transportszynowy.pl

najobszerniejsze centrum wiedzy o transporcie szynowym po polsku

Urządzenia sterowania ruchem kolejowym > Samoczynna Blokada Liniowa

1) Informacje, przepisy i zasady działania SBL
Samoczynna Blokada Liniowa (SBL) to wieloodstępowa blokada liniowa (samoczynna) przeznaczona do zabezpieczenia ruchu pociągów na szlaku. Budowa i działanie SBL polega na podziale szlaku pomiędzy posterunkami zapowiadawczymi na odcinki (odstępy blokowe) osłaniane semaforami odstępowymi. Rozwiązanie to umożliwia zwiększenie następstwa jazdy kolejnych pociągów, a więc np. możliwość jednoczesnej jazdy kilku pociągów na szlaku w tym samym kierunku. Porównaj z jednodostępową blokadą (półsamoczynną) - zobacz opis tutaj.
W omawianym rodzaju blokady odstęp to tor pomiędzy dwoma kolejnymi semaforami odstępowymi dla tego samego kierunku jazdy, semaforami wyjazdowymi (semaforem wyjazdowym grupowym), a semaforem odstępowym na szlaku i ostatnim semaforem odstępowym i semaforem wjazdowym.

Pod względem wskazań rozróżnia się blokady samoczynne:
- dwustawne,
- trzystawne,
- czterostawne.

Blokady trzystawne i czterostawne stosowane są na sieci zarządzanej przez PKP PLK SA stąd są uwzględnione w aktualnej wersji instrukcji Ie-4 (zobacz na końcu rozdziału). Blokadę dwustawną, na kolei, można spotkać jedynie na trasach Warszawskiej Kolei Dojazdowej.
Semafory odstępowe blokady samoczynnej mają maszty malowane w kolorze białym. Tym przede wszystkim odróżnia się je od innych sygnalizatorów, w tym semaforów półsamoczynnych. Zobacz opis sygnalizatorów i sygnalizacji kolejowej - tutaj.

Kliknij aby powiększyć   
Semafor odstępowy SBL


Przyjmuje się, że maksymalna długość jednego odstępu nie może być dłuższa niż podwójna długość drogi hamowania obowiązująca na danym szlaku.

Ostatni semafor odstępowy SBL oznacza się wskaźnikiem W18, który informuje że następny semafor jest semaforem półsamoczynnym (wjazdowym).
Przy czterostawnej SBL przed przedostatnim semaforem SBL instaluje się wskaźnik W1, aby w momencie, gdy blokada jest "ciemna" (uszkodzona lub wyłączona), a przejazd szlakiem odbywa się na rozkaz, przy ostatnim semaforze SBL ze wskaźnikiem W18 prędkość pociągu nie była większa niż 100 km/h.

Kliknij aby powiększyć   
Wskaźnik W1


Kliknij aby powiększyć   
Wskaźnik W18


Samoczynna blokada liniowa może być:
- jednokierunkowa - przeznaczona do prowadzenia ruchu po torze w jednym kierunku,
- dwukierunkowa - przeznaczona do prowadzenia ruchu po torze w obydwu kierunkach.


Przykładowe wieloodstępowe blokady liniowe (SBL) - stan przy braku pociągów na szlakach
I - blokada dwustawna jednokierunkowa
II - blokada trzystawna jednokierunkowa
III blokada trzystawna dwukierunkowa
IV - blokada trzystawna dwukierunkowa - szlak jednotorowy
V - blokada czterostawna dwukierunkowa
ls - szlak
lo - odstępy blokowe
x1 - semafor półsamoczynny wyjazdowy
x2 - semafor półsamoczynny wjazdowy
a - semafor odstępowy samoczynny
b - ostatni semafor odstępowy samoczynny ze wskaźnikiem W18
c - przedostatni semafor odstępowy samoczynny ze wskaźnikiem W1
d - tarcza ostrzegawcza semafora
A, B - posterunki zapowiadawcze (nastawnie)

W stanie zasadniczym blokada może być włączona dla jednego kierunku ruchu (np. przeciwnego do zasadniczego - zobacz schemat powyżej: III, IV, V) lub pozostawać w stanie neutralnym, czyli takim w którym żaden z kierunków ruchu nie jest załączony.
Włączenie blokady dla jednego kierunku musi uniemożliwiać podanie sygnału zezwalającego na semaforach wyjazdowych dla kierunku przeciwnego po tym samym torze.
Ostatni semafor odstępowy danego kierunku musi wskazywać sygnał uzależniony od wskazań semafora wjazdowego oraz stanu niezajętości odstępu osłanianego przez semafor.
Wyświetlenie na semaforze sygnału "Stój", czyli osłonięcie odstępu przez semafor następuje po zajęciu pierwszą osią pociągu tego odstępu i musi trwać do czasu opuszczenia odstępu przez pociąg.


