.jpg/1280px-Castleton_East_Junction_signal_box_59_signal_(1).jpg)
Железнодорожный семафорный сигнал — одна из самых ранних форм фиксированных железнодорожных сигналов . Эта семафорная система включает в себя сигналы, которые отображают различные показания для обучения водителей путем изменения угла наклона поворотного «руки». Семафорные сигналы были запатентованы в начале 1840-х годов Джозефом Джеймсом Стивенсом и вскоре стали наиболее широко используемой формой механического сигнала. За прошедшие годы конструкции изменились, и цветные световые сигналы заменили семафорные сигналы в большинстве стран, но в некоторых они продолжают использоваться.
Первый железнодорожный семафорный сигнал был установлен Чарльзом Хаттоном Грегори на Лондонско-Кройдонской железной дороге (позже лондонской Брайтонской и Южнобережной железной дороге ) в Нью-Кроссе , на юго-востоке Лондона, около 1842 года на недавно увеличенной планировке, также вмещающей Юго-Восточную железную дорогу. [1] Джон Урпет Растрик утверждал, что предложил эту идею Хаттону Грегори. [2]
Семафор был быстро принят в качестве фиксированной ручной системы сигнализации в Великобритании и Северной Америке, превзойдя все другие типы в большинстве применений к 1870 году. Такие сигналы, как автоматические с электрическим управлением и сигналы блокировки, получили широкое распространение в США. После 1908 года с появлением Союза Стили «B» и «S» компании Switch & Signal, а также универсальные механизмы модели 2A General Railway Signal Company, ручные семафоры и более ранние электрические дисковые сигналы начали быстро исчезать.
Британский семафорный сигнальный рычаг состоит из двух частей: деревянного или металлического рычага (или «лезвия» ), который поворачивается под разными углами, и очков с цветными линзами, которые перемещаются перед лампой, чтобы обеспечить индикацию в ночное время. Обычно они объединялись в один кадр, хотя в некоторых типах (например, сигналах «сальто», в которых рука поворачивалась в центре), рука была отделена от зрелища. Рука выступает горизонтально в самом ограничительном аспекте; другие углы указывают на менее ограничительные аспекты. На двойных линиях в Великобритании сигнальные столбы обычно размещаются слева от пути и всегда с семафорным рычагом (-ами) обращенным влево, а зрелище и лампа - справа от столба или куклы (но слева от столба или куклы). кукла для сигналов верхних квадрантов). Проблемы со зрением могут означать, что стойка будет размещена справа от другой линии на двухпутных ответвлениях, а на одинарных линиях их можно будет разместить с любой стороны пути. Эквиваленты семафоров в Северной Америке обращены вправо, и, как правило, на европейском континенте, на двухпутных ответвлениях верхние и нижние линии противоположны линиям в Великобритании.
