Torquato Tasso

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ СТАНЦИОННЫХ ЦЕНТРАЛИЗАЦИЙ (адаптированная версия)

1 часть

Значение и развитие станционных централизаций

Централизации стрелок и сигналов, применяемых на железнодорожных станциях, по способу воздействия на объекты подразделяются на централизации прямого управления (механические) и непрямого управления.
Централизации стрелок и сигналов непрямого управления в свою очередь подразделяются на пневматические, гидравлические и электрические.
Из всех систем упомянутых централизаций непрямого управления в настоящее время на дорогах ех-СССР применяются только электрические централизации, которые позволили расширить радиус действия каждого централизационного постапо сравнению с механической, сосредоточив в нём управление большим количеством объектов, и создать условия для внедрения современных методов труда обслуживающего персонала.
Электрическая централизация по сравнению с другими видами централизаций в большей степени обеспечивает безопасность движения поездов, осуществляя постоянный контроль положения и исправности стрелок и сигналов, а также контроль состояния приёмо-отправочных путей и стрелочных участков.
Кроме того, благодаря быстроте действий на аппарате для перевода стрелок и открытия сигналов, а также быстрой работе электрических механизмов, устройства электрической централизации в значительной степени повышают пропускную способность станций.
На базе достижений науки и техники в хронологичекском порядке были разработаны и внедрены следующие виды электрической централизации:
- на базе реле: электро-защёлочная, релейная, маршрутно-релейная, релейно-кодовая, релейно-шаговая централизации;
- на базе микроэлектронных приборов: микроэлектронная централизация;
- на базе компьютерных систем: микропроцессорная и релейно-процессорная централизации.
Диспетчерская и горочная централизации разрабатывались как на базе релейных систем, так и на базе на базе компьютерных систем.


Преимущества электрической централизации

Электрическая централизация по сравнению с механической имеет целый ряд технических и эксплуатационных преимуществ. При электрической централизации ускоряются процессы по переводу стрелок и открытию сигналов, вследствие чего повышается пропускная способность станций. Новейшие системы релейной централизации дают возможность производить установку самого сложного маршрута в течение 10 – 12 сек. вместо 3 мин. при механической централизации.
Управление стрелками и сигналами не требует физических усилий от сигналиста, чем улучшаются условия труда.
Увеличивается дальность управления стрелками и сигналами. Если при механической централизации, даже при оборудовании удалённого управления стрелками, перевод стрелки с поста возможен только на 800 – 850 м, то при электрической централизации дальность управления теоретически не ограничена и определяется исходя из величины необходимого напряжения источника питания и сечения кабеля.
Сокращается число централизационных постов. Как правило, при электрической централизации и особенно новейших её системах, строится только один пост, из которого производится управление стрелками и сигналами всей станции.
Сокращается эксплуатационный штат работников как службы движения, так и службы сигнализации и связи за счёт сокращения числа постов и размеров централизационных аппаратов.
На всех новых и реконструируемых установках электрической централизации устраивается полная изоляция путей и стрелочных участков, автоматически исключающая приём поездов на занятые пути и перевод стрелок под составом.
Полная изоляция путей и стрелочных участков даёт возможность осуществить на посту, где находится аппарат управления, визуальный контроль занятости путей и стрелок посредством средств визуального контроля (табло или экрана монитора).
На табло или экране изображены пути и стрелки станции, которые индицируют занятие (освобождение) поездом пути или стрелочной (бесстрелочной) секции, открытие светофора и перевода стрелки в результате чего дежурный по станции, не выходя из помещения поста, может следить за всей работой станции.
При системах электрической централизации, которые применяются на малых станциях (релейная централизация), вследствие компактности аппаратов управления отпадает необходимость в сооружении специальных постов централизации. Для установки аппарата используются помещения дежурных по станции.
Устройства электрической централизации позволяют автоматизировать процессы приготовления маршрутов, а также могут быть увязаны с любыми системами блокировки на перегоне и устройствами диспетчерской централизации и позволяют производить наложение автостопов с локомотивной сигнализацией.
Электрическая централизация даёт возможность широко использовать принцип секционирования маршрутов, т. е. разделения маршрутов приёма и отправления на отдельные секции, из которых составляется целый маршрут.
Такой принцип позволяет производить как установку, так и размыкание маршрутов по отдельным секциям, чем значительно сокращается интервал между различными передвижениями как организованных, так и маневровых составов.
Стоимость расходов по строительству электрической централизации значительно выше механической, однако они быстро окупаются в процессе эксплуатации экономией на штате и выгодами, получаемыми от повышения пропускной способности и безопасности движения поездов.



