Электропневматическая тормозная система на британских магистральных железнодорожных поездах была введена в 1950 году и остается основной тормозной системой для многосекционных поездов, находящихся в эксплуатации сегодня, хотя поезда метрополитена London Transport оснащались тормозами EP с 1920-х годов. Южный регион британских железных дорог эксплуатировал автономный парк электропоездов для пригородных и средних пассажирских поездов. С 1950 года было проведено расширение парка, и новая сборка приняла тормозную систему, которая была новой в Великобритании, электропневматический тормоз, в котором работа тормоза сжатого воздуха управлялась электрически машинистом. Это был значительный и успешный технический прогресс, позволяющий быстрее и более чувствительно реагировать на работу машиниста по управлению тормозами.
С 1920-х годов Southern Railway of the UK и ее предшественники приняли электрификацию и эксплуатацию составных поездов в качестве решения для плотных и интенсивных требований к обслуживанию пассажиров. Флот до Второй мировой войны использовал двухтрубную систему воздушного тормоза Westinghouse , которая была более эффективна, чем широко распространенный тогда в Великобритании вакуумный тормоз . Однако у нее были недостатки, главным образом:
Первыми южными единицами, оснащенными тормозом EP, можно считать двухэтажные 4-DD Bulleid, построенные в 1949 году (4001 и 4002). Тормоз EP, установленный на этом составе, не был самопритирающимся и все еще требовал тормоза Westinghouse в качестве торможения «fail to safe», поскольку установленный тормоз EP был типа «energise to apply», что означало, что в случае потери напряжения управления тормозом тормоз EP не работал. 4-DD были основаны на более раннем 4-SUB , но не были функционально совместимы ни с 4-SUB , ни с более поздним составом EPB.
Начиная с 1950 года, большой новый парк пригородных поездов с несколькими секциями был поставлен в довоенной конструкции и, как и другие технические усовершенствования, они были оснащены электропневматическим тормозом – повсеместно называемым «тормозом EP». Прогресс в технологии торможения доминировал над другими разработками, и обозначение поездных единиц было 2-EPB и 4-EPB для двух- и четырехвагонных единиц соответственно. Проект оказался успешным, и был построен более крупный парк в целом схожей конструкции, а электрификация Kent Coast Line распространила принятие тормоза EP на пассажирские перевозки на средние расстояния, но по-прежнему ограничивалась несколькими секциями. (Небольшой парк локомотивов был построен для Южного региона и имел систему управления тормозами, которая была совместима для целей взаимодействия.)
Поезда имели тормозное оборудование Westinghouse и электрическую систему управления, активирующую пневматические тормоза на каждом вагоне. В нормальном режиме машинист использовал исключительно систему EP, но она не была отказоустойчивой. Если электрическая система выходила из строя, машинисту нужно было просто переместить тормозной кран в другое положение, и тот же клапан управлял отказоустойчивой системой Westinghouse на поезде. Это делалось только в случае отказа или чрезвычайной ситуации.
Система Westinghouse использует воздушные резервуары на каждом транспортном средстве, и сжатый воздух выпускается из этих резервуаров в тормозные цилиндры, поскольку давление в трубопроводе поезда снижается водителем, управляющим тормозным клапаном. Этот процесс заставляет механическую связь прижимать тормозные колодки к колесам.
Выпуск сжатого воздуха в тормозные цилиндры осуществляется тройными клапанами, которые сами управляются давлением воздуха в трубопроводе поезда, пневматическом трубопроводе, проходящем по всей длине поезда. Когда машинист хочет применить торможение, он управляет тормозным клапаном машиниста, который выпускает часть воздуха из трубопровода поезда, тем самым управляя тройными клапанами. Когда машинист хочет отпустить тормоза, его управление тормозным клапаном машиниста возвращает сжатый воздух (хранящийся в цилиндре около места водителя) в трубопровод поезда, и это перемещает тройной клапан таким образом, чтобы выпустить воздух из тормозных цилиндров в атмосферу, позволяя тормозным колодкам отодвинуться от колес. Хотя при работе в составе нескольких единиц воздушные резервуары на транспортных средствах могут быть относительно быстро заряжены, восстановление давления в трубопроводе поезда занимает некоторое время, поскольку воздух должен физически перемещаться по всей длине поезда.
В работе EP распределитель, выполняющий функции, аналогичные функциям тройного клапана, приводится в действие непосредственно и мгновенно электрическим управлением от тормозного клапана водителя. Используются тормозные цилиндры Westinghouse, воздушные резервуары и насосы, так что изменяется только способ передачи команды водителя.
Преимущества системы EP заключаются в следующем:
Электрическая система управления требовала кабелей управления по всей длине поезда (в дополнение к двум воздуховодам для работы Westinghouse), а на каждом конце каждого блока был предусмотрен соединительный кабель для использования, когда два или более блоков были соединены для работы в составе. В 1950 году электронное управление было невозможно, и система использовала четыре проводника в кабеле для достижения градуированных скоростей торможения.
Система EP-тормоза получила высокую оценку водителей и была принята на вооружение для последующих серий подвижного состава Южного региона Британских железных дорог , включая пассажирский состав средних дистанций.
Система была разработана на основе оригинального состава электропоездов и получила дальнейшее развитие во втором поколении моторвагонных поездов, построенных для British Rail в 1970-х годах, таких как электропоезд класса 313 .
Воздушная система Westinghouse была заменена полностью электрической системой управления, так что необходимость в тормозной магистрали и тройных клапанах отпала. Вместо этого по всей длине поезда проходит одна воздушная магистраль, которая теперь называется главной трубой резервуара. Она работает при давлении 10 бар и, помимо питания каждого тормозного цилиндра, также обеспечивает воздухом вторичные системы подвески (воздушные подушки) и двери с электроприводом.
Каждый тормозной резервуар хранит воздух под давлением 7 бар и подается через редукционный клапан от главного резервуара. Ручка тормоза водителя передает управляющие напряжения по трем проводам на каждый клапан управления EP, что позволяет воздуху из тормозного резервуара проходить в тормозной цилиндр, тем самым активируя дисковый тормоз. Наличие напряжения удерживает тормоза выключенными , обеспечивая отказоустойчивую систему.
Трехступенчатый тормоз «Westcode» использует три провода, которые работают в двоичной последовательности для управления ступенью торможения. 10 и 11 — это кодировка тормоза для обеспечения трех ступеней, провод 12 — аварийный тормоз, провод 15 — отрицательный электрический тормоз.
Позиции на ручке тормоза следующие:
Эта система используется и сегодня.
В предыдущих системах EP brake, если поезд разделялся или происходила серьезная утечка воздуха, падение давления в тормозной магистрали автоматически приводило к срабатыванию тормозов. Эта функция была утрачена с удалением тормозной магистрали, поэтому был создан электронный эквивалент.
Провод непрерывности тормоза (он же trainwire 13) питается управляющим напряжением 120 В постоянного тока от аккумулятора и проходит по петле вокруг поезда, проходя через различные регуляторы (электрические переключатели, управляемые давлением воздуха) в каждом вагоне, в конечном итоге питая ручку(и) управления питанием и тормозами на пульте машиниста. Если какой-либо из регуляторов должен открыться из-за низкого давления воздуха или если сам провод непрерывности тормоза должен быть оборван разделением поезда, управляющее напряжение на пульте машиниста будет отключено, что приведет к отключению тягового усилия двигателей и применению аварийного тормоза [1] .
В Великобритании в последних построенных многосекционных поездах, таких как семейство Alstom Aventra, по-прежнему используются фрикционные (дисковые) тормоза, которые управляются электропневматическими клапанами для их основной тормозной системы. Кроме того, динамическое торможение сочетается с этим для достижения более высокой силы торможения и снижения износа тормозных колодок.