При несправності сигналів рух вирішується з провідником по письмовому дозволу або запрошувальному сигналу.

В разі заборонного сигналу на прохідному світлофорі при автоблокуванні, а також з незрозумілим свідченням або при згаслих вогнях проїзд світлофора забороняється. Машиніст зобов'язаний після зупинки відключити поїздний автостоп, відпустити гальма і вести поїзд до наступного світлофора з швидкістю не більше 20 км/год з особливою пильністю і готовністю негайно зупинитися, зустрівши перешкоду для подальшого руху. У разі, коли наступний світлофор буде в такому ж стані, рух поїзда після зупинки продовжується в тому ж порядку.

19.2.3. Класифікація світлофорів

По значенню світлофори ділять на основні і попереджувальні. До основних відносяться вхідні, вихідні, прохідні, маршрутні, прикриття, загороджувальні, маневрові і горочні світлофори. До попереджувальнихвідносяться повторюючі і локомотивні світлофори. Попереджувальні сигнали оповіщають про свідчення основних або захищають місця, що вимагають зупинки при небезпеці для руху.

По районах вживання світлофори ділять на перегінні, станційні, гіркові і локомотивні.

До перегіннихсвітлофорів відносяться прохідні, прикриття, загороджувальні (можуть бути і на станціях) і попереджувальні світлофори. Прохідні світлофори застосовують при автоматичному або напівавтоматичному колійному блокуванні. Вони подають сигнали, що вирішують або забороняють поїзду слідувати з однієї блоку-ділянки (при автоблокуванні) або міжпостового перегону (при напівавтоматичному блокуванні) на іншій. При автоблокуванні у встановленому напрямі руху прохідні мають нормальне свідчення – що вирішує, на перегонах доріг з двостороннім рухом в невстановленому напрямі прохідні світлофори нормально не мають показянь. При напівавтоматичному блокуванні прохідні світлофори нормально мають забороняюче показання.

Світлофори прикриття використовують для обгороджування місць пересічень залізниць в одному рівні іншими залізницями, трамвайними коліями і тролейбусними лініями, для обгороджування розлучних мостів, а також ділянок доріг, прохідних з провідником.

Загороджувальні світлофори вимагають зупинки при небезпеці для руху, що виникла на переїздах, великих штучних спорудах і в обвальних місцях, а також при обгороджуванні складів для огляду і ремонту вагонів на станції. Загороджувальні світлофори відносяться до світлофорів, що нормально не горять.

Попереджувальні світлофори подають сигнали, що завчасно оповіщають про свідчення вхідного, прохідного, загороджуючого світлофорів або світлофора прикриття.

До станційнихвідносяться вхідні, вихідні, маршрутні, повторюючі і маневрові світлофори.

Вхідний світлофор вирішує або забороняє поїзду слідувати з перегону на станцію, а вихідний – із станції на перегін.

Маршрутний світлофор вирішує або забороняє поїзду проїхати з одного району станції в іншій.

Повторюючий світлофор оповіщає про вирішуюче свідчення вихідного або маршрутного і про свідчення горочного світлофорів, коли за місцевими умовами видимість основного світлофора не забезпечується. Повторюючі світлофори відносяться до світлофорів, що нормально не горять.

Гірковий світлофор вирішує або забороняє розпуск вагонів з гори при розформуванні прибулих на сортувальну станцію поїздів.

Локомотивнісвітлофори використовуються на ділянках, обладнаних автоматичною локомотивною сигналізацією. Вони встановлюються безпосередньо в кабіні машиніста і служать для дозволу або заборони поїзду слідувати по перегону з однієї блоку-ділянки на іншій, а також для запобігання про свідчення колійного світлофора, до якого наближається поїзд.

По конструкції світлофори розділяють на щоглових, мостові, консольні і карликові.

В щоглового світлофора сигнальна голівка поміщається на щоглі; в мостового і консольного – відповідно на кронштейнах містка і консолі, а в карликового – на бетонній підставі або невеликій металевій опорі. Щоглові, мостові і консольні світлофори встановлюють на перегонах і станціях, карликові – лише на станціях. Завдяки низькому розташуванню сигнальної голівки карликові світлофори розміщують в тих місцях, де габарит між дорогами малий. Тому ці світлофори застосовують як вихідні з бічних доріг, маневрових, а також вхідних, призначених для прийому поїздів по неправильній дорозі.

Мостові і консольні світлофори використовують в тих випадках, за умовами габариту і місцевих умов неможлива установка світлофорних щогл в міжколійї на перегонах і станціях.

Щоглові світлофори встановлюють як поїздові на головних дорогах станції двоколійних ділянок в правильному напрямі, а також на бічних дорогах, по яких здійснюється безупинний пропуск поїздів із швидкістю 50 км/год. Як щоглові використовують групові світлофори, гіркові або їх повторювачіі; маневрові світлофори з під'їзних шляхів, якщо довжина дороги більше 500 м-коду або видимість карликового світлофора менше 200 м.

Поїздний світлофор, щогловий або карликовий, може мати місячно-білий вогонь, що вирішує виробництво маневрової роботи в районі станції.

Залежно від оптичної системи світлофори підрозділяються на лінзові і прожекторні.

19.2.4. Оптичні системи світлофорів

Чітка організація і безпека руху поїздів залежить від максимальної дальності видимості машиністом сигнального вогню колійного світлофора і спостереження за ним під час руху до підходу до світлофора. Тому всі світлофори мають світлосигнальний пристрій, що забезпечує максимальну дальність видимості.

До складу світлосигнального пристрою входять оптична система, світлофільтр і джерело світла.

Оптична система концентрує світловий потік джерела світла в потрібному напрямку, дозволяє знизити потужність джерела і збільшити дальність зображення. У оптичних системах використовують явища заломлення світла, завдяки чому зростає сила світла в потрібному напрямі, оскільки світлове зображення спостерігається не у вигляді поверхні джерела світла, що світиться, а у вигляді світлової поверхні всієї лінзи або дзеркала.

Колір сигнальних вогнів світлофорів, ліхтарів, покажчиків і інших світлосигнальних приладів забезпечуються світлофільтрами, через які проходить світловий потік джерела світла.

Як джерела світла застосовують спеціальні світлофорні лампи, що мають тіло, що світиться, можливо менших розмірів. Такі джерела світла дозволяють збільшити коефіцієнт посилення лінзової оптики і понизити потужність світлофорних ламп.

Розрізняють три види оптичних систем: лінзову, рефлекторну (відбивну) і прожекторну (лінзово-рефлекторну).

Лінзова оптична система (рис. 19.2.1, а) складається з одноопуклої збірної лінзи і джерела світла, поміщеного в головному фокусі лінзи F. Промені джерела світла, падаючі на поверхню лінзи, заломлюються двічі – при вході і виході з неї і у вигляді паралельного пучка світла прямують уздовж оптичної осі. Таку оптичну систему використовують в лінзових світлофорах, оскільки вона виключає появу помилкового сигналу через відсутність відбитих променів. Для збільшення коефіцієнта посилення застосовують короткофокусні лінзи з великим кутом обхвату світлового потоку джерела світла.

Рис. 19.2.1. Види оптичних систем

Рефлекторна оптична система (рис. 19.2.1, б) складається з увігнутого збираючого сферичного дзеркала, в головному фокусі F якого на оптичній осі розміщують джерело світла. При використанні параболічного дзеркала світлові промені джерела світла, падаючі на дзеркальну поверхню, відбиваючись, прямують паралельним пучком уздовж оптичної осі. Рефлекторна оптика володіє великим коефіцієнтом посилення за рахунок збільшеного кута обхвату. Її серйозним недоліком є можливість виникнення потужного відбитого променя, наприклад сонячного, унаслідок чого при виході з джерела світла з'являється помилковий світловий потік.

Прожекторна оптична система (рис. 19.2.1, в) об'єднує в собі лінзову і відбивну оптику. Вона складається з еліпсоїдного відбивача, що має два фокуси F₁ та F₂, і лінзи. Джерело світла поміщається у фокусі F₁. Світлові промені, відбиваючись від дзеркальної поверхні відбивача, концентруються у фокусі F₁, падають на поверхню лінзи і після заломлення прямують уздовж оптичної осі. Колірний світловий промінь можна отримати, якщо у фокус F₂ помістити світлофільтр. Прожекторна оптика має великий коефіцієнт посилення завдяки великому куту обхвату світлового потоку джерела світла і використовується в прожекторних світлофорах. Для отримання сигнальних вогнів різного кольору використовують світлофільтри у вигляді лінз і скла.

У оптичних системах лінзового світлофора використовують світлофільтри-лінзи п'яти кольорів: жовтого, зеленого, синього і місячно-білого. Світлофільтри змінюють спектральний склад випромінювання, що поширюється від джерела світла. Промені джерела світла, що не пройшли через світлофільтр, поглинаються його середовищем. Для зменшення маси і поглинання світлового потоку світлофільтри-лінзи мають ступінчасту конструкцію з вісьма концентричними зонами (рис. 19.2.2, а). Ступінчаста лінза заломлює промені тотожно масивній лінзі, але шлях світлення в масі скла коротшає. Крім того знижується її вага і вартість.

Рис. 19.2.2. Світлофільтри оптичних систем

Для прожекторних світлофорів світлофільтри виготовляють у вигляді плоского кольорового скла з металевими обідками 1 (рис. 19.2.2, б). Використовувані стекла для світлофорів є термічно стійкими і при зміні температури на 50^о С не дають тріщин.

Світлофорні лампи є малопотужними низьковольтними джерелами світла з точковим пристроєм тіла напруження і прецизійним (особливо точним) цоколем. Для лінзових світлофорів застосовують одно- і двониткові лампи.

Однониткові лампи розраховані на напругу 12 В і потужність 15, 25 і 35 Вт. Термін служби ламп більше 1000 годин.

В даний час для лінзових світлофорів випускаються світлофорні лампи з двома нитками розжарення – основною і резервною (рис. 19.2.3).

Рис. 19.2.3. Світлофорна лампа з двома нитками розжарення

Лампи мають напругу 12 В і потужність 15 і 25 Вт. Тривалість горіння основної нитки 2000 год, резервною, – 300 год.

У прожекторних світлофорах використовують електричні лампи з напругою 10 В і потужністю 5 і 10 Вт. Мінімальна тривалість горіння – 500 год.

Світлофорні лампи більшої потужності встановлюють на вхідних і загороджувальних світлофорах, а також на прохідних світлофорах на кривих ділянках дороги.

19.2.5. Лінзовий і прожекторний світлофори

Лінзовий світлофор

На залізницях України застосовують приблизно 150 типів лінзових світлофорів, що відрізняються оснащенням і висотою щогли, і шість типів карликових світлофорів. Основна частина лінзового світлофора – світлофорна голівка, яку виготовляють з чавуну або силуміну (з чавуну одно-, дво- і тризначні, а з силуміну однозначні), яку укріплюють на залізобетонних або металевих щоглах. Металеві щогли використовують в тих випадках, коли це викликано умовами габариту. Залежно від призначення світлофора на щоглі закріплюють одну або декілька світлофорних голівок, а також можуть бути встановлені покажчики швидкості і світлові, маршрутні покажчики положення, і ін.

Лінзовий чотиризначний світлофор з маршрутним покажчиком на залізобетонній центрифугованій щоглі (рис. 19.2.4) має: щоглу 1; літерну табличку 2; світлові покажчики 3; маршрутний покажчик 4; набірні світлофорні голівки 5; фоновий шитий 6; козирки 7; сходи 8 для зручності огляду голівок світлофора.

Рис. 19.2.4. Лінзовий чотиризначний світлофор на залізобетонній щоглі

Карликові маневрові (рис 19.2.5, а) і вихідні або маршрутні (рис. 19.2.5, б) світлофори не мають щогл. Їх світлофорні голівки кріплять безпосередньо на фундаменті або на підставці, що прикріплюється до фундаменту.

Лінзовий комплект світлофора (рис.19.2.6) складається з чавунного корпусу 4 з вентиляційними отворами, що оберігають лінзи від запотівання, зовнішньої безбарвної лінзи 1, внутрішньої світлофільтра-лінзи 2, лампотримача 5, електричної лампи потужностю 15, 25 або 35 Вт, напругою 12 Ві притиснуючого кільця 3.

Рис 19.2.5. Карликовий маневровий (а) і вихідний (б) світлофори

Для забезпечення постійної фокусної відстані між лінзами і лампою лампотримач кріпиться наглухо до корпусу.

Світловий потік, що проходить через внутрішню кольорову світофільтр-лінзу, посилюється і забарвлюється в сигнальний колір. Проходячи через зовнішню лінзу, світловий потік посилюється повторно і перетвориться в сигнальний промінь великої концентрації з малим кутом розсіювання.

Рис. 19.2.6. Лінзовий комплект світлофора

При установці світлофорів в кривих малого радіусу, щоб забезпечити видимість їх свідчень в усіх точках кривій, в лінзовий комплект кожного вогню додається розсіююче скло з кутом розсіювання 10° і 20°. У лінзовий комплект з розсіюючим склом вставляється лампа потужністю 35 Вт.

У карликового світлофора між лінзами може бути встановлена відхиляюча вставка у вигляді круглого безбарвного скла, яка відхилюючи частину світлового під кутом 30° створює штучне розсіювання світлового променя, завдяки якому машиніст бачить сигнальне показання світлофору на близької відстані (приблизно 10 м) до самого моменту проїзду поїздом світлофора.

