 |
 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
SygnalizacjaSpis treści:1. Wprowadzenie 2. Zarys historyczny 3. Rodzaje sygnalizatorów 4. Zasady sygnalizacji kolejowej 4.1. Sygnalizacja kierunkowa 4.2. Sygnalizacja prędkościowa 4.3. Stawność sygnalizacji 4.4. Rodzaje sygnału "Stój", sygnał zastępczy Podstrony: 1. WprowadzenieSprawna organizacja i bezpieczne prowadzenie ruchu kolejowego zależy w dużym stopniu od możliwości porozumiewania się personelu kolejowego na duże odległości - zadanie to spełnia sygnalizacja kolejowa. W sygnalizacji kolejowej wyróżnić można[2]:
Wskaźniki mogą być umieszczane na masztach sygnalizatorów i stanowić uzupełnienie sygnałów. Sygnały, ze względu na sposób podawania, podzielić można na akustyczne (słuchowe), podawane gwizdkiem, trąbką sygnałową, syreną lub gwizdawką pojazdu szynowego itp., oraz optyczne (wzrokowe), podawane przyrządami sygnałowymi (latarkami, chorągiewkami itp.), stałymi lub przenośnymi tarczami lub latarniami oraz na taborze i na sygnalizatorach. Sygnały akustyczne mają niewielki zasięg i mogą być łatwo zagłuszone, dlatego nie znalazły szerszego zastosowania w technice srk. 2. Zarys historycznyPierwsze stałe sygnały kolejowe zaczęto stosować około połowy XIX wieku w różnych postaciach - jako podnoszone i opuszczane kule (balony), obracane tarcze lub semafory ramienne. Najwcześniejszymi były obracane tarcze zastosowane w 1834 roku na linii Liverpool - Manchester (rys. 1)[3].  Rys. 1. Tarcze zastosowane na linii Liverpool - Manchester w 1834 r. a) sygnał "Stój", b) sygnał "Wolna droga" Semafory ramienne wywodzą się z telegrafu optycznego, który służył do przekazywania informacji na odległość, i podobną funkcję spełniały w kolejnictwie - rozmieszczone były wzdłuż linii co około kilometra i obsługiwane były przez dróżników (pełniących jednocześnie rolę dróżników przejazdowych i obchodowych) lub zawiadowców stacji, między którymi przekazywano informacje o ruchu. Różne położenia ramion były różnymi sygnałami dla zawiadowców lub drużyn pociągowych. Dopiero później funkcję przekazywania informacji przeniesiono na inne urządzenia (np. sygnały dzwonowe), a semafory zaczęto stosować wyłącznie do sygnalizowania stanu szlaku drużynom pociągowym. Różne linie kolejowe budowane i eksploatowane były przez różnych zarządców, z których każdy stosował własne przepisy sygnalizacji - zatem początkowo brak było konsekwencji w stosowaniu różnych sygnałów. W porze nocnej do sygnalizacji używano lamp o różnych barwach, których znaczenie również nie było jednakowe wśród różnych zarządców. Próbę ujednolicenia podjęto w 1840 r. w Anglii, a nieco później we Francji, przyjmując stosowanie trzech barw sygnałowych[3]:
Zasadę tą przyjęto również w Niemczech. Doświadczenie wykazało jednak niebezpieczeństwo tego systemu, wynikające ze zmiany sygnału w przypadku rozbicia zielonego szkła latarni zamiast na bezpieczniejszy - na mniej bezpieczny, biały. Ponadto z sygnałami mylone mogły być białe światła pojawiające się coraz liczniej w otoczeniu linii kolejowych. Ze stosowania światła białego jako zezwolenia na jazdę zrezygnowano w Niemczech po 1880 roku, zastępując je światłem zielonym. Jednocześnie przyjęto zasadę, że dwa światła zielone oznaczają konieczność ograniczenia prędkości[5]. Zasady te przyjęto później również w powojennej Polsce. Sygnalizacja świetlna długo nie była stosowana w sygnałach dziennych z powodu braku dostateczne mocnych źródeł światła. Pierwsze zastosowania sygnalizacji świetlnej ograniczały się do sieci kolei miejskich, na których dopuszczano mniejszą widoczność sygnałów z uwagi na niższe prędkości pociągów. W USA sygnalizacja świetlna rozpowszechniła się na liniach głównych od ok. 1910 r. Wprowadzanie sygnałów świetlnych często było związane z elektryfikacją linii, ponieważ słupy i bramki sieci trakcyjnej ograniczały widoczność semaforów kształtowych, a ponadto sieć trakcyjna używana mogła być do zasilania sygnałów świetlnych[9]. W Polsce sygnalizacja świetlna pojawiła się w okresie międzywojennym w węźle warszawskim, a szerzej wprowadzana zaczęła być po II Wojnie Światowej. Mimo jej rozwoju i zalet na wielu liniach wciąż jednak powszechnie spotykane są sygnalizatory kształtowe. 3. Rodzaje sygnalizatorówPodstawowymi urządzeniami służącymi do przekazywania maszyniście sygnałów są sygnalizatory przytorowe, ustawiane przy torach. Sygnalizatory przytorowe mogą być uzupełnione lub zastąpione przez sygnalizatory kabinowe, znajdujące się bezpośrednio w kabinie maszynisty. Sygnały i sygnalizatory, ze względu na rodzaj ruchu, którego dotyczą, podzielić można na pociągowe oraz manewrowe. Sygnalizatory pociągowe, które mogą zezwolić lub zabronić dalszej jazdy, nazywa się w polskim kolejnictwie semaforami - wyjątkiem są semafory przy torach przeznaczonych jedynie do wjazdu pociągów i wjazdowe z toru lewego od których nie ma zorganizowanych przebiegów, które dla jazd pociągowych podają wyłącznie sygnał "Stój" (ewentualnie sygnał zastępczy). Semafory często spełniają dodatkowo funkcję sygnalizatorów manewrowych - sygnał "Stój" dla pociągów dotyczy również jazd manewrowych, a przez stosowanie dodatkowych komór świetlnych możliwe jest podawanie sygnałów zezwalających na manewrowanie.  b)  Fot. 1. Sygnalizator: a) kształtowy, b) świetlny  Sygnalizatory przytorowe ze względu na konstrukcję dzieli się na:
Ze względu na zasadę działania i formę przekazywanych sygnałów, sygnalizatory świetlne podzielić można na (rys. 2)[4]:
 Rys. 2. Przykładowe sygnały na sygnalizatorach świetlnych różnych typów: a) soczewkowym, b) projektorowym, c) pozycyjnym, d) pozycyjnym kolorowym. Powszechnie stosowane są sygnalizatory soczewkowe, wyposażone w różnobarwne soczewki, których podświetlanie światłami ciągłymi lub migającymi daje różne obrazy sygnałowe. W sygnalizacji kolejowej stosowane są najczęściej następujące barwy świateł sygnałowych:
W sygnalizatorach projektorowych stosuje się komory sygnałowe z układem ruchomych przesłon poruszanych za pomocą elektromagnesów, pozwalających uzyskać różne barwy światła w jednej komorze. Sygnalizatory projektorowe nie znalazły zastosowania na PKP. Sygnalizatory pozycyjne wyposażone są w komory sygnałowe jednej barwy - najczęściej białej, a różne znaczenie sygnałów uzyskuje się poprzez różne ułożenie świateł względem siebie. W sygnalizatorach pozycyjnych kolorowych oprócz układu świateł ma znaczenie także ich barwa. Sygnalizatory pozycyjne pociągowe spotkać można na kolejach USA. Przykładem sygnalizatorów pozycyjnych stosowanych na PKP są tarcze rozrządowe świetlne, a dawniej także tarcze zaporowe świetlne starego typu. Sygnalizatory kabinowe znalazły zastosowanie przy dużych prędkościach i w warunkach słabej widoczności sygnalizatorów przytorowych, np. na kolejach metra. Sygnalizatory kabinowe mogą być uzupełnieniem sygnalizatorów przytorowych lub całkowicie je zastępować. Przekazują one informacje w postaci podobnej jak na sygnalizatorach przytorowych bądź też w postaci cyfr, wskaźników na tarczy prędkościomierza lub innych symboli. W Polsce sygnalizatory kabinowe stosowane są w Metrze Warszawskim oraz we wprowadzanym obecnie systemie ETCS. Sygnalizatory kabinowe najczęściej są elementem systemów sygnalizacji kabinowej i samoczynnego hamowania pociągów. 4. Zasady sygnalizacji kolejowejRuch pociągów prowadzi się zasadniczo w odstępie drogi, co oznacza, że na odcinek między dwoma kolejnymi semaforami wjechać może jednocześnie tylko jeden pociąg. Ponadto za skierowanie pociągu na właściwy tor odpowiedzialny jest personel ruchu - sygnał zezwalający na jazdę pociągową jest zatem informacją dla maszynisty, że droga przebiegu jest przygotowana i tor za sygnalizatorem jest wolny od taboru. Sygnały zezwalające na jazdę pociągową przeważnie przekazują dodatkowe informacje o drodze przebiegu lub dozwolonej prędkości. W ruchu manewrowym dopuszczalne są jazdy na zajęty tor i sygnały zezwalające na jazdę manewrową najczęściej informują jedynie o przygotowaniu drogi przebiegu. 4.1. Sygnalizacja kierunkowaOd początku jednymi z bardziej niebezpiecznych punktów, wymagających osygnalizowania, były rozjazdy. Jazda przez rozjazd w kierunku odgałęziającym się wymaga ograniczenia prędkości z uwagi na przejazd przez łuk o niewielkim promieniu. Pierwotnie maszynista informowany był o konieczności ograniczenia prędkości na rozjazdach jedynie przez ruchome wskaźniki (wówczas sygnały) położenia zwrotnic, jednak zwiększenie prędkości wymogło przeniesienie tej informacji na semafory, informujące dotąd tylko o zezwoleniu na jazdę. Od tego czasu znaczenie wskaźników położenia zwrotnic zmalało i zaczęły być stosowane głównie na potrzeby ruchu manewrowego[6]. Sygnalizacja kolejowa na stacjach była zatem początkowo sygnalizacją kierunkową, co oznacza że jej główną funkcją było wskazywanie przy pomocy sygnałów kierunku jazdy. Poza informacją o jeździe na wprost lub w kierunku odgałęziającym się przez rozjazdy, sygnały na semaforach wraz z odpowiednimi wskaźnikami niekiedy dokładniej określały kierunek wyjazdu ze stacji albo oznaczenie grupy bądź numer toru, na który odbywał się wjazd. Sygnalizacja kierunkowa stosowana była dawniej na PKP - wówczas sygnał składający się z uniesionych dwóch ramion semafora miał znaczenie "Wolna droga w kierunku zbocznym", a wyjątkowo stosowano semafory trzyramienne mogące podać sygnał składający się z trzech uniesionych ramion, oznaczający wolną drogę w kierunku innym niż przy uniesionych dwóch ramionach. Innym przykładem był system sygnalizacji stosowany na kolejach angielskich, w którym każde ramię semafora odnosiło się do innego kierunku jazdy[10]. 4.2. Sygnalizacja prędkościowaW sygnalizacji prędkościowej sygnalizatory podają maszyniście dozwoloną prędkość jazdy, niezależnie od tego, gdzie są ustawione. Dopuszczalna prędkość najczęściej uwarunkowana jest ustawieniem zwrotnic w drodze przebiegu lub brakiem drogi hamowania z wyższych stopni prędkości przed sygnałem "Stój" bądź sygnałem ograniczenia prędkości. Odejście od sygnalizacji kierunkowej i wprowadzenie sygnalizacji prędkościowej na PKP nastąpiło w 1958 r. w rezultacie dwóch międzynarodowych konferencji OSŻD, których celem było ujednolicenie sygnalizacji i podstawowych przepisów technicznych w krajach członkowskich[8]. Najprostsze systemy sygnalizacji prędkościowej wyróżniają trzy stopnie prędkości: "Stój", wolna droga z najwyższą dozwoloną prędkością oraz wolna droga z ograniczoną prędkością (przeważnie do 40 km/h). Sygnalizacja dwustopniowa, nie informująca o dopuszczalnej prędkości, a jedynie o możliwości dalszej jazdy stosowana jest przy niewielkich prędkościach jazdy (np. Koleje Piaskowe w GOP - gdzie prędkości w zasadzie nie przekraczają 40 km/h[7]) lub przy zastosowaniu lekkiego taboru (np. Warszawska Kolej Dojazdowa). W sygnalizacji stosowanej na PKP rozróżnione są następujące stopnie prędkości:
Poszczególne stopnie sygnalizowane są różnymi barwami i układem świateł. Dodatkowo stosowane mogą być wskaźniki precyzujące informację o dopuszczalnej prędkości poprzez wyświetlanie pod sygnałem zezwalającym na jazdę odpowiedniej liczby, oznaczającej prędkość jazdy w dziesiątkach km/h. W przypadku zastosowania sygnałow z wieloma światłami sygnałowymi najczęściej sygnały składające się z jednego światła zezwalają na jazdę z prędkością wyższą, niż w przypadku dwóch lub większej liczby świateł. Bardzo istotne jest wówczas wykluczenie sytuacji, gdy uszkodzenie jednego ze świateł (np. przepalenie żarówki) powodować będzie powstanie sygnału mniej bezpiecznego. Zrealizowane może być to np. przez szeregowe połączenie żarówek, zastosowanie dławika wyrównawczego niedopuszczającego do nierównomiernego rozpływu prądu w obwodach żarówek czy kontrolę świecenia każdego ze świateł. Nietypowy pod tym względem jest system sygnalizacji kolei norweskich, w którym założono, że dwa zielone światła zezwalają na jazdę z prędkością wyższą, niż jedno światło. 4.3. Stawność sygnalizacjiSygnalizacja dla pociągów jest najczęściej sygnalizacją wielostawną - informuje o możliwości jazdy na dwóch lub więcej kolejnych drogach jazdy (odstępach), dzięki czemu maszynista może z wyprzedzeniem zorientować się, jakich sygnałów oczekiwać na następnych sygnalizatorach. Liczba dróg jazdy, o których informuje sygnał, określana jest jako stawność sygnalizacji - sygnalizacja n-stawna informuje o n-1 drogach jazdy, np. dwustawna - o jednej drodze jazdy, trzystawna - o dwóch[1]. Pierwsze stosowane semafory były sygnalizatorami dwustawnymi - sygnał informował jedynie o możliwości jazdy na odcinku bezpośrednio za semaforem. Z uwagi na konieczność wcześniejszego rozpoczęcia hamowania przed sygnałem "Stój", zaczęto stosować tarcze ostrzegawcze, uprzedzające maszynistę o zbliżaniu się do semafora - początkowo nieruchome, a później informujące o wskazaniach semafora, do którego się odnoszą. Po zbliżeniu do siebie semaforów na odległość drogi hamowania tarcze ostrzegawcze połączono z poprzednimi semaforami - powstała sygnalizacja trzystawna. Na kolejach polskich, na głównych liniach spotykana jest ponadto sygnalizacja czterostawna, w której o sygnale "Stój" maszynista uprzedzany jest w odległości dwóch odstępów przed tym sygnałem (rys. 3).  Rys. 3. Sygnalizacja o różnej stawności spotykana w Polsce: a) dwustawna, b) dwustawna z tarczami ostrzegawczymi, c) trzystawna, b) czterostawna 4.4. Rodzaje sygnału "Stój", sygnał zastępczySygnał "Stój" może być sygnałem bezwzględnym lub względnym. Sygnał "Stój" bezwzględny podawany jest na sygnalizatorach obsługiwanych przez personel ruchu i oznacza bezwzględny zakaz wjazdu za sygnalizator - minięcie takiego sygnału przez pociąg możliwe jest po otrzymaniu odpowiedniego rozkazu lub sygnału zastępczego. Sygnał "Stój" względny dopuszcza jazdę z niewielką prędkością za sygnalizator sterowany samoczynnie (semafory samoczynnej blokady liniowej) bez porozumienia z personelem ruchu, co usprawnia ruch w razie wystąpienia usterki urządzeń sterujących sygnalizatorem. Sygnalizatory takie oznaczane są poprzez inny sposób malowania masztu lub umieszczenie na nich dodatkowych wskaźników. Sygnał "Stój" względny stosowany może być także przy sygnalizacji kabinowej i braku sygnalizatorów przytorowych - wówczas możliwość warunkowego kontynuowania jazdy określona może być przez przytorowe wskaźniki ustawiane na granicach odstępów blokowych. Sygnał zastępczy (Sz) jest specjalnym rodzajem sygnału, który zezwala na przejazd bez rozkazu pisemnego obok semafora wskazującego "Stój", gdy nie można podać na nim sygnału zezwalającego. Sygnał zastępczy jest sygnałem nieuzależnionym - jazda pociągu na ten sygnał nie jest zabezpieczana przez urządzenia srk, co oznacza że personel ruchu bierze na siebie pełną odpowiedzialność za właściwe przygotowanie drogi przebiegu i sprawdzenie jej niezajętości. Użycie sygnału zastępczego jest rejestrowane przez urządzenia przy pomocy plomb, liczników lub w inny sposób. Sygnał zastępczy najczęściej ma postać białego, migającego światła. Bibliografia
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
(c) Paweł Okrzesik 2004-2021. Wykorzystywanie materiałów bez wiedzy i zgody autora niedozwolone. |
