Управление стрелками и сигналами на станциях осуществляют дежурные по постам, дежурные по станