Автоблокировка и система «АЛСН»: А что если машинист поезда не увидит светофор?

Представим себе движущийся на приличной скорости поезд, который следует на «Зеленый» сигнал некого светофора. А если вдруг впереди кривая, или туман, или снег, дождь, да что угодно, как машинист должен следить за показанием светофора? А может быть такой вариант, что машинист проезжает светофор не замечая его, и сам того не подозревая движется на запрещающий сигнал в хвост впереди стоящего пассажирского? Технически подкованным людям, а я думаю данный материал читают в основном именно такие товарищи, уже ясно: такое просто невозможно, иначе о железнодорожных катастрофах и авариях мы бы слышали по нескольку раз в неделю. Давайте разбираться.

Картинка выше демонстрирует принцип работы светофоров на железной дороге: после того, как первый вагон электропоезда, или локомотив пересекают светофор с зеленым или желтым сигналом, этот светофор тут-же меняет показание на «Красный». Другой светофор, расположенный по пути следования поездов до светофора с «Красным» показанием принимает положение «Желтый», ну а светофор перед ним становится «Зеленым». Соответственно по пути следования нашего поезда светофоры меняют свои сигналы, создавая за любым поездом хвост из «Красного — Желтого и Зеленого» сигналов. Ясно что поезд, следующий за нашим условным поездом, будет вынужден соблюдать постоянный интервал движения, и не сможет столкнуться с хвостом впередиидущего состава. Управлением светофорами занимается так называемая система автоблокировки, а технически обслуживают все это хозяйство так называемые «СЦБисты», от Сигнализация, Централизация и Блокировка.

Рассуждая дальше становится очевидным тот факт, что вся эта система будет идеально работать только в том случае, если машинисту поезда мало того, что точно всегда известно какой сигнал показывает светофор на данном участке, так еще и поезд технически не может проследовать красный сигнал светофора без применения экстренного торможения. Такие функции выполняет система АЛСН — автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного типа (профессиональным языком об АЛСН можно почитать здесь), последнее сокращение прямо подчеркивает постоянство ее работы, промедление исключено.

Состав АЛСН можно разделить на локомотивную и путевую части, и одна не работает без другой.

Начнем с путевой части: автоблокировка

Рельсовые цепи помимо того, что проводят обратный тяговый ток, также являются важным инструментом сигнализации и блокировки. В случае с блокировкой колесная пара как ключ электрически замыкает две рельсовые цепи светофора, и именно за счет соединения электрической цепи реле автоблокировки срабатывает, когда поезд пересекает линию светофора. В случае же с сигнализацией по обоим рельсовым плетям от каждого светофора передаются кодовые последовательности, обозначающие текущее показание этого светофора. Передача осуществляется электро-магнитным способом: в контактной сети постоянного тока на частоте 50 Гц, в сети переменного тока на частотах 25 Гц и 75 Гц.

На рисунке представлена электрическая схема подключения кодирующей аппаратуры автоблокировки к рельсам, а также кодовые последовательности для красного, желтого и зеленого сигналов. Кодовые последовательности модулируются специальным устройством посредством электромагнитных колебаний на частотах 25, 50 и 75 Гц. Последовательность длительностей импульсов определяет состояние светофора. Кодовые последовательности передаются по всей рельсовой плети до изостыка предыдущего участка автоблокировки. Кстати, именно для нужд автоблокировки применяют так называемые изостыки или изолирующие стыки, которые окрашены красной диэлектрической краской и цель которых заключается в разрыве электрической связи между рельсами. Это сделано для того, чтобы на каждом отдельном участке между светофорами транслировалась только кодовая последовательность от одного кодирующего аппарата. Также все рельсовые плети соединены между собой прежде всего для обратного тягового тока, а во вторых для нужд автоблокировки: чтобы кодовая последовательность спокойно распространялась от изостыка до изостыка.

Локомотивная часть АЛСН

На любом самоходном подвижном составе, который передвигается по путям общего пользования, установлена система АЛСН. Логическим продолжением путевой части можно считать установленные с каждой стороны подвижного состава на некотором расстоянии от рельса специальные приемные катушки.

В катушке из-за изменения электромагнитного поля на рельсах на определенной частоте наводятся небольшие токи, которые увеличиваются проходя через приемный усилитель, и далее получившийся сигнал расшифровывается приемной аппаратурой. После расшифровки уже показания светофора поступают к устройствам безопасности КЛУБ и локомотивному светофору.

В любой кабине самоходного подвижного состава установлен светофор, полностью дублирующий показание следующего светофора по маршруту. Помимо дублирующего светофора показания также отображаются в комплексном устройстве безопасности КЛУБ.

Если машинист проехал красный и другие «а вот если …»

Когда локомотивный светофор переключается на желтый или красный сигнал звучит сигнализация о необходимости задействовать реле бдительности. Это значит, что машинист должен нажать на одну из кнопок, причем одна расположена в верху кабины, и чтобы на нее нажать придется встать. Это сделано для того, чтобы убедиться в бодрствовании машиниста, хотя сейчас конечно применяются системы контролирующие и пульс, и иные физиологические параметры, но реле бдительности все равно остается самым надежным средством контроля. Если вдруг машинист не отреагировал на изменение сигнала светофора, к примеру локомотивная бригада спит, через несколько секунд автоматически сработает экстренное торможение и поезд будет остановлен. Ну а локомотивную бригаду ждут серьезные разборки, так как все произошедшее фиксируется на специальной кассете.

Если же машинист заснул после реакции на реле бдительности и спокойно едет на красный то здесь ситуация принимает самый серьезный оборот, ведь проезд красного — это преступление, за которое придется как минимум лишиться железнодорожных погон (да, такие есть). После проследования красного также сработает экстренное торможение. Следует отметить, что двигаться на красный сигнал светофора на всем протяжении участка автоблокировки можно со скоростью не более 20 км/ч, если скорость будет превышена — сработает экстренное торможение, а машиниста ждет разбор.

Для того, чтобы в любой момент автоматика могла активировать экстренное торможение, существует специальный электропневматический клапан ЭПК. Для того, чтобы начать движение требуется активировать ЭПК поворотом ключа. ЭПК — это нормально открытый клапан, встроенный в тормозную магистраль. Чтобы иметь возможность ехать необходимо подать на катушку ЭПК напряжение и привести клапан в закрытое положение. Физически клапан спроектирован так, чтобы минимизировать возможность его отключения локомотивной бригадой.

Таким образом наши поезда достаточно хорошо защищены от столкновения друг с другом, а если проезды красного сигнала и случаются, то как правило без какого-либо материального ущерба. Более подробно о работе локомотивных устройств безопасности у нас есть интересный материал здесь.