Общая схема устройств электрической централизации
Установки механо-электрической, электрозащёлочной и релейной централизации с центральными зависимостями включают напольные устройства, к которым относятся:
а) стрелочные электроприводы, служащие для перевода, за¬мыкания и контроля положения цейтрализованных стрелок, у ко¬торых они установлены;
б) светофоры, осуществляющие сигнализацию разрешения и запрещения движения;
в) электрические рельсовые цепи, применяемые для контроля свободности и занятости путей и стрелок;
г) кабельные сети, используемые для электрической связи приборов централизации и передачи электроэнергии к электроприводам, светофорам и рельсовым цепям.



Классификация систем электрической централизации

1. Общие принципы устройства механо-электрической централизации
Механо-электрическая централизация относится к системам централизаций с центральными зависимостями. Вся электрическая аппаратура и источники питания размещаются в помещении центрального поста. Аппарат управления снабжается стрелочными и маршрутно-сигнальными рукоятками для перевода стрелок, установки маршрутов и открытия сигналов.
Кроме того, в аппарате имеется ящик зависимости, посредством которого осуществляются механические замыкания стрелок в устанавливаемом маршруте, а также враждебных маршрутов.
Каждой стрелочной рукояткой аппарата осуществляется управление одной или двумя спаренными стрелками; одной маршрутносигнальной рукояткой осуществляется установка двух взаимо-враждебных маршрутов.
Для перевода и контроля положения стрелок в данной системе централизации применяются электроприводы 3900 или СПВ с высоковольтными моторами.
Контроль положения стрелок осуществляется оптическими указателями над стрелочными рукоятками, а контроль состояния сигналов и путей на светосхеме станции.
Ввиду больших размеров аппаратов и постов и вытекающих из этого затруднений при строительстве и эксплуатации, а также невозможности автоматизации процессов управления была построена в ограниченных количествах.

2. Общие принципы устройства электрозащёлочной централизации
Электрозащёлочная централизация относится к системам централизаций с центральными зависимостями. Вся электрическая аппаратура и источники питания размещаются на централизационном посту.
Аппарат управления имеет стрелочные и маршрутно-сигнальные рукоятки для перевода стрелок, установки маршрутов и открытия сигналов.
В аппарате отсутствует ящик зависимости, вследствие чего все маршрутные замыкания осуществляются посредством электро-зашёлок, находящихся внутри аппарата.
Каждой стрелочной рукояткой осуществляется управление одной или двумя спаренными стрелками, а одной маршрутно-сигнальной рукояткой установка до
6 –8 взаимовраждебных маршрутов на поворот рукоятки.
Выбор индивидуального маршрута производится по положению стрелок через контакты плюсового и минусового положения стрелочных рукояток.
Кроме того, чтобы положение стрелочной рукоятки всегда соответствовало положению стрелки, перевод стрелок осуществляется двухступенчатым поворотом стрелочных рукояток с запиранием их в полупереведённом положении до получения контроля конца перевода стрелки.
Для перевода и контроля положения стрелок применяются электроприводы 3900 или СПВ с высоковольтными моторами. Контроль за положением стрелок осуществляется оптическими указателями, помещёнными над стрелочными рукоятками, а контроль состояния сигналов и путей — на светосхеме станции.
Аппарат электрозащёлочной централизации по сравнению с аппаратом механо-электрической централизации значительно компактнее, но тем не менее для крупных участковых станций он громоздок и сложен. Трудность работы на аппарате, а также невозможность автоматизации процессов управления привели к отказу от дальнейшего строительства и этой системы централизации.