Szlak z jednokierunkową SBL - semafor odstępowy tylko dla kierunku zasadniczego

Kliknij aby powiększyć   
Szlak z dwukierunkową SBL (wygaszony semafor dla kierunku przeciwnego do zasadniczego)


Informacja o stanie blokady jest przekazywana do posterunku zapowiadawczego - nastawni przylegającej do szlaku. Sygnalizowane są zasadniczo przynajmniej 3 kolejne odcinki zbliżania i oddalania
Na każdym z posterunków przylegających do szlaku należy indywidualnie sygnalizować. stan niezajętości co najmniej 3 kolejnych odcinków zbliżania i oddalania.

 
Sygnalizacja niezajętości 3 odcinków SBL na pulpicie nastawczym nastawni (opis na powiększeniu)

Sygnał stój S1 "Stój" na semaforze odstępowym nie jest sygnałem bezwzględnym. Prowadzący pojazd kolejowy widząc taki sygnał musi zatrzymać pociąg natomiast następnie może kontynuować jazdę na widoczność z prędkością ograniczoną do 20 km/h tak, aby w razie zauważenia poprzedniego pociągu móc odpowiednio zareagować. Zwiększenie prędkości jazdy może nastąpić pod dojechaniu do semafora wskazującego sygnał na jazdę z większą prędkością. Przed ruszeniem spod semafora odstępowego wskazującego sygnał "stój" należy obowiązkowo podać sygnał Rp1 "Baczność".
Wyjątek od obowiązku zatrzymania w powyższej sytuacji stanowy semafor odstępowy wyposażony we wskaźnik W22. Oznacza on, że pociąg towarowy może przejechać bez zatrzymania, ze zmniejszoną prędkością obok semafora odstępowego blokady samoczynnej, wskazującego sygnał S1 "Stój". Wskaźnik ten odnosi się wyłącznie do ciężkich pociągów towarowych i zezwala na kontynuowanie jazdy z prędkością nie większą niż 20 km/h tak, by w razie potrzeby maszynista mógł zatrzymać pociąg. Wskaźnik ten stosuje się na trasach o pochyleniu powyżej 6 promili.

Kliknij aby powiększyć   
Wskaźnik W22


W przypadku zastosowania blokady samoczynnej na trasie z tunelem, stosowane są wyjątkowo czterokomorowe semafory odstępowe, umożliwiające wyświetlenie sygnału: S1a "Stój - absolutny zakaz wjazdu do tunelu". Takich semaforów nie można mijać na powyższych zasadach - sygnał S1a jest bezwzględny, analogicznie jak sygnał S1 na semaforze półsamoczynnym.
Semafory umożliwiające podanie sygnału S1a zastosowane są na szlakach Warszawa Wschodnia – Warszawa Zachodnia i Warszawa Wschodnia – Warszawa Centralna oraz Łódź Widzew - Łódź Fabryczna.


Sygnał S1a „Stój – absolutny zakaz wjazdu do tunelu”

Kliknij aby powiększyć   
Semafor samoczynny czterokomorowy umożliwiający wyświetlenie sygnału S1a



a) Dwustawna Samoczynna Blokada Liniowa 
W jej skład wchodzą semafory samoczynne dwukomorowe. Ten rodzaj SBL stosuje się na trasach, gdzie występują małe prędkości jazdy pociągów, a semafory są dobrze widoczne (np. trasy Warszawskiej Kolei Dojazdowej - WKD)
W omawianej SBL, w związku z zastosowaniem dwukomorowych semaforów, mogą być wyświetlane tylko dwa obrazy sygnałowe: S1 - "Stój" i S2 - "Jazda z największą dozwoloną prędkością".
Dla blokady liniowej dwustawnej długość odstępu nie może być krótsza niż podwójna długość obowiązującej na danej linii drogi hamowania. Zielone światło świecące w trybie ciągłym oznacza, że co najmniej jeden odstęp blokowy za semaforem nie jest zajęty. Blokada dwustawna wymaga bardzo dobrej widoczności semaforów odstępowych, gdyż w tym typie blokady semafory nie przekazują informacji o tym jaki sygnał wskazuje następny semafor (brak następstwa sygnałów), a jedynie informują o zajętości odstępów. Przed semaforami powinny być zastosowane tarcze ostrzegawcze ze wskaźnikami W1 w celu poinformowania prowadzącego pociąg o sygnale jaki wskazuje następny semafor.


Animacja - przejazd pociągu po szlaku dwutorowym z SBL dwustawną jednokierunkową i tarczami ostrzegawczymi (2 pociągi na szlaku)
S1 - stój
S2 - jazda z maksymalną dozwoloną prędkością
lo - odstęp blokowy
lh - droga hamowania


SBL dwustawna z tarczami ostrzegawczymi - stan zasadniczy


Kliknij aby powiększyć  Kliknij aby powiększyć   
Dwukomorowy semafor odstępowy dwustawnej SBL

Dwustawna samoczynna blokada liniowa stosowana jest też na liniach metra jak również komunikacji tramwajowej. Poniżej przykład z linii tramwajowej biegnącej przez tunel Krakowskiego Szybkiego Tramwaju, który wyposażono w ten typ blokady w związku z ograniczoną widocznością szlaku (łuki w tunelu). Dzięki sygnalizatorom motorniczy jest informowany, czy kolejny odstęp w tunelu, na który nie ma widoczności, jest wolny, czy zajęty.

 
Tunel KST i sygnalizator dwukomorowy SBL

Zobacz opis sygnalizacji tramwajowej - tutaj.


b) Trzystawna Samoczynna Blokada Liniowa

W jej skład wchodzą semafory samoczynne trójkomorowe i mogą być na nich wyświetlane trzy obrazy sygnałowe: S1 -"Stój" i S2 - "Jazda z największą dozwoloną prędkością", S5 - "Jazda z największą dopuszczalną prędkością - następny semafor wskazuje sygnał S1".
Przy zastosowaniu blokady samoczynnej trzystawnej długość odstępu nie może być krótsza niż długość drogi hamowania obowiązująca na danej linii kolejowej (najczęściej 1000 m). Zielone światło świecące na semaforze w trybie ciągłym informuje prowadzącego pociąg, że przed nim są co najmniej 2 odstępy blokowe wolne.


Animacja - przejazd pociągów po szlaku dwutorowym z SBL trzystawną jednokierunkową (2 pociągi na szlaku)
S1 - stój
S2 - jazda z maksymalną dozwoloną prędkością
S5 - jazda z maksymalną dozwoloną prędkością - następny semafor wskazuje sygnał "Stój"
lo - odstęp blokowy
lh - droga hamowania


Trzystawna SBL jednokierunkowa - zmiana sygnału z S5 na S2



Animacja - przejazd pociągu po szlaku dwutorowym z SBL trzystawną dwukierunkową (1 pociąg na szlaku)
S1 - stój
S2 - jazda z maksymalną dozwoloną prędkością
S5 - jazda z maksymalną dozwoloną prędkością - następny semafor wskazuje sygnał "Stój"
lo - odstęp blokowy
lh - droga hamowania
Blokada dla kierunku przeciwnego do zasadniczego jest wygaszona.


SBL trzystawna - stan zasadniczy


c) Czterostawna Samoczynna Blokada Liniowa:
W jej skład wchodzą semafory samoczynne trójkomorowe. Ten rodaj SBL stosuje się w Polsce na większości tras wyposażonych w wieloodstępwoą blokade liniową.
W omawianej SBL, w związku z zastosowaniem trójkomorowych semaforów, mogą być wyświetlane cztery obrazy sygnałowe: S1 - "Stój" i S2 - "Jazda z największą dozwoloną prędkością", S3 - "Jazda z największą dozwoloną prędkością nieprzekraczającą 160 km/h, a przy następnym semaforze z prędkością nieprzekraczającą 100 km/h - 2 odstępy wolne", S5 - "Jazda z prędkością nieprzekraczającą 100 km/h, a następny semafor wskazuje sygnał S1".
W blokadzie liniowej czterostawnej jeden odstęp nie może być krótszy niż połowa długości drogi hamowania obowiązującej na danej linii kolejowej (1600 m). Z kolei światło zielone świecące na semaforze w trybie ciągłym informuje prowadzącego pociąg, że przynajmniej trzy odstępy blokowe przed nim są wolne.


Animacja - przejazd pociągu po szlaku dwutorowym z SBL czterostawną dwukierunkową (1 pociąg na szlaku)
S1 - stój
S2 - jazda z maksymalną dozwoloną prędkością (przynajmniej 3 odstępy blokowe wolne)
S3 - przy następnym semaforze jazda z prędkością ograniczoną do 100 km/h (2 odstępy blokowe wolne)
S5 - jazda z prędkością ograniczoną do 100 km/h - następny semafor wskazuje sygnał "Stój"
lo - odstęp blokowy środkowy
lok - odstęp blokowy końcowy
lh - droga hamowania


SBL czterostawna - stan zasadniczy

Na powyższych schematach i animacjach pokazane zostały sygnały wyświetlane na semaforach odstępowych w odniesieniu do aktualnej sytuacji ruchowej na szlaku. Jak było wspomniane, ostatni semafor odstępowy wieloodstępowej blokady samoczynnej, który oznacza się wskaźnikiem W18, pełni również rolę tarczy ostrzegawczej dla semafora wjazdowego na posterunek ruchu (np. stację). W związku z tym, poza sygnałami wyświetlanymi w odniesieniu do działania SBL, jego sygnały są uzależnione od wskazań semafora wjazdowego.


Przykładowe następstwa sygnałów - ostatni semafor odstępowy SBL / semafor wjazdowy

Informacje o prowadzeniu ruchu pociągów tym obsłudze blokad liniowych znajdują się tutaj.

 

 

2) Systemy wykrywania niezajętości odstępów
Aby semafory odstępowe wyświetlały sygnały zgodne z aktualną sytuacją ruchową konieczne jest ich powiązanie z układami automatyki sterującej, wchodzącej w skład tzw. systemów wykrywania niezajętości odcinków torowych (odstępów). Aparatura sterowniczo-kontrolna SBL znajduje się w szafach aparatowych zwanych szafami torowymi lub potocznie kioskami SBL. Są one zlokalizowane w pobliżu semaforów na końcach odstępów blokowych. Aparatura SBL jest zasilana energią elektryczną dostarczaną za pośrednictwem Linii Potrzeb Nietrakcyjnych (LPN) z podstacji trakcyjnej.
Najstarszym i powszechnie występującym rozwiązaniem w zakresie detekcji niezajętości odcinków są obwody torowe oparte o odcinki izolowane torów. Nowszymi rozwiązaniami w tym zakresie są elektroniczne złącza szynowe lub magnetoidnukcyjne liczniki osi. Dzięki takim układom możliwe jest wykrywanie zajętości i niezajętości odstępów przez tabor na skutek czego, na semaforach odstępowych wyświetlają się odpowiednie obrazy sygnałowe zgodne z aktualną sytuacją ruchową.

Kliknij aby powiększyć
Szafa torowa (SBL jednokierunkowa)

Kliknij aby powiększyć
Szafa torowa (SBL dwukierunkowa)

Kliknij aby powiększyć
LPN i słupowa stacja transformatorowa (SN/0,4 kV)


Więcej informacji o LPN znajdziesz tutaj.


a) Izolowane odcinki torowe
Odcinki izolowane to podział szyn torów na niezależne elektrycznie od siebie fragmenty. Przejeżdżający po torach tabor kolejowy zwiera zestawami kołowymi odpowiednio odizolowane od siebie toki szyn.
Izolację szyn zapewniają tak zwane izolowane wstawki, czyli izolowane złącza szynowe. W złączach izolowanych pomiędzy końcami szyn oraz między szyny, a łubki umieszcza się izolacyjne przekładki z tworzywa sztucznego. Na śruby mocujące łubki nawleka się specjalne izolacyjne tuleje uniemożliwiające przepływ prądu między śrubami, a szyjkami szyn.

Kliknij aby powiększyć    
Złącza izolowane szyn (opis na 1 powiększeniu)


Kliknij aby powiększyć   
Przekładka izolacyjna poprzeczna


Nowszym rozwiązaniem przy łączeniu odcinków izolowanych szyn jest zastosowanie łubka wykonanego z tworzywa sztucznego. Taki sposób izolacji tokowej przedstawia poniższa fotografia:

Kliknij aby powiększyć   
Złącze izolowane szyn z łubkiem z tworzywa (opis na powiększeniu)



W ramach izolowanych odcinków torowych przy wieloodstępowych blokadach liniowych stosuje się powszechnie obwody torowe zamknięte. Zamknięcie obwodów torowych jest spowodowane koniecznością zapewnienia prawidłowego przepływu trakcyjnych prądów powrotnych z pojazdu trakcyjnego przy jednoczesnym działaniu obwodów elektrycznych układu automatyki SBL. Omawiane obwody torowe na jednym końcu odcinka zasilane są poprzez transformator prądem sygnałowym (nadawanie), a na drugim końcu odcinka znajduje się układ obierający (odbiór).

Kliknij aby powiększyć   
Sygnał S1 "Stój" po minięciu przez skład semafora SBL


Poniższe przykłady omawiają układy odcinków izolowanych i obwodów torowych samoczynnej blokady liniowej jednokierunkowej trzystawnej. Odstępy blokowe z punktu widzenia podziału na odcinki izolowane są podzielone na dwa odcinki izolowane. Jeden z odcinków jest krótki i jego długość wynosi około 30 metrów, a drugi jest długi i jego długość odpowiada odległości pomiędzy kolejnymi semaforami odstępowymi, czyli długości odstępu blokowego. Obydwa odcinki zasilane są przez dwa transformatory, z których pierwszy zabudowany w szafie aparatowej SBL przetwarza napięcie 230 V prądu przemiennego 50 Hz na napięcie prądu sygnałowego o wartości około 10 V (50 Hz). Drugi transformator zabudowany w torowej skrzynce obniża to napięcie do wartości ok. 2 V. Można też spotkać rozwiązania z zastosowaniem układzie zasilania obwodu tylko jednego transformatora. W układzie zasilania jest również opornik ograniczający, który umożliwia regulację napięcia na odcinku izolowanym między innymi w zależności od położenia zestawu kołowego w odniesieniu do początku / końca odcinka izolowanego. Na drugim końcu odcinków, czyli po stronie odbioru zainstalowany jest transformator podwyższający napięcie TrP i sterujący przekaźnikiem torowym (PT) - tzw. transformator przekaźnikowy. Transformator przekaźnikowy, podwyższa wartość napięcia do wartości około 12 V, którym zasilane jest uzwojenie liniowe przekaźnika torowego. Przekaźnik ten jest aparatem indukcyjnym, który posiada dwa uzwojenia: liniowe i lokalne. Uzwojenie liniowe połączone jest ze wspomnianym transformatorem przekaźnikowym, natomiast uzwojenie lokalne podłączone jest do sieci zasilającej prądu przemiennego. Wzbudzenie przekaźnika torowego następuje, gdy jego uzwojenia zasilane zostaną napięciem o właściwej wartości. Taki stan występuje gdy na odcinku izolowanym nie ma taboru. Zwarcie toków szynowych zestawem kołowym pojazdu kolejowego lub przerwa w obwodzie, która nastąpi np. na skutek pęknięcia szyny, utraty parametrów izolacji złącz szynowych, powoduje odwzbudzenie przekaźnika na skutek zaniku napięcia na jego uzwojeniu liniowym. W efekcie, układ automatyki wieloodstępowej blokady samoczynnej odbierze taki sygnał, jako zajętość danego odcinka i wyświetli odpowiednie sygnały na semaforach w tym sygnał "Stój" na semaforze sterowanym przez omawiany odcinek izolowany. Taki układ jest rozwiązaniem bezpiecznym, gdyż jakakolwiek nieprawidłowość w jego działaniu (np. brak ciągłości dla prądu sygnałowego) sygnalizuje zajętość odcinka (nawet jeżeli ten faktycznie jest wolny). 
Zastosowanie dwóch niezależnych odcinków izolowanych w ramach odstępu blokowego, w tym jednego krótkiego odcinka ma podstawową zaletę, polegającą na tym, że następuje niezawodne wyświetlenie sygnału "Stój" na semaforze odstępowym, gdy pierwszy zestaw kołowy pojazdu kolejowego zajmie krótki odcinek. Przez to, że jego długość wynosi wspomniane ok. 30 metrów, to napięcie zasilania na nim jest stosunkowo duże. Patrząc w kierunku jazdy, semafor odstępowy jest umieszczony ponad kilkanaście metrów przed krótkim odcinkiem izolowanym w związku z czym, prowadzący pociąg, mijając semafor np. lokomotywą jednokabinową (długi przedział maszynowy przed kabiną - zobacz klasyfikację taboru - tutaj), widzi cały czas obraz sygnałowy semafora wskazujący sytuację ruchową na odstępie osłanianym przez ten semafor (czyli do którego się zbliża). Gdy pojazd trakcyjny wjedzie na odcinek izolowany i na semaforze nastąpi zmiana sygnału na "Stój", to kabina sterownicza pojazdu znajduje się już za semaforem.
Podział na dwa odcinki, poprzez odpowiednie uzależnienia działania przekaźników torowych powoduje, że zachowana jest właściwa kolejność działania układu. Przekaźnik torowy krótkiego odcinka (PTk - zobacz poniższy schemat) jest aparatem łączeniowym dustawnym. Z kolei przekaźnik torowy długiego odcinka (PTd) jest aparatem łączeniowym trzystawnym. Krótki odcinek izolowany jest zasilany przez zwarty styk przekaźnika PTk lub przez zwarty styk przekaźnika PTd. Z tego powodu przykładowo przekaźnik krótkiego odcinka może być ponownie wzbudzony gdy wcześniej krótki i długi odcinek danego odstępu blokowego są wolne. Długi odcinek izolowany działa w sposób taki, że jego zasilanie realizowane jest przez wzbudzony przekaźnik kontroli światła zielonego i niewzbudzony przekaźnik światła czerwonego lub też przez wzbudzony przekaźnik światła czerwonego. Przekaźnik kontroli światła czerwonego ma zastosowanie w celu zapewnienia zależności, że semafor odstępowy zwolnionego odstępu wyświetli sygnał zezwalający na jazdę dopiero gdy następny semafor wyświetlił sygnał "Stój".
Pociąg wjeżdżając na odcinek izolowany najpierw powoduje zwarcie obwodu odbiornika, a następnie obwodu zasilania. Warto również zwrócić uwagę, że jeżeli na semaforze odstępowym dojdzie do przepalenia się żarówki światła czerwonego, to sygnał Stój" wyświetla się automatycznie na poprzednim semaforze.

Wspomniane wcześniej, występujące na liniach zelektryfikowanych, trakcyjne prądy powrotnej muszą być odseparowane od prądów sygnałowych zasilających izolowane obwody torowe. Separację prądową zapewniają dławiki torowe o obciążalności prądem trakcyjnym o wartości 1000 A . Ułatwiają one swobodny przepływ powrotnego prądu trakcyjnego mimo zastosowanych izolacji torowych, jednocześnie stwarzając skuteczną zaporę dla prądów sygnałowych, którymi są zasilane odcinki izolowane. Dławik torowy składa się z cewki nawiniętej na rdzeń transformatora, tworząc uzwojenie trakcyjne oraz sprzężonego z nim indukcyjnie obwodu rezonansowego (uzwojenia z włączonym kondensatorem). Cewka trakcyjna umożliwia przepuszczanie powrotnych prądów trakcyjnych w miejscu złącza izolowanego, a jednocześnie zapewnia właściwą impdancję dla prądu sygnałowego obwodu torowego. Obwód rezonansowy służy do zwiększania impedancji dławika. Taka konfiguracja pozwala na niezakłócony przepływ prądu sygnałowego przy jednoczesnym zapewnieniu ciągłości przepływu trakcyjnych prądów powrotnych. Skrzynia dławika z uzwojeniami jest wypełniona olejem.
Dławiki torowe stosowane w Polsce opisuje norma: BN-90 3506-08.


Uproszczony schemat fragment szlaku z SBL jednokierunkową trzystawną, z zastosowaniem obwodów torowych 50 Hz z odcinkami izolowanymi i dławikami torowymi
Oiz-D - odcinki izolowane długie
Oiz-K - odcinki izolowane krótkie
a - złącza izolowane w tokach szynowych
DT - dławik torowy i połączenia z odcinkami szyn
Z - strona zasilania obwodu
O - strona odbioru obwodu
TrZ - transformator zasilający - 230 V / ok. 10 V
TrZ-2 - transformator zasilający pośredni w skrzynce torowej - 10 / 2 V (*nie zawsze stosowany)
Ro - rezystor (opornik) ograniczający - regulacyjny
TrP - transformator przekaźnikowy w skrzynce torowej
PTk - przekaźnik torowy krótkiego odcinka (dwustawny)
PTd - przekaźnik torowy długiego odcinka (trzystawny)
ST - szafa torowa
LPN - Linia Potrzeb Nietrakcyjnych
PT - podstacja trakcyjna (zobacz opis zasilania sieci - tutaj)
Schemat nie przedstawia zależności pomiędzy przekaźnikami PTk i PTd oraz przekaźnikami kontroli świateł semaforów