В зависимости от положения руки линза соответствующего цвета освещается сзади масляной лампой, газовой лампой или лампой накаливания, работающей при низком напряжении ( для этой цели также были протестированы белые светодиодные группы). Там, где требовался зеленый свет, обычно использовалась синяя линза. В сочетании с пламенем масляной лампы , излучающим преимущественно желтый цвет , это давало зеленый цвет; было важно, чтобы полученный цвет не был даже желто-зеленым по внешнему виду, поскольку его можно было принять за отдаленный сигнал «осторожно». В более поздних сигналах с использованием электрических ламп использовались зеленые линзы. Некоторые сигналы были преобразованы в электрические лампы, работающие на масляной основе, использовалась лампочка с желтым оттенком и оригинальной синей линзой для сохранения правильного цвета, а с 1996 года в Западном регионе Британских железных дорог была установлена 12-вольтовая 5-ваттная лампа, но питаемая при напряжении 10,7. вольт, чтобы обеспечить яркость, приближающуюся к цветовой температуре.пламени масляного фитиля, что обеспечивает правильный красный или зеленый оттенок в темноте. На большинстве железных дорог Великобритании используются семафоры нижнего квадранта, то есть стрела опускается из горизонтального положения, аспект «опасности» - «чисто» при угле до 60 ° ниже горизонтали, а также различия во внешнем виде между основными и вспомогательными линиями или разъездами. существовал. В линиях некоторых компаний преобладал трехракурсный семафор, и они демонстрировали промежуточный аспект «Осторожность» и, таким образом, имели трехлинзовое зрелище. В 1911 году компания Metropolitan Line первой использовала семафор верхнего квадранта, идея была заимствована из Соединенных Штатов. После национализации в 1948 году Британские железные дороги стандартизировали семафоры верхнего квадранта, и все регионы постепенно переняли этот режим, постепенно заменяя сигналы нижнего квадранта, за исключением того, что Западный регион остался с хорошо зарекомендовавшими себя и хорошо пропорциональными семафорами нижнего квадранта с, в конечном итоге, тяжелым чугунные очки с круглыми цветными стеклами, заменяющие прежнюю литой оправу для очков с тонкой окантовкой на фигурные цветные очки, основные ветви имеют длину 4 фута (1,2 м), а дочерние - 3 фута (0,91 м) с другими дочерними элементами - 2 фута (0,61 м) в длину. . Предыдущие рычаги GWR высотой 5 футов (1,5 м), размещаемые на высоте более 26 футов (7,9 м) над уровнем рельсов, были заменены на 4 фута (1,2 м). Все запасные части были изготовлены из эмалированной стали и имели соответствующие цвета рычагов: красный с белой полосой для рычага «Стоп» и желтый рычаг с шевроном и черным шевроном для рычагов «Дальний» (Осторожно). Оба типа имеют обратную сторону белого цвета с черной полосой или шевроном, в зависимости от обстоятельств. Последние рукава «Вызов», «Шунт» или «Предупреждение» в Западном регионе имели длину 2 фута (0,61 м) с красно-бело-красными горизонтальными полосами и показывали пониженное освещение в темноте с соответствующей черной буквой C, S. или W, подсвечивается в состоянии «продолжение» зеленым светом, отображаемым в этом режиме. Аспект остановки обычно был лунно-белым в темноте. Сейчас все они удалены, но примеры можно увидеть на линиях наследия Великобритании. По состоянию на 2020 год в западном регионе Network Rail осталось лишь несколько семафорных сигналов, причем светодиодные сигналы заменили большинство семафоров.
Материалы, которые обычно использовались для изготовления сигнальных столбов для семафорных сигналов, включали древесину, решетчатую сталь, трубчатую сталь и бетон. Южная железная дорога в Великобритании часто использовала старые рельсы в качестве сигнальных постов.
Домашние сигналы немецких семафоров, которые по внешнему виду полностью отличаются от британских семафорных сигналов, включают одно или два белых плеча с красным контуром и небольшим круглым диском на конце, а также цветные линзы, которые отображают положение аспекта(ов). ) сигнала во время работы в ночное время и эти руки обращены вправо от поста. Немецкие семафорные дальние сигналы состоят из одного желтого диска с черно-белым контуром и (необязательно) тонкого желтого стреловидного диска с черно-белым контуром. И диск, и стрелка имеют цветные линзы, которые помогают водителям в темное время суток. Эти типы можно было увидеть в некоторых других странах, которые использовали немецкие принципы сигнализации.
Британские семафоры бывают нижнего и верхнего квадрантов . При сигнале нижнего квадранта рычаг поворачивается вниз для менее ограничительной индикации (известной как «выключено»). Сигналы верхнего квадранта, как следует из названия, поворачивают рычаг вверх для «выключения».
В 1870-х годах все британские железнодорожные компании стандартизировали использование семафорных сигналов, которые в то время неизменно относились к типу нижнего квадранта. [3] Начиная с 1920-х годов, семафоры верхнего квадранта почти полностью вытеснили сигналы нижнего квадранта в Великобритании, за исключением бывших линий GWR . [4] Преимущество сигнала верхнего квадранта заключается в том, что в случае обрыва сигнального провода или, например, сигнального рычага накрывает снег (например), сила тяжести будет стремиться привести к падению сигнала в безопасное «опасное» положение. В случае сигнала нижнего квадранта может произойти обратное: сигнал будет отключен, хотя на самом деле он должен иллюстрировать «опасность». Поэтому их футляры для очков, расположенные на противоположной стороне шпинделя, на котором поворачивается сигнальный рычаг, должны быть достаточно тяжелыми, чтобы предотвратить это. [5]
Текущая британская практика требует, чтобы сигналы семафоров, как верхнего, так и нижнего квадрантов, наклонялись под углом 45 градусов к горизонтали, чтобы отображать индикацию «выключено». [6]
Первые британские железнодорожные семафоры имели рычаги, которые можно было устанавливать в три положения в нижнем квадранте. При использовании в сочетании с системой временных интервалов горизонтальная рука означала «опасность», наклоненная вниз под углом 45 градусов означала «осторожность», а вертикальная рука (рука, спрятанная внутри столба) означала «чисто». Вертикальная индикация постепенно была прекращена, поскольку система абсолютных блоков заменила работу с временными интервалами. Великая Северная железная дорога была первой компанией, которая ввела сигналы «кувырка», установленные вдали от поста, после аварии в январе 1876 года, когда поезд проезжал мимо сигнала, дающего ложный «ясный» вид, потому что сигнальный рычаг замерз в своем пазу во время движения. метель. [7]
Более поздней разработкой стал трехпозиционный сигнал семафора в верхнем квадранте. Они работали в верхнем квадранте, чтобы отличать их от тогдашних стандартных двухпозиционных семафоров нижнего квадранта. Когда рука наклонена вверх под углом 45 градусов, это означает «осторожно», а рука в вертикальном положении означает «ясно». Таким образом, три индикации могут быть переданы одной рукой и без необходимости наличия удаленной руки на одном и том же посту. Ранний отказ от трехпозиционного семафорного сигнала в Великобритании позволил широко заменить двухпозиционные сигналы нижнего квадранта двухпозиционными сигналами верхнего квадранта. [8]
Красный цвет быстро был выбран как лучший цвет для плеч семафора, поскольку он был хорошо виден на большинстве фонов. Для повышения заметности руки обычно наносится маркировка контрастного цвета, например полоса или пятно. Задняя часть руки обычно окрашена в белый цвет с черной маркировкой.
Если невозможно избежать особенно плохого контраста фона, за рукой можно разместить прицельную планку (обычно окрашенную в белый цвет), чтобы обеспечить достаточный контраст и улучшить видимость. Альтернативно, часть опоры моста, удобно расположенная за сигналом, может быть окрашена в белый цвет.
С 1872 года дальние сигнальные рычаги (см. ниже) отличались наличием на конце выемки в виде «рыбиго хвоста». В то время все сигнальные рычаги все еще были окрашены в красный цвет. В 1920-х годах британские железнодорожные компании начали окрашивать свои дальние сигнальные рычаги в желтый цвет, чтобы лучше отличать их от красных стоп-сигналов. Красные линзы в дальних сигналах одновременно менялись на желтые. Однако в некоторых странах практика использования красного дальнего оружия сохранилась.
Третий тип рычага с заостренным концом, выходящим наружу, часто используется (хотя и не в Великобритании) для обозначения того, что сигнал действует автоматически (как в системах автоматической блокировки сигнализации), и во многих случаях указывает на то, что сигнал является «разрешительным», и можно проехать, демонстрируя его наиболее ограничительный аспект, на низкой скорости.
Для большинства типов семафорного рычага цвет света, отображаемый, когда рычаг находится во включенном (наиболее ограничительном) положении, обычно соответствует цвету самого рычага (т. е. красный для сигнала остановки, желтый для удаленного сигнала). Когда рычаг находится в положении «выключено», загорается зеленый свет.
Другие формы и цвета рычагов семафоров использовались для определенных целей в разных странах мира.
Во всем мире первые сигналы семафоров контролировались рычагами, расположенными на сигналах. Некоторые ранние сигналы выступали из-под крыши контрольной сигнальной коробки . Позже дистанционное управление стало осуществляться с помощью рычагов , соединенных с сигналом одиночными проводами (Великобритания), парами проводов (континентальная Европа) или трубами, поддерживаемыми роликами (Северная Америка). Рычаги были сгруппированы в здании, известном как «сигнальная будка» (Великобритания и Австралия) или «блокировочная башня» (Северная Америка). В Великобритании несколько сигнальных проводов были сгруппированы вместе, а на станциях обычно прокладывались под платформами чуть выше уровня рельсов. Работа одного сигнального провода приводила к «дребезгу» некоторых соседних проводов, и этот шум был одним из многих характерных звуков железнодорожного транспорта до постепенного введения цветных световых сигналов с середины 20 века.
Сигналы семафоров также могут управляться электродвигателями, гидравлически или пневматически, что позволяет располагать их дальше от управляющего сигнального блока. В некоторых случаях их можно заставить работать автоматически. Сигналы спроектированы так, чтобы быть безопасными, поэтому в случае потери питания или поломки рычажного механизма рычаг под действием силы тяжести переместится в горизонтальное положение. Для семафоров нижнего квадранта футляр для очков должен быть достаточно тяжелым, чтобы дужка поднималась, а не опускалась; это одна из причин повсеместного перехода на сигналы верхнего квадранта. (Цель противовеса, который часто находится на рычаге ниже стойки семафорного сигнала, на самом деле состоит в том, чтобы гарантировать, что сигнальный провод вернется в свое нормальное положение, когда управляющий рычаг будет возвращен назад. В противном случае, опять же, сигнал может не вернуться. к опасности. Эти противовесы одинаково часто используются как для сигналов верхнего, так и нижнего квадранта.)
В следующем разделе описываются семафорные сигналы в том виде, в каком они были и используются при сигнализации абсолютной блокировки в Соединенном Королевстве.
Сигналом остановки является любой сигнал, наиболее ограничительным признаком которого является «опасность» (вынуждающая к остановке). Стоп-сигналы используются для защиты развязок , пунктов (Северная Америка — «переключатели»), железнодорожных переездов , разводных мостов , платформ или блок-секций.
Конкретный сигнальный блок может управлять одним или несколькими сигналами остановки на каждой бегущей строке. В районах с традиционной механической сигнализацией в Соединенном Королевстве сигнальный ящик чаще всего имеет два стоп-сигнала, управляющих каждой линией. Первый, до которого добирается поезд, известен как сигнал «домой» . Последний сигнал остановки, известный как стартовый сигнал или сигнал секции , обычно располагается за точками и т. д. и контролирует вход в блок-участок впереди. Расстояние между сигналами «дом» и «старт» обычно довольно короткое (обычно несколько сотен ярдов) и позволяет поезду дождаться освобождения участка перед ним, не блокируя линию на всем пути обратно к предыдущему участку.
Немецкие домашние семафорные сигналы ( Hauptformsignale ) могут отображать аспект опасности , если плечо находится в положении 90 градусов (горизонтально), и могут отображать аспект движения , если плечо находится в положении 45 градусов (по диагонали). Домашние сигналы могут иметь дополнительный нижний рычаг, который может отображать движение на пониженной скорости (40 км/ч); однако это не является обязательным.
В некоторых местах на одной линии может передаваться более одного домашнего сигнала. Они будут обозначаться такими именами, как внешний дом и внутренний дом , или первый дом , второй дом и т. д.
Внешний дом обычно защищает нейтральный участок длиной 1 ⁄ мили (440 ярдов; 400 м), свободный от любых точек или подъездных путей. Это позволяет поездам приближаться, когда станция или перекрёсток заблокированы другим поездом.
Упреждающий сигнал пуска может использоваться в том месте, где может быть желательно выдвинуть поезд с платформы станции до того, как следующий участок станет доступным. В этом сценарии стартовый сигнал позволяет поезду двигаться вперед от зоны станции к опережающему стартовому сигналу, который контролирует вход на участок впереди.
Если какой-либо из сигналов, помимо первого сигнала остановки, соответствует «опасности», предыдущие сигналы также будут сохраняться в состоянии «опасно», пока поезд почти не остановится, чтобы указать машинисту, что следующий сигнал находится в состоянии «опасности». . Это может быть обеспечено инструкцией или электрической блокировкой , которая требует наличия рельсовой цепи на подходе к сигналу.
В Северной Америке вышеуказанная терминология не использовалась, поскольку развитие практики сигнализации в Северной Америке отличалось от развития практики сигнализации в Соединенном Королевстве в конце девятнадцатого века. В Северной Америке, где термин « домой сигнал» широко используется, он обычно относится к «общему» британскому определению «стоп-сигнала», а именно к любому сигналу, наиболее ограничительным признаком которого является «опасность».
Сигнал, который заранее предупреждает о сигнале остановки впереди (и который не требует остановки в наиболее ограничительном положении), называется дальним сигналом . Этот термин возник в Великобритании и используется во всем англоязычном мире. В некоторых регионах, особенно в Северной Америке, широко используются термины «сигнал отдаления» и «сигнал приближения» .
Из-за большого расстояния, необходимого для остановки движущегося поезда, дальние сигналы должны быть расположены на подходе к соответствующему сигналу остановки, по крайней мере, на расстоянии, по крайней мере, тормозного пути поезда с наихудшими тормозами для использования маршрута. Это особенно важно на высокоскоростных маршрутах. Когда-то при позиционировании дальних сигналов было принято учитывать расстояние прицеливания; Таким образом, удаленный сигнал может быть расположен на расстоянии меньшем, чем тормозной путь до соответствующего сигнала остановки.
Машинист поезда, столкнувшийся с отдаленным сигналом «осторожно», должен ожидать, что сигнал остановки будет «опасным», и должен отрегулировать скорость поезда так, чтобы остановить поезд, прежде чем он достигнет его. Машинист поезда, встречающий отдаленный сигнал в положении «свободно», знает, что все применимые сигналы остановки, управляемые одним и тем же сигнальным блоком, находятся в положении «свободно».
Это обеспечивается блокировкой; удаленный сигнал не может занять положение «чисто», если только все соответствующие сигналы остановки, управляемые сигнальным блоком, не отображают «чисто».
В отличие от британских сигналов, все немецкие домашние сигналы имеют соответствующий дальний сигнал, и оба они управляются одним и тем же рычагом.
В Великобритании до 1920-х годов дальние сигналы были окрашены в красный цвет, а ночью загорался красный свет. Учитывая, что их значения были разными, было очевидно неудовлетворительно, чтобы и домашний, и дальний сигналы показывали один и тот же цвет, но одной из проблем, которая задерживала изменение цвета дальних сигналов на желтый, было отсутствие подходящего желтого стекла для оправа для очков. [9] Некоторые британские железнодорожные компании использовали сигнальную лампу Колиньи-Уэлча для уточнения ночных аспектов; он был приспособлен для дальних сигналов и в дополнение к основному красному или зеленому свету показывал белую букву V. Министерство транспорта рекомендовало изменить цвет дальних сигнальных рычагов и очков с красного на желтый в начале 1920-х годов, хотя это не было повсеместно принято в Великобритании до конца 1920-х годов. С тех пор желтый знак предупреждения остается британским железнодорожным стандартом.
Викторианские железные дороги в Австралии изменили только отдельные дальние сигналы, оставив комбинированные домашние и дальние сигналы, показывающие зеленый цвет вместо красного в позиции предупреждения. Государственные железные дороги Нового Южного Уэльса повсюду сохранили красный дальний сигнал, добавив фиксированный верхний зеленый свет, так что изолированный дальний сигнал отображался зеленым поверх красного, как объединенный домашний и дальний сигнал предупреждения. [10]
В 19 веке дальний сигнал на Викторианских железных дорогах требовал, чтобы поезд остановился, когда сигнал был красным, а не просто двигался с осторожностью, как сейчас. Однако, остановившись на дальнем красном сигнале, поезд мог затем осторожно проследовать к домашнему сигналу, будучи готовым остановиться, не столкнувшись с каким-либо препятствием между двумя сигналами. Таким образом, удаленный сигнал в то время был немного похож на более поздний сигнал «внешнего дома». Такая практика использования дальнего сигнала в то время могла быть одной из причин железнодорожной катастрофы в Саншайн в 1908 году.
При близком расположении сигналов стоп-сигнал и дальний сигнал можно установить на одном столбе. Удаленный сигнал всегда является меньшим из двух. Два сигнала «размещены в прорези», так что удаленный сигнал может исчезнуть только в том случае, если чист сигнал остановки. Оба сигнала светятся ночью, что означает, что индикация опасности отображается красным цветом поверх желтого.
В исключительных случаях в Новом Южном Уэльсе могут быть установлены домашние и удаленные сигналы, управляемые из одного и того же сигнального ящика, особенно на внешних домашних сигналах.
Шунтирующие сигналы и вспомогательные сигналы также существуют в форме семафоров с меньшими плечами и огнями, чем у основных сигналов. Эти сигналы также могут иметь форму диска с горизонтальной полосой, повернутого на 45 градусов в свободное положение.
В Северной Америке самые ранние семафоры использовались в качестве сигналов приказа поезду [11] с целью указать инженерам, следует ли им остановиться, чтобы получить телеграфированный «Приказ 19» или «Приказ 31» .
Сигналы заказа поезда обычно располагались в здании станции или сигнальной вышке, с высоким общим столбом, на котором крепились сигнальные рычаги, обращенные в противоположные стороны. Они были дополнены семафорами с автоматической блокировкой сигналов (изобретение США), сначала с пневматическим приводом в 1880-х годах, а затем к 1890-м годам, автоматические семафоры с электроприводом правильно рассматривались как будущее, и их производство продолжалось даже во время Второй мировой войны. Хотя в США были изобретены и произведены двухплечевые электрогазовые семафоры в нижнем квадранте и трехпозиционные электрические семафоры в верхнем квадранте, эксперименты проводились в Великобритании (например, ECML, в Лондоне, Виктория, соответственно, и в изолированных районах в других местах), они так и не получили широкого распространения. с помощью любых средств.
Семафорные сигналы железнодорожного типа использовались для управления движением лодок или кораблей (например, на поворотных мостах ), а также для управления дорожным движением (например, на железнодорожных переездах ).
Механические сигналы во всем мире постепенно заменяются цветными световыми сигналами или, в некоторых случаях, системами сигнализации, которые не требуют линейных сигналов (например, ERTMS ).
В Северной Америке механические сигналы на основных линиях почти исчезли. По состоянию на 2024 год [обновлять]единственная значительная оставшаяся установка находилась на подразделениях Glorieta & Raton компании BNSF Railway через перевал Glorieta Pass в Нью-Мексико , который используется Southwest Chief компании Amtrak .
В Великобритании семафорные сигналы по состоянию на 2024 год [обновлять]все еще присутствуют на второстепенных маршрутах национальной сети, хотя увеличение расходов на продление привело к более быстрым темпам снижения в последние годы. [ нужна цитата ]
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ).