[02-2026] Днем с огнем
 

Днем с огнем

В локомотивных эксплуатационных депо реализуется модернизация осветительного оборудования локомотивов
П.Г. МИЩЕНКОВ, начальник сектора технологической документации отдела тягово-энергетических испытаний,
И.М. ЛОГИНОВ, ведущий инженер отдела тягово-энергетических испытаний,
К.В. АГАФОНОВ, конструктор II категории отдела модернизации оборудования ТПС и МВПС, Проектно-конструкторское бюро локомотивного хозяйства — филиал ОАО «РЖД»

Шум движущегося поезда зачастую маскируется общим фоном окружающей среды, затрудняя своевременное обнаружение приближающегося состава. Вследствие этого на протяжении всей истории железнодорожного транспорта, начиная с первых моделей паровозов, одним из средств оповещения является система визуальной сигнализации, основным компонентом которой служит прожектор локомотива.
Прожектор железнодорожного подвижного состава — осветительный и светосигнальный прибор, устанавливаемый на лобовой и/или торцевой части тягового подвижного состава, предназначенный для освещения железнодорожного пути и контактного провода, а также для обозначения тягового подвижного состава (ГОСТ 34784-2021). Иначе говоря, прожектор освещает путь для машиниста и позволяет людям легко заметить поезд как ночью, так и днем.
Первые паровозы оснащались простыми масляными фонарями. Тусклые, плохо заметные в клубах белого пара и черного дыма, они требовали постоянной дозаправки. Да и безопасность таких светильников оставляла желать много лучшего (рис. 1).


В начале 1880-х годов паровозы получили небольшое, но важное усовершенствование — паровой турбогенератор. С его появлением и возможностью обеспечить паровоз электроэнергией отпала необходимость использования старых масляных ламп. На рис. 2 представлена фара паровоза с электрической лампой.
Первые паровозы оснащались «чем попало», требований тогда просто не существовало. Усилиями железнодорожников, ученых и просто неравнодушных людей совершенствовались технологии обеспечения пассивной безопасности, появлялись стандарты, обязательные для соблюдения. Сегодня на железных дорогах Российской Федерации требования к осветительным приборам локомотивов регламентированы Государственными стандартами (табл. 1).
В наши дни лампы накаливания выходят из обихода, хотя они всё ещё способны обеспечить достаточно яркий и легко различимый свет. Однако невысокий срок службы, недостаточная надежность и большое энергопотребление делают их экономически неэффективными (рис. 3).
Относительно недавно в части осветительных приборов появилось новаторское решение - светодиоды. Современные светодиодные осветительные приборы достаточно просты по конструкции. Они долговечные, надежные и энергоэффективные. В табл. 2 представлено сравнение основных параметров лампы накаливания и светодиодного локомотивного прожектора.

Локомотив работает круглосуточно, без выходных и перерывов. Поэтому во время работы прожектор должен постоянно гореть, как того требует Инструкция по охране труда для локомотивных бригад ОАО «РЖД» ИОТ РЖД-4100612-ЦТ-273-2022. Таким образом, ресурса классической прожекторной лампы не хватит и на месяц такой работы. Соответственно, за год на один прожектор потребуется до 17 таких ламп. За пять лет — до 85. К тому же, не стоит забывать, что лампа накаливания потребляет вдвое больше мощности, чем светодиодный прожектор.


Но хуже всего в данной ситуации то, что этот расход энергии практически бесполезен. Принцип работы старого лампового прожектора таков: рассеянный свет от лампы накаливания попадает на отражатель (зеркальный элемент) и направляется через стекло на освещаемый объект. Между яркостью источника света, площадью освещаемой поверхности и подаваемой на лампу мощностью прямая зависимость: больше мощности — ярче свет. Важно отметить, что принцип работы отражателя состоит в том, что чем более сфокусирован свет, тем ярче он светит, но освещает меньшую площадь.

Но днем освещать поверхность не требуется. Необходимо только сделать сам источник света заметным. В автомобильном мире есть готовое решение, простое и надежное — это дневные ходовые огни (рис. 4). Небольшие светодиодные светильники, без яркого света, но их световой поток направлен на уровне лобовых стекол встречных машин и глаз пешеходов. Так они видятся яркими и заметными с очень больших расстояний, но при этом не слепят других водителей.
На локомотив такая конструкция может быть установлена вместе с прожектором и использоваться вместо него в дневное время. Это существенно сократит расход электроэнергии на вспомогательные нужды и позволит сэкономить ресурс прожекторных ламп. Модернизация осветительного оборудования может проводиться непосредственно в депо без вывода локомотива из эксплуатации на длительный ремонт. Устанавливаемое светодиодное оборудование полностью соответствует ГОСТ 34784-2021 «Приборы наружного освещения и световой сигнализации железнодорожного подвижного состава». Особое внимание уделяется соответствию их следующим параметрам:

• ^ светотехнические характеристики;
• ^ виброустойчивость;
• ^ температурный диапазон работы;
• ^ электромагнитная совместимость.

Все световые приборы проходят обязательную сертификацию перед установкой. Кроме этого, разработаны специальные светодиодные лампы, предназначенные для серий локомотивов, выпущенных до появления такой технологии. Они устанавливаются на штатные крепления в верхней части кабины, сохраняя прежнюю геометрию светового пучка, но, как отмечалось ранее, значительно превосходят лампы накаливания по характеристикам.
Помимо прожектора, выполняется замена и буферных фонарей. Ранее буферные фонари имели обычную лампу и набор сменных светофильтров. Сейчас им на смену пришли светодиодные блоки, в которых цвет свечения (белый, красный или желтый) задается непосредственно самими LED-элементами без применения дополнительных фильтров. Конструкция новых фонарей повторяет габариты старых, что позволяет легко производить замену.
При замене традиционных осветительных приборов на светодиодные особое внимание уделяется виброустойчивости новых модулей. LED-элементы крепятся на специальных демпфирующих платформах, что значительно повышает их надежность в условиях постоянной вибрации при движении поезда. Для защиты от агрессивных внешних факторов все наружные световые приборы получают герметичные корпуса с классом защиты не ниже IP65, что обеспечивает их работоспособность в любых погодных условиях — от сильных морозов до проливных дождей.

Так, в рамках модернизации электровозов , и реализуются проекты по замене устаревших ламповых осветительных приборов на современные светодиодные аналоги. В частности, были обновлены главный прожектор и буферные фонари, что позволило улучшить энергоэффективность и надежность системы освещения. Новые LED-модули интегрированы в штатные места установки без изменения конструкции локомотива, а их подключение выполнено с учетом особенностей существующей электропроводки, включая установку (при необходимости) дополнительных стабилизаторов напряжения и блоков питания.
Следующим этапом модернизации осветительных систем станет внедрение интеллектуальных систем управления освещением. Прорабатываются решения с автоматической регулировкой яркости в зависимости от внешних условий, а также системы динамического изменения направления светового потока прожекторов при прохождении кривых.

Перспективным направлением в современном мире является автоматизация, в рамках которой системы контроля и учета ресурса узлов и агрегатов локомотива, в нашем случае — осветительных приборов, замещаются системами бортовой самодиагностики. Такие системы способны без участия человека передавать данные об остаточном ресурсе, а также выявлять неисправности и сообщать о них, сокращая простои локомотивов и снижая затраты на их обслуживание.