 

Odcinek izolowany i działanie obwodu torowego
A - stan niezajętości odcinka
B - stan zajętości odcinka
Z - strona zasilania obwodu
O - strona odbioru obwodu
TrZ - transformator zasilający
PT - przekaźnik torowy: W - wzbudzony, R - odwzbudzony
ST - szafa torowa
ZK - zestaw kołowy (zobacz opis podwozi pojazdów kolejowych - tutaj)

Jak widać na powyższym schemacie (A), gdy odcinek izolowany jest niezajęty, to prąd sygnałowy z układu zasilania (nadajnika) płynie jednym tokiem szynowym do układu odbiornika, a następnie wraca do nadajnika tokiem przeciwnym. W ten sposób powstaje obwód torowy srk, a układ odbiornika (przekaźnik torowy) jest wzbudzony sygnalizując tym samym brak zajętości.
Gdy nastapi sytuacja "B", czyli zestaw kołowy zewrze metalicznie odizolowane sąsiednie toki szynowe, to nastąpi przerwanie zasilania (odwzbudzenie) układu odbiornika (przekaźnika torowego) w wyniku czego następuje sygnalizacja zajętości.

 



Kliknij aby powiększyć  
Połączenia elektryczne odcinków izolowanych; na fot. 2 dla prądów trakcyjnych zastosowano przewody w izolacji
(opis na powiększeniach)

Kliknij aby powiększyć   
Przyłącza do szyn (opis na powiększeniu)

Kliknij aby powiększyć   
Skrzynia dławika torowego


Poniższe fotografie przedstawiają przykładowe torowe skrzynki eksploatowane na sieci PKP PLK SA. Do skrzynek tych, zwanych też puszkami kablowymi, doprowadzony jest kabel biegnący ziemią z szafy aparatowej SBL (szafy torowej). Ze skrzynki odchodzą natomiast przewody zasilające przyłączone odpowiednio do szyn odcinków izolowanych (Zasilanie Odcinka Torowego). W skrzynkach takich zabudowane są też transformatory zasilające i transformatory przekaźnikowe (zobacz powyższe schematy).

Kliknij aby powiększyć   
Torowa skrzynka kablowa TK


Kliknij aby powiększyć   
Torowa skrzynka kablowa JVA


Kliknij aby powiększyć   
Torowa skrzynka kablowa JVA z transformatorem (opis na powiększeniu)


Powyższe skrzynki występują również przy innego rodzaju urządzeniach SRK.

W SBL stosuje sie odcinki izolowane w układach z izolacją poprzez złącza izolowane w jednym toku szynowym lub w obydwu tokach szynowych (jak wyżej). Z punktu widzenia przeprowadzania trakcyjnych prądów powrotnych rozróżnia się układy z jednotokowym lub dwutokowym przepływem powrotnych prądów trakcyjnych.


Schemat przepływu powrotnego prądu trakcyjnego na odcinkach izolowanych dwutokowo z dławikami torowymi
A - jednotokowy przepływ powrotnego prądu trakcyjnego pomiędzy złączami izolowanymi
B - dwutokowy przepływ powrotnego prądu trakcyjnego pomiędzy złączami izolowanymi
x - złącza izolowane
y - dławiki torowe

W omawianym typie blokady stosuje się układ, że na odcinku izolowanym krótkim stosowany jest jednotokowy przepływ powrotnego prądu trakcyjnego, a na odcinku długim dwutokowy.


SBL - obwody powrotnego prądu trakcyjnego w tokach szynowych toru
a - odcinek izolowany krótki - przepływ jednotokowy
b - odcinek izolowany długi - przepływ dwutokowy

Powyższe schematy nie pokazują obwodów prądu sygnałowego lecz tylko trakcyjnego.


Obwody powrotnego prądu trakcyjnego w tokach szynowych toru (opis na powiększeniu)

 

 

b) Elektroniczne złącza szynowe
Nowszym rozwiązaniem stosowanym głównie przy SBL dwukierunkowej na trasach z szynami łączonymi bezstykowo są elektroniczne złącza izolowane wysokiej częstotliwości SOT. Jak wiadomo szyny połączone bezstykowo nie mają przerw dylatacyjnych (połączeń łubkowych) przez co stanowią jedną długą całość, co nie umożliwia zastosowania izolowanych złącz szynowych i dławików.
W takim przypadku szyny dzieli się na odcinki poprzez elektroniczny podział na odcinki torowe o innych wysokich częstotliwościach napięcia w obwodach torowych. Omawiany podział przedstawia poniższy schemat.


Schemat połączeń elektronicznych złącz szynowych z odcinkami o wysokich częstotliwościach na linii dwutorowej z dwukierunkową SBL
Z - zasilanie prądem sygnałowym
O - odbiór
ST - szafa torowa
LPN - Linia Potrzeb Nietrakcyjnych
PT - podstacja trakcyjna
pzo - połączenia zależnościowe sąsiednich odstępów
N - semafor dla toru przeciwnego do zasadniczego


c) Liczniki osi
Zliczanie osi wjeżdżających na odstęp i wyjeżdzających z odstępu to najnowsze rozwiązanie w zakresie detekcji zajętości. Przy szynach montuje się magentoindukcyjne liczniki osi. Urządzenie takie zlicza ilość zestawów kołowych jaka nad nim przejechała. Sygnały z czujników zliczających i odliczających są zliczane przez jednostkę centralną (system komputerowy). Jeżeli ilość osi, która wjechała będzie taka sama jak ilość osi, które wyjechały (co oznacza, że pociąg wyjechał w całości) to następuje wyzerowanie licznika. Potwierdza to zwolnienie odcinka. Budowa liczników pozwala nie tylko zliczyć zestawy kołowe, ale również określić kierunek przejazdu dzięki temu, że w jednej obudowie czujnika, w określonej odległości od siebie (klilkanaście centymetrów), zabudowane sa dwą układy wykrywające. W zależności od kolejności wzbudzania układów wykrywających określany jest kierunek przejazdu taboru. Na podstawie czasu przejazdu pomiędzy wzbudzeniami układów czujnika może być też obliczana prędkość jazdy pociągu. Do detekcji koła wykorzystywane są zjawiska prądów wirowych czy odkształceń pól elektromagnetycznych.

   
Semafor odstępowy i lokalizacja czujnika licznika osi (1,2) oraz puszka kablowa czujnika (3)

Analogicznie jak przy odcinkach izolowanych, patrząc w kierunku jazdy, semafor odstępowy jest umieszczony ponad kilkanaście metrów przed czujnikiem licznika osi. W związku z tym, prowadzący pociąg, mijając semafor np. lokomotywą jednokabinową (długi przedział maszynowy przed kabiną - zobacz klasyfikację taboru - tutaj), widzi cały czas obraz sygnałowy semafora dotyczącego odstępu. Obraz ten zmieni sie na "Stój" po minięciu pierwszą osią czujnika licznika osi, ale wtedy kabina maszynisty będzie już za semaforem odstępowym.


Przykładowy czujnik licznika osi

Zastosowanie powyższych rozwiązań jest korzystne z punktu widzenia małej komplikacji technicznej zabudowy rozwiązania - braku konieczności ingerencji w ciągłość toków szynowych oraz utrzymania np. dławików torowych, czy złączy izolowanych. Rozwiązanie z czujnikami licznika osi nie pozwala natomiast wykryć uszkodzeń toków szynowych takich jak np. pęknięcia szyn.
Układy z zastosowaniem zliczania / odliczania osi zestawów kołowych taboru są powszechnie stosowane w nowoczesnych systemach detekcji zajętości / niezajętości odcinków torowych w tym, w omawianych układach wieloodstępowej blokady liniowej (SBL).

Szczegółowe informacje na temat wieloodstępowych blokad liniowych (SBL) eksploatowanych na sieci zarządzanej przez PKP PLK SA można znaleźć w instrukcjach:
- Ie-1 (E1) "Instrukcja sygnalziacji" - zobacz instrukcję,
- Ie-4 (WTB-E10) "Wytyczne techniczne budowy urządzeń sterowania ruchem kolejowym" - zobacz instrukcję,
- Ir-1 (R1) "Instrukcja o prowadzeniu ruchu pociągów" - zobacz instrukcję.