленный поезд прибудет на соседнюю станцию, полностью освободит перегон и дежурный станции приема подаст блокировочный сигнал прибытия на станцию отправления;
фиксацию действительного прибытия поезда на станцию специальным прибором (педальной замычкой или реле); невозможность дачи сигнала прибытия до момента срабатывания педальной замычки (реле) от прибывшего поезда на станцию;
невозможность открытия выходного светофора встречного направления после отправления поезда на однопутный перегон с соседней станции.
Свободность перегона контролируется подачей сигнала о прибытии ранее отправленного поезда с соседней станций. Фактическое прибытие поезда на соседнюю станцию контролируется путевыми датчиками.
В качестве путевых датчиков о фактическом прибытии поезда на станцию или проследовании блокпоста используют путевые педали в сочетании с изолированными рельсами или короткие участки пути с рельсовыми цепями и контрольными реле. В эксплуатации находятся воздушно-мембранная педаль, просадочная саморегулирующая педаль ПСП и магнитная педаль.
Воздушно-мембранную рельсовую педаль устанавливают под рельсом с наружной стороны пути посередине шпального ящика и крепят к подошве рельса четырьмя кулачками и болтами. Рельсовую педаль 10624М используют на рельсах типа до Р50 включительно, а ПР-65-на рельсах тяжелых типов.
Просадочную саморегулирующую педаль (ПСП) в отличие от воздушно-мембранной устанавливают с боковой стороны рельса и скрепляют прихватом с подошвой рельса. Контакт педали переключается от просадки рельса под колесной парой.
Магнитная педаль ПБМ-56 представляет собой магнитный сердечник с разомкнутой магнитной цепью, на котором размещают обмотку. При прохождении над датчиком колеса замыкается и размыкается магнитная цепь, в результате чего в обмотке индуцируется э.д.с. в виде двух импульсов разной полярности. Продолжительность и амплитуда индуцируемых импульсов зависят от скорости прохождения колеса над датчиком.
Магнитная педаль ПБМ-56 (рис. 93, а) состоит из магнитоэлектрического датчика 3 (напольное устройство) и релейной ячейки 4. В релейной ячейке 4 размещают поляризованное реле П типа РП и искрогасительный контур из резистора R и конденсатора С. Датчик (рис. 93,6) имеет постоянный магнит 2, катушку 1, и с помощью кронштейна его устанавливают с внутренней стороны рельса любого типа.
Бандаж колеса, проходя над датчиком 3, изменяет магнитное поле постоянного магнита 2. Возрастающий магнитный поток пересекает витки катушки 1 и наводит в ней э.д.с. прямой полярности (рис. 93, в). Тогда срабатывает поляризованное реле Я и замыкается его рабочий нормальный контакт. При удалении бандажа колеса от датчика магнитное поле убывает и в катушке появляется э.д.с. обратной полярности. Реле П вновь срабатывает, и его поляризованный якорь перебрасывается в исходное положение. Замыкается правый (холостой) контакт. Педалью можно фиксировать проследование контрольной точки пути и работу в устройствах отсчета осей.

При ПАБ правом на занятие поездом перегона служит разрешающее сигнальное показание (зеленый огонь) выходного светофора 42 или 44 (рис. 2.1), открыть который дежурный по станции А может только при свободном перегоне и правильно приготовленном маршруте отправления. Выходной светофор закрывается (включается красный огонь) автоматически в момент проследования поездом двух коротких рельсовых цепей 1РЦ и 2РЦ. Условия безопасности приема поезда на станцию Б проверяются в цепях включения разрешающих сигнальных показаний входного светофора 4, который открывает дежурный по станции, а закрывается он автоматически в момент проследования поездом двух рельсовых цепей ЗРЦ и 4РЦ. Входной светофор дополняют предупредительным П4, который устанавливают на расстоянии не меньшем тормозного пути (/т), определенного для данного места при экстренном торможении и максимальной реализуемой скорости. При разрешающем показании на входном светофоре предупредительный сигнализирует зеленым огнем, а при запрещающем — желтым.
На железных дорогах России принят порядок нумерации поездов, позволяющий определять направление их движения. Поезда, движущиеся с юга на север и с запада на восток, имеют четную последнюю цифру номера, а в противоположных направлениях — нечетную. Направление движения поездов учитывают в обозначении входных (4, Н) и выходных (42, Н2) светофоров, причем у последних цифра соответствует номеру станционного пути.
В зависимости от числа путей на перегонах и организации движения поездов ПАБ бывает одно- или двусторонней.
Односторонняя ПАБ обеспечивает регулирование движения поездов по каждому из путей перегона только в одном направлении, принятом за нормальное. Такую систему применяют на двухпутных линиях при движении поездов по каждому пути только в одном направлении. При свободном перегоне она позволяет дежурному открыть выходной светофор без согласия дежурного соседней станции. После занятия перегона поездом выходной светофор вновь может быть открыт только после получения от соседней станции сигнала о прибытии этого поезда в полном составе.
Двусторонняя ПАБ регулирует движение поездов по одному и тому же пути перегона в обоих направлениях. Для открытия выходного светофора, кроме проверки свободное™ перегона (наличие сигнала о прибытии ранее отправленного поезда), необходимо иметь на аппарате управления сигнал о согласии соседней станции принять данный поезд. В случае задержки отправления поезда полученное согласие можно отменить.
Разграничение поездов на длину перегона обусловливает небольшую пропускную способность участков (25—30 пар поездов), поэтому применяется ПАБ на малодеятельных линиях, где не ожидается значительного увеличения объема перевозок. В процессе проектирования ПАБ нередко возникает необходимость в уменьшении интервала между попутными поездами на длинных перегонах или на перегонах с трудным профилем. Это достигается устройством блокпостов, разделяющих перегон на блок-участки.
Место расположения блокпоста определяют на основе расчетов. Поезд 2 (см. рис. 2.1) может начать движение со станции А не ранее проследования поездом 1 блокпоста В, передачи извещения об этом на станцию А и открытия выходного светофора (42 или 44). В это время поезд 1 будет находиться за сигналом 4В блокпоста В на расстоянии /ио, которое он пройдет за /ио = 0,25 мин, необходимое на передачу извещения на станцию А и открытие выходного светофора. Кроме того, для исключения задержки поезда 2 перед блокпостом необходимо, чтобы не позднее момента его приближения (положение 2') к предупредительному светофору П4В на расстояние /вс, время прохождения которого /вс = 0,1 мин достаточно для восприятия машинистом сигнального показания, основной сигнал 4В блокпоста был открыт. Это возможно только после прибытия первого поезда на станцию Б (положение Г) и истечения времени /ио, необходимого на передачу извещения об этом блокпосту В и открытие светофора 4В. Следовательно, за время движения поезда 2 из состоянии 2 в 2' поезд 1 должен переместиться из положения 1 в Г, что означает равенство времен хода поездов tx = ?2 по участкам /[ и /2. Если обозначить время хода поезда между станциями А и Б через t, по участку /бп — через /бп, то получим t = + Г2 + /бп или = Z2 = 0,5(? - /бп).
При определении места расположения блокпоста для заданного перегона строят кривую скорости поезда v = flS) с засечками времени. По максимальной реализуемой скорости vmax легко определить тормозной путь /т, расстояния /вс и /ио. Учитывая длину поезда /п, определяют участок /бп = /п + /т + / + / и размещают его на кривой v = Д5) так, чтобы t\ = Далее находят координаты установки светофоров блокпоста.
Необходимо отметить, что из-за различия профиля ординаты размещения светофоров блокпоста для поездов одного направления в большинстве случаев не совпадают с ординатами светофоров противоположного направления. Кроме того, кривая скорости при безостановочном пропуске поезда по станциям существенно отличается от кривой, полученной в условиях трогания с места, поэтому блокпост располагают с учетом обеспечения по возможности одинаковой пропускной способности перегона в обоих направлениях при наиболее часто встречающихся условиях пропуска поездов по станциям.
Для выбранного местоположения блокпоста по кривой скорости с засечками времени определяют интервалы меаду попутными поездами (Д и /2), максимальный из которых (Zmax = 12 мин) используют при расчетах пропускной способности участка и построении графика движения поездов.