Часть железнодорожной сигнальной системы, стопор поезда , стопор срабатывания или спусковой кран (иногда называемый спусковым краном ) представляет собой устройство защиты поезда , которое автоматически останавливает поезд, если он пытается проехать сигнал , когда вид сигнала и правила эксплуатации запрещают такое движение, или (в некоторых случаях) если он пытается проехать на чрезмерной скорости.
Система остановки поезда состоит из двух основных компонентов. Один из них — механизм рычага отключения, установленный на земле рядом с рельсом , который по сути состоит из подпружиненного рычага, соединенного с электродвигателем (или пневматическим цилиндром в электропневматических системах). Другой — установленный на поезде кран отключения, который соединен либо напрямую, либо электрически с тормозной системой поезда .
Расцепляющий рычаг автоматически поднимается всякий раз, когда поезд должен остановиться. Когда система сигнализации определяет, что движение поезда безопасно, двигатель опускает расцепляющий рычаг в нижнее положение. Пружина обеспечивает подъем расцепляющего рычага во всех других ситуациях, что является важным условием безопасности в случае отказа электрического или пневматического источника питания или двигателя, приводящего в действие расцепляющий рычаг. Если поезд пытается проехать сигнал с расцепляющим рычагом в поднятом положении, расцепляющий рычаг механически контактирует с расцепляющим краном на поезде, вызывая автоматическое включение тормозов поезда, тем самым останавливая поезд.
Придорожные рычаги отрегулированы таким образом, что они поднимаются примерно на 2+1 ⁄ 2 дюйма (64 мм) над верхом направляющей в положении остановки и опуститься примерно на 1 дюйм (25 мм) ниже верха направляющей в свободном положении. Время, необходимое для подъема или опускания рычага, составляет около двух секунд.
Механические остановки поездов оказались относительно безопасными, поскольку их исторические модели 19 века все еще используются в 21 веке. Из-за квадратичного приращения силы в зависимости от скорости эти механические системы ограничены низкоскоростными приложениями. Их дальнейшее использование можно найти в городских скоростных транзитных системах, где поезда движутся со скоростью не более 100 км/ч. В то время как более поздние бесконтактные остановки поездов требуют наличия рабочего приемника на поезде для инициирования аварийной остановки (как в случае PCCS или Indusi ), механические остановки изначально напрямую нажимали на тормоза.
Поскольку рычаг отключения может напрямую ударить по тормозному рычагу, были установки, в которых каждый вагон поезда имел отдельный кран отключения на каждой тележке, имеющей тормоза. Поэтому в некоторых установках рычаг отключения будет откидываться в безопасное положение всего через несколько секунд после того, как сигнал стал красным, чтобы уменьшить износ (что является реальным риском безопасности, как было показано в аварии метро Russell Hill в 1995 году ). Из-за износа рычаги отключения для противоположного направления на том же рельсе будут приводиться в действие вместе с рычагом отключения для номинального направления.
Как и многие ранние системы, механический стопор поезда по своей сути не контролирует скорость. Были аварии, когда поезда выходили за пределы перекрытия из-за чрезмерной скорости. Для внешнего управления скоростью поезда была развернута операция остановок поездов по времени, которая широко используется в метро Нью-Йорка, где второй рычаг отключения на расстоянии складывается всего через несколько секунд после того, как поезд проходит контрольную точку. Эти дорогостоящие системы контроля скорости, как правило, постепенно вытесняются в пользу компьютера управления кабиной, который может непрерывно проверять кривую торможения при приближении к сигналу.
Существует три типа остановок поездов:
Спусковой рычаг поднимается всякий раз, когда сигнал не показывает, что можно продолжать движение. Если поезд пытается проехать сигнал, кран отключения на поезде ударяет по поднятому спусковому рычагу, и поезд останавливается. Когда сигнал показывает, что можно безопасно продолжать движение (свободно или осторожно) , спусковой рычаг опускается, и поезд может продолжить движение без дальнейших помех. В некоторых случаях спусковой рычаг не будет опускаться, когда сигнал, к которому он применяется, показывает, что можно продолжать движение, например, когда вспомогательные сигналы очищены, заставляя поезд спуститься перед продолжением движения, тем самым гарантируя, что движение осуществляется на безопасной скорости.
При остановке поезда по времени рычаг отключения остается поднятым до тех пор, пока приближающийся поезд не выполнит маневрирование рельсовой цепи на подходе в течение периода времени, соответствующего установленной скорости. Если поезд приближается со скоростью, превышающей установленную, рычаг отключения остается поднятым и останавливает поезд. Если поезд приближается со скоростью, равной или ниже установленной скорости, рычаг отключения опускается до прибытия поезда, и поезд может продолжить движение без дальнейших помех.
Некоторые остановки поезда по времени требуют, чтобы машинист подтвердил наличие стимула, прежде чем рычаг опустится на желтый сигнал светофора.
Для участков пути с более низкими скоростными ограничениями (15–20 км/ч) также используется более простая конструкция. Расцепляющий рычаг свободно вращается на горизонтальной оси с противовесом, прикрепленным к его нижнему концу. Если скорость поезда низкая, рычаг будет вращаться расцепляющим краном с силой, недостаточной для начала торможения. Но если его скорость слишком высока, сила будет большой из-за инерции противовеса , что приведет к срабатыванию тормозов.
При фиксированных остановках поезда рычаг отключения не может быть опущен. Фиксированные остановки располагаются близко к концу тупикового пути, чтобы остановить поезд до того, как он сойдет с пути. Их также можно использовать в конце участков пути, за которыми не должны проходить определенные поезда, например, в конце электрифицированной территории (например, Гамильтон, Новый Южный Уэльс ), или для проверки автоматического тормоза и расцепителя поездов, отправляющихся из определенных мест, например, с подъездных путей, около буферных остановок.
Фиксированная остановка поезда, которая является последней на линии, движущейся в обратном направлении, может, несмотря на свое название, быть подавлена, как в случае с соответствующими "фиксированными сигналами" в сети Сиднея. Подавление необходимо, поскольку в Сиднее задний кран отключения на поезде всегда опущен, в то время как в Мельбурне , напротив, подавление не требуется, поскольку кран отключения в задней части поезда всегда поднят, чтобы не задеть любой боковой рычаг отключения.
Некоторые железные дороги и железнодорожные транзитные агентства используют фиксированные остановки поездов для защиты работников в рабочих зонах, временно устанавливая их на обоих концах зоны, предотвращая неправомерный въезд поездов в рабочую зону.
В 1901 году компания Union Switch and Signal Company разработала первую автоматическую систему остановки поездов для Бостонской надземной железной дороги . Вскоре эта система была принята в Нью-Йоркском метрополитене и других транзитных системах в Соединенных Штатах. [1] Примерно в это же время аналогичные системы были установлены в системе лондонского метрополитена .
Из-за своей механической природы, стопор поезда имеет определенные ограничения в применении. Например, сильные снегопады и гололед могут помешать работе придорожного рычага. Поэтому его наиболее широкое применение — на подземных линиях скоростного транспорта , где условия, которые могут помешать правильной работе, легко контролируются. Он также не подходит для высокоскоростной работы, поскольку максимально допустимая скорость часто не превышает 115 км/ч (61 миль/ч), ссылаясь на риск поломки рычагов из-за столь высоких ударных сил.
Остановки поездов на линиях лондонского метрополитена постепенно заменяются ATP и сигнализацией расстояния до места. Остановки поездов остаются стандартным оборудованием на всех столичных пассажирских линиях Sydney Trains в Новом Южном Уэльсе и на электрифицированной пригородной железнодорожной системе в Мельбурне , Австралия.
Остановки поездов на берлинской городской железной дороге S-Bahn были впервые установлены в конце 1920-х годов. [2] Они получили название Bernauer Fahrsperre (или Fahrsperre Bauart Bernau ) из-за их тестирования и первой установки на железной дороге Штеттина в пригородном городе Бернау . Это была первая система скоростного тяжелого рельсового транспорта с электрификацией третьим рельсом в Германии. Они постепенно заменяются системой ZBS на основе Eurobalises до 2025 года.
Когда поезда движутся в обратном направлении, они могут "съезжать назад" на остановках, применяемых к нормальному направлению, что является помехой. Этого можно избежать одним из трех способов:
В лондонском метрополитене на линии Пикадилли есть много остановок поездов, обращенных в противоположном направлении движения. Это сделано для того, чтобы защитить поезда машинистов , которые часто движутся в противоположном направлении во время инженерных работ.
Механический рычаг отключения подтверждается в опущенном положении до того, как погаснет красный свет соответствующего сигнала. Рычаг отключения подтверждается в поднятом положении до того, как рельсовая цепь, следующая за этим сигналом, будет обозначена как незанятая. Проверочный переключатель обнаруживает фактический рычаг остановки поезда, и поломка этого рычага не центрирует переключатель ни в нажатом, ни в нормальном положении, тем самым предупреждая операторов о его неисправности.
При отказе сигнализации и т. п. может возникнуть необходимость «проскочить» остановку поезда в опасном положении в соответствии с правилами. Поскольку поезд теперь работает «на виду», важно двигаться на низкой скорости. Если низкая скорость не поддерживается, могут произойти несчастные случаи, такие как
Сцена погони на машине в фильме «Французский связной» показывает, как поезд метро Нью-Йорка врезается в остановку поезда, приближаясь к поезду, идущему впереди по тому же пути. Хотя движущийся поезд врезается в остановку поезда и начинает замедляться, для целей сцены фильма он предположительно ехал слишком быстро, чтобы полностью остановиться перед столкновением с поездом впереди.
{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)Бюллетень № 57.