3. Общие принципы устройства релейной централизации
В релейной централизации отсутствуют какие-либо механические замыкания в аппарате управления. Все маршрутные зависимости между стрелками и сигналами осуществляются электрическим, чисто схемным путём посредством реле. Это даёт возможность упростить конструкцию аппарата управления, сделать его компактным, удобным и простым для эксплуатационного пользования.
В определенный промежуток времени релейная централизация являлась типовой системой для малых и крупных железнодорожных станций. На малых станциях применяется релейная централизация с местными зависимостями, при этом вся электрическая аппаратура размещается по концам станции в релейных будках; на крупных станциях релейная централизация с центральными зависимостями и размещением всей аппаратуры на посту.
Кроме того, релейная централизация с центральными зависимостями подразделяется ещё на системы с индивидуальным управлением стрелками и групповым, или маршрутным, управлением. Вторая система получила название маршрутно-релейной централизации. Эла система была разработана и внедрена по предложению и с участием инженера ТССП А. Д. Кускова. За разработку и внедрение её автор в 1951 г. был удостоен звания лауреата Сталинской премии.
В системах релейной централизации для управления стрелками применяются электроприводы типа СП-3, СП-6, СПТС.
Вся электрическая аппаратура в релейной централизации применяется типа аппаратуры релейной автоблокировки, что упрощает увязку этих систем между собой, позволяет осуществлять наложение устройств локомотивной сигнализации и автостопа.
Релейная централизация, централизационный аппарат которой изготовляется со свободными рукоятками в виде пульта управления или пульта светосхемы. Взаимоисключение маршрутов и запирание стрелок осуществляются не в аппарате, а чисто электрическим путём посредством реле. Сам аппарат является чрезвычайно компактным, что создаёт удобства и большую наглядность в работе дежурного, а также способствует сокращению штата эксплуатационных работников.
Отсутствие механических и электромеханических замыканий внутри аппарата создаёт большую гибкость централизации, возможность автоматизации процессов управления и наложения диспетчерского управления.
Указанные особенности привели к тому, что релейная централизация применяется в настоящее время на станциях любого типа.
Релейная централизация имеет следующие разновидности.
По способу осуществления зависимостей:
- релейная централизация с местными зависимостями для малых станций, которая характеризуется тем, что вся электрическая аппаратура размещается по концам станции в специальных релейных будках;
- релейная централизация с центральными зависимостями для крупных станций с размещением всей электрической аппаратуры на централизационном посту.

По способу управления стрелками:
- релейная централизация с индивидуальным управлением стрелками, когда перевод стрелок осуществляется поворотом индивидуальных стрелочных рукояток;
- релейная централизация с групповым (маршрутным) управлением стрелками, когда при установке маршрута путём нажатия двух или нескольких кнопок на аппарате осуществляется одновременный перевод всех стрелок, входящих в маршрут.
Такая система централизации получила название маршрутно-релейной централизации.
К разновидностям релейной централизации также относятся следующие системы:
- релейно-шаговая централизация с центральными зависимостями, в которой использованы принципы релейной и электрозащёлочной системы централизации
Аппаратура релейно-шаговой централизации была разработана научным сотрудником ЦНИИ МПС Б. Н. Пушкарёвым. Она релейно-шаговой централизации в основном состоит из реверсивных шаговых реле следующих типов: СШР-12 — стрелочное шаговое реле на 12 позиций для
управления стрелками; МШР-12 — маршрутно-шаговое реле на 12 позиций для управления маршрутами; ДНСШР — реле для изменения режима питания ламп светофоров в пределах 220, 180 и 127 в.
Реле имеет электродвигатель для дистанционного управления, электромагниты, которые посредством своих якорей, снабжённых контактами, осуществляют включение электродвигателя и сцепление его посредством храповых колёс с коммутационным валом . Направление вращения коммутационного вала при работе электродвигателя зависит от того, какой из электромагнитов возбуждён. При возбуждении одного из электромагнитов его притянувшийся якорь осуществляет замыкание контакта и включение электродвигателя. Одновременно правый поднявшийся конец якоря освобождает ролик, давая возможность под действием пружины храповому рычажку повернуться по часовой стрелке, войти в зацепление с храповым колесом и сцепить электродвигатель с коммутационым валом . При этом коммутационный вал будет поворачиваться по часовой стрелке, осуществляя замыкание связанных с ним контактов.
Возбуждение другого электромагнита приводит к пуску электродвигателя через его контакт и сцеплению его посредством рычажка с храповым колесом, вследствие чего вращение коммутационного вала будет происходить в обратном направлении.
Передача вращения от электродвигателя к храповым рычажкам происходит через две шестерёнки и кривошипный рычаг. Контактная система реле состоит из 64 пар контактных пружин, расположенных по восемь пар на каждом коммутационном валике. Каждое шаговое реле имеет 12 фиксированных (через 15°) положений коммутационного вала при вращении его как по часовой, так и против часовой стрелки.
Шаговые реле дают возможность уменьшить количество необходимых реле до 7—8 на стрелку.
Кроме шаговых реле, в схемах применяются реле типов HP, КР и двухобмоточные штепсельные реле типа КДШР.
Аппарат релейно-шаговой централизации имеет стрелочные рукоятки на два положения, помещённые на светосхеме в местах расположения стрелок. В рукоятки вделаны красные лампочки, которые при совпадении положения рукояток и стрелок и свободности стрелочных участков не горят; при занятости стрелочных участков загораются ровным светом, при взрезе стрелок или несоответствии положения рукояток и стрелок лампочки мигают.
Для установки маршрутов на аппарате имеются маршрутно-сигнальные рукоятки, имеющие вид стрелок острия которых указывают установленное направление движения. Маршрутно-сигнальные рукоятки поездных маршрутов снабжаются зелёными лампочками, а маневровых – белыми.
Нормально лампочки в рукоятках не горят, при установке маршрута до момента открытия сигнала лампочка в повёрнутой рукоятке горит мигающим светом, после открытия сигнала про¬должает гореть ровным светом.
- релейно-кодовая централизация с применением кодового управления стрелками и сигналами удалённых парков или подходов к станции.


Общие принципы маршрутно-релейной централизации.
Маршрутно-релейная централизация относится к системам релейной централизации с центральными зависимостями.
Особенностью данной системы является то, что установка маршрутов производится не переводом стрелок в отдельности и последующим открытием сигнала, а посредством нажатия двух или нескольких кнопок, в результате чего автоматически переводятся все стрелки маршрута и открывается сигнал. При этом установка самого сложного маршрута производится в течение 10—12 сек.
Отечественная система маршрутно-релейной централизации разработана по предложению и с участием лауреата Сталинской премии инж. Д. П. Кускова.
Аппарат маршрутно-релейной централизации представляет собой пульт со светосхемой желобкового типа. Для осуществления маршрутов на светосхеме установлены трёхпозиционные кнопки, имеющие внутри зелёные или белые лампочки. Установка маршрута осуществляется нажатием кнопки, а отмена его вытягиванием кнопки на себя. Кнопки маршрутов приёма и отправления применяются восьмигранные с зелёными лампочками внутри. Эти кнопки устанавливаются на путях светосхемы в начале и конце каждого маршрута. Кнопки маневровых маршрутов применяются круглые с белыми лампочками внутри и устанавливаются в междупутьях светосхемы у основания каждого маневрового сигнала. Кроме поездных и маневровых, применяются вариантные восьмигранные кнопки, которые устанавливаются на путях светосхемы у маневровых повторителей (без лампочек) и на путях светосхемы отдельно от маневровых сигналов с белыми лампочками.
Вариантные кнопки предназначаются для сокращения манипуляций на аппарате при установке сложных маршрутов.
Задание любого маневрового маршрута осуществляется нажатием двух кнопок, ограничивающих движение и расположенных наискось по концам пути на светосхеме.
Каждый маршрут может устанавливаться или нажатием только двух кнопок — начала и конца маршрута — или же нажатием двух крайних кнопок и вариантных кнопок, расположенных в пределах маршрута. При установке маршрута на светосхеме осуществляется следующая сигнализация. От нажатия первой кнопки (начала маршрута) в ней мигающим светом загорается зелёная лампочка, указывающая, что действия по установке маршрута ещё не закончены. Сверху аппарата загорается красная лампочка установки маршрутов, сигнализируя, что начаты действия по установке маршрута. При нажатии кнопки конца маршрута в обеих кнопках зелёные лампочки загораются ровным светом, указывая на то, что установка маршрута на светосхеме выполнена и все действия дежурного правильны.
Лампочка установки маршрутов гаснет, сигнализируя, что действия ДСП по установке маршрута окончены и он может перейти к установке следующего маршрута.
Если после нажатия конечной кнопки маршрута в ней зелёная лампочка загорится не ровным, а мигающим светом, останется гореть лампочка установки маршрутов и лампочка начала маршрута будет продолжать гореть мигающим светом, то это покажет ДСП на ошибочное нажатие конечной кнопки маршрута, по которой данный маршрут не устанавливается. При этом ДСП необходимо вытянуть на себя вторую кнопку, отменить своё неправильное действие и нажать другую кнопку, соответствующую данному маршруту.
По окончании действительной установки маршрута лампочки во всех кнопках гаснут, открывается сигнал и одновременно с этим путь следования поезда освещается на светосхеме молочно-белой полосой. По мере прохождения поезда по стрелочным секциям молочно-белая полоса меняется на красную, а по проходе поезда — затемняется.
Ниже путей светосхемы располагаются стрелочные рукоятки для индивидуального управления стрелками. Над каждой стрелочной рукояткой устанавливаются три лампочки: зелёная и жёлтая для контроля положения стрелки на плюс или на минус и красная — взрез стрелки. Лампочки над рукоятками нормально не горят и загораются только при нажатии специальной кнопки, если необходимо проконтролировать положение стрелки; красные лампочки загораются независимо от кнопки при взрезе стрелок.

автор адаптированной версии Torquato Tassо