URZĄDZENIA STEROWANIA RUCHEM KOLEJOWYM

Odcinek torowy- fizyczny element toru izolowany elektrycznie od pozostałych w celu stwierdzenia przebywania na nim pojazdu.

Zwrotnica- przeznaczona do zmiany toru po którym porusza się pojazd. Wyróżniamy 2 położenia zwrotnicy: + zasadnicze; - zwrotne.

Wykolejnica- jest przeznaczona do blokowania ruchu na danym torze i posiada dwa położenia pracy.

Sygnalizator- urządzenie pośredniczące pomiędzy decydentem o ruchu pojazdów a prowadzącym pojazd.

Zadania urządzeń sterowania ruchem:

1. Ustawianie drogi i przekazywanie sygnałów. W zależności od poziomu technicznego urządzeń zadanie to może być wykonywane ręcznie, półautomatycznie, automatycznie i w formie zdalnego sterowania.

2. Urządzenia mają zapewnić bezpieczeństwo prowadzenia ruchu pociągów i wykluczyć sprzeczne z tą zasadą decyzje.

Prosty układ elektryczny:

Jeśli prawidłowo ma świecić żarówka to jej napięcie znamionowe musi być dopasowane do napięcia źródła.

Żarówka będzie śię świeciła o ile jej napięcie znamionowe będzie mniejsze niż napięcie źródła a opór dodatkowy zredukuje nadmiar napięcia. W przypadku prądu przemiennego do dopasowania odbiornika i źródła prądu można zastosować transformator. Układ prądu przemiennego z transformatorem ograniczy straty energii.

Elektromagnes może być użyty do wykonania pracy mechanicznej. Dodając do elektromagnesu sprężyny przełącznika można uzyskać połączenie obwodów elektrycznych sterowane prądem z obwodu pierwszego.

Układ elektromagnesu sterującego stykami pozwala na sterowanie większą ilością obwodów oraz wzajemne wykluczanie obwodów.

Można skonstruować elektromagnes, który będzie posiadał więcej niż 1 komplet przełączników a wobec tego umożliwi bardziej skomplikowane przełączenia obwodów. Elektromagnes przełączający styki jest nazywany w automatyce przekaźnikiem (a w energetyce stykiem). Aby przekaźnik przyciągnął musi być przekroczony pewien prąd zwany prądem przyciągania Ip. Iz-prąd zwalniania.

Jeżeli prąd będzie miał wartość mniejszą od prądu przyciągania, a większą od prądu zwalniania to przekaźnik będzie pamiętał poprzedni stan (prąd pośredni). W przekaźniku mogą wystąpić 3 stany: aktywny (Ip), bierny (Iz), pamiętający.

W przekaźniku występuje pojęcie czasu przyciągania.

Włączenie prądu do uzwojenia powoduje osiągnięcie tej wartości dopiero po pewnym czasie. Wynika z tego, że przekaźnik przyciągnie kotwicę dopiero po pewnym czasie od momentu włączenia prądu. Czas ten nazywamy czasem przyciągania (tp). Pole magnetyczne zmagazynowane w przekaźniku nie może zniknąć przy wyłączeniu prądu w związku z tym po wyłączeniu prądu z obwodu przekaźnik jeszcze przez pewien czas jest w stanie aktywnym. Ten czas nazywamy czasem zwalniania przekaźnika (tz). Jeżeli czas włączenia lub wyłączenia klucza będzie krótszy niż opóźnienia przekaźnika to przekaźnik na to nie zareaguje.

Działanie przekaźnika ma charakter opóźniony czyli połączenie styków następuje z opóźnieniem w stosunku do włączenia prądu. Ogólnie można zdefiniować sumę czasów włączających. W metryce przekaźnika podawane są oba te czasy: czas opóźnienia wzbudzenia, czas opóźnienia od wzbudzenia.

Zależność pracy przekaźnika od uzwojenia:

W metryce przekaźnika są podawane wartości uzwojeń oraz amperozwoje przyciągania i zwalniania. Przekaźnik reaguje na sumę amperozwoji działających na rdzeń. O sumie decyduje kierunek nawinięcia uzwojeń i wartość oraz kierunek prądu. Zmieniając kierunek i wartość prądu w urządzeniu można sterować przekaźnikiem i realizować przy pomocy jego układu różne funkcje logiczne. Jeżeli do każdego z uzwojeń dostarczymy amperozwoje mniejsze od wartości przyciągania, a większe od jego połowy to przekaźnik przyciągnie tylko przy przepływie obu prądów. Jeżeli do obu uzwojeń dołożymy prądy większe od prądów przyciągania ale skierowane przeciwnie to przekaźnik się wzbudzi przy braku jednego z prądu.

Zasady pracy urządzeń automatyki kolejowej:

• Ruch pociągów jest uzależniony od układu torowego

• Prowadzenie ruchu pociągów powinno wykluczać sytuacje kolizyjne (techniczne wykluczenie kolizji)

• Załoga pojazdy powinna być poinformowana o czekającej ją sytuacji.

Przejazdy pojazdu wiążą się z tzw. ruchem pociągowym lub ruchem manewrowym. Ruch pociągowy to przyjęcie pociągu z zewnątrz stacji na stacje, wyprowadzenie pociągu ze stacji na zewnątrz, przyjęcie pociągu przelotowego.

Przebiegiem manewrowym nazywamy przebieg, w którym pojazd przemieszczamy w obrębie stacji.

Obręb stacji to obszar od semafora wjazdowego do wyjazdowego. Przejazdy manewrowe mogą mieć charakter wyjazdu lub wjazdu, oba manewry mogą mieć charakter połączony.

Przebiegów pociągowych dla tej stacji (mijanki) może być 12:	Przebiegów manewrowych dla tej stacji (mijanki) może być 12:
T0 → T4 (Z1+) T0 → T9 (Z1-) T0 → T9 → T7(Z1-, Z2-) T0 → T4 → T7(Z1-, Z2-) T7 → T3 (Z2+) T7 → T8 (Z2-) T7 → T3 → T0(Z1+, Z2+) T7 → T8 → T0(Z1-, Z2-) T8 → T0 (Z1-) T9 → T7 (Z2-) T3 → T0 (Z1+) T4 → T7 (Z2+)	T2 → T4 (Z1+) T2 → T9 (Z1-) T2 → T9 → T7(Z1-, Z2-) T2 → T4 → T7(Z1-, Z2-) T5 → T3 (Z2+) T5 → T8 (Z2-) T5 → T3 → T2(Z1+, Z2+) T5 → T8 → T2(Z1-, Z2-) T8 → T2 (Z1-) T9 → T5 (Z2-) T3 → T2 (Z1+) T4 → T5 (Z2+)

Przy pracy manewrowej postępujemy w taki sposób aby pojazd docelowo znalazł się w torach stacyjnych w związku z tym manewry sprowadzają się do przemieszczenia pojazdy z toru na tor lub do zmiany kolejności części pojazdu.

Sygnały dzielimy na akustyczne, wzrokowe, świetlne w zakresie przebiegów manewrowych. Przy przebiegach pociągowych: świetlne (kształtowe), polecenie pisemne. Sygnalizator powinien być z prawej strony toru dla którego wyraża rozkaz. Dzielimy je na wjazdowe, wyjazdowe, i manewrowe. Z założenia STAĆ w stanie zasadniczym (wg PKP).

Uzależnienia przebiegów kolejowych/pociągowych:

Przebieg pociągowy musi spełniać 2 warunki konieczne do podania sygnalizatora: sprawdzona droga przebiegu, wyznaczone miejsce docelowe. Spełnienie tych warunków umożliwia podanie sygnału: wolna droga. Realizacje tego zadania dyżurny ruchu wykonuje przy pomocy urządzeń stacyjnych. Sposób wykonywania czynności zależy od rodzaju urządzeń:

• ręczne- każda zwrotnica i semafor ustawiane ręcznie w terenie;prawidłowość przebiegu zapewnia +/- zwrotnicy

• mechaniczne scentralizowane- zwrotnice i sygnalizatory ustawia się z nastawni; prawidłowość przebiegu zapewnia skrzynia zależności

• elektryczne indywidualne- zwrotnice i semafory przestawiane za pomocą przycisków;

• elektryczne przebiegowe- określony początek i koniec a system sam nastawia sygnalizatory i zwrotnice np. EBILOG

• system zdalnego sterowania- system stacyjny przyjmuje zdalne pol. przebiegu

• systemy nastawiania przebiegowego z wykorzystaniem komputera

We wszystkich wariantach urządzeń występuje konieczność opisania zależności i sprawdzenia ich przed podaniem sygnalizatora. W systemach przebiegowych stosuje się dodatkowe zabezpieczenie podania sygnału wolna droga. Przy większych stacjach zachodzi potrzeba rezygnacji z ustawionego przebiegu. W tym przypadku występują sformułowania techniczne:

• przebieg utwierdzony- potwierdzony zabezpieczenie dróg sprzecznych, nie przestawimy żadnej zwrotnicy, która wchodzi w skład tego przebiegu; w przypadku rezygnacji z przebiegu możemy go rozwiązać;

• przebieg zamknięty- utwierdzony i jak coś na przebieg wjedzie to zamykamy (nie można zmieniać ew. za zgodą dyspozytora)

W urządzeniach elektrycznych przebiegowych występuje dodatkowo zabezpieczenie w formie zamknięcia. Z chwilą utwierdzenia przebiegu i pojawienia się w jego obszarze pojazdu zostaje zablokowana możliwość rozwiązania przebiegu i będzie on zwolniony dopiero po wjechaniu pociągu na ostatni odcinek torowy.

Odstępstwem od urządzeniowych zasad zabezpieczeń jest wykorzystanie sygnałów zastępczych.

Warunki realizacji przebiegów (3 warunki do uwzględnienia: czas minimalny, rezerwa czasowa, rozkład jazdy): Dla wykonania przebiegu konieczny jest pewien czas minimalny, który wiąże się z przygotowaniem układu torowego, podaniem sygnału i przejazdem taboru.

Dyżurny ruchu powinien zaplanować sobie kolejność przebiegów tak aby zachować rezerwę czasową i bezkolizyjną- przebiegów w stosunku do rozkładu jazdy.

Uzależnienia sygnalizatorów: obwód sygnalizatora zezwalający na jazdę musi uwzględniać wykluczenie podania wolnej drogi przebiegom sprzecznym.

3-elementowa kontrola zwrotnicy oba (+ i -) położenia jak nie są tzw, że jest rozpruta i nie można przez nią prowadzić przebiegu; zajętość (1-2-3- pomiędzy pionowymi kreseczkami) zwrotnicy; można prowadzić przebieg jak nie jest zajęta;

zwrotnice sprzężone

W nowoczesnych układach stacyjnych stosuje się zwrotnice sprzężone. Na schemacie stacyjnym zwrotnice sprzężone muszą mieć układ zgodny. Położenie zwrotnic w układzie + (zasadniczym) jest zazwyczaj położeniem na prosto.

odstępstwo od położenia zasadniczego na wprost

Schemat stacji i urządzenia sterowania muszą być zgodne z zapisem w regulaminie stacyjnym.

Przekazywanie informacji dla potrzeb sterowania ruchem:

Informacje przekazujemy akustycznie i wizyjnie. Komunikacja akustyczna dzieli się na bezpośrednią (głosem lub sygnałem akustycznym) i poprzez środki łączności. Sygnalizacja wizyjna wiąże się z sygnalizacją w infrastrukturze i sygnalizacją bezpośrednią. Sygnalizacja bezpośrednia wizualna powinna być związana z sygnalizacją akustyczną.