Прожекторний світлофор

У прожекторного світлофора (рис.19.2.7) для трьох сигнальних показань використовується одна світлофорна головка 2, яка кріпиться на цеглі 1 кронштейном і зсунута відносно осі матці у сторону осі колії.

Оптична система прожекторного світлофора наведена на рис.19.2.8. Електрична лампа 1 знаходиться у першому фокусі еліпсоїдного двофокусного відбивача 2. Світові промені лампи, збираючись в другому його фокусі, проходять через один з світлофільтрів 3, що вмонтовані у рухому рамку з трьома кольоровими стеклами. Забарвлені промені через внутрішню 4 і зовнішню 6 безбарвні лінзи з відхиляючої вставкою 5 посилюються і виходять з світлофору у вигляді прямолінійного променя з кутом розсіювання 1-2°.

Рис. 19.2.7. Прожекторий трьохзначний світлофор на залізобетонній щоглі

Рис. 19.2.8. Оптичної системи прожекторного світлофора

Положення рамки керується електромагнітним механізмом (реле). Середнє положення викликає появу червоного вогню, в крайні - жовтого або зеленого вогню.

Прожекторні світлофори економічні по витраті електроенергії завдяки використанню малопотужних ламп. По конструкції і надійності роботи вони складніші і менш надійніші в порівнянні з лінзовими світлофорами, тому їх вживання обмежене. На залізницях, що знов будуються і модернізованих, встановлюють лише лінзові світлофори.

Світлофори розташовують з правого боку по напряму руху або над віссю дороги, що захищається ними. Допускається установка загороджувальних світлофорів з лівого боку на перегонах перед переїздами, а також попереджувальних до цих світлофорів для поїздів, наступних по неправильній дорозі. За відсутності габариту для установки з правого боку по напряму руху вирішується установка з лівого боку світлофорів для прийому з перегону на станцію по неправильній дорозі поїздів, підштовхуючих локомотивів і господарських поїздів.

Всі світлофори встановлюються з дотриманням габариту наближення будов. При цьому відстань від осі дороги до виступаючих частин світлофора на перегонах і крайніх дорогах станції повинна бути не менше 3100 мм. Щоглові світлофори, що встановлюються в останніх (не крайніх) станційних доріг, повинні розташовуватися від осі дороги на відстані не менше 2450 мм, карликові світлофори – не менше 1920 мм.

Мінімальна відстань від рівня голівки рейки до центру лінзи світлофора на перегоні має бути не менше 4190 мм в світлофорів із залізобетонною щоглою, 4510 мм – з металевою щоглою і 5000 мм – в прожекторних світлофорів. На станціях ці відстані збільшені.

За умовами габариту світлофори можуть встановлюватися в межколійях шириною: 5200 мм – світлофори залізобетонній або металевій щоглі з похилими сходами; 5040 мм – світлофори на металевій щоглі без сходів або з доладними сходами; 4500 мм – світлофори здвоєні карликові; 4200 мм – світлофори одиночні карликові.

Кожен світлофор має підлогове і номенклатурне позначення. Підлогове позначення світлофорів визначає їх нумерацію і літери на перегонах і станціях, а номенклатурне – оптичну систему, спосіб установки, значність, забарвлення і додаткове оснащення.

Перегінні світлофори на кожному перегоні мають нумерацію, яка зростає від передвхідного світлофора назустріч рухи поїзда. При цьому передвхідний світлофор парного напряму позначається цифрою 2, а подальші – 4, 6, 8 і т. д.; передвхідний світлофор непарного напряму – цифрою 1, а подальші – 3, 5, 7 і так далі Така нумерація дає можливість машиністові поїзда по зміні номерів світлофорів судити про міру наближення поїзда до станції.

Станційним поїздовим світлофорам привласнюють літери Н або Ч залежно від напряму руху, причому на вихідних світлофорах додатково вказують номер дороги, до якої відноситься даний світлофор. Маневрові світлофори мають літер М-коду з порядковим номером світлофора (парний – в парній горловині станції, непарний – в непарній), що зростає у напрямі до осі станції.

Загороджувальні світлофори позначають літером Із з номером дороги, до якої вони відносяться. На однопутних ділянках до позначення загороджувальних світлофорів непарного напряму додають цифру 1 парного – цифру 2.

Літерні знаки і номери встановлюють на спеціальних кронштейнах (рис.19.2.9) або фундаментах карликових світлофорів (рис. 19.2.10).

Рис. 19.2.9. Мачтовий вхідний світлофор

Рис. 19.2.10 Карликовий вихідний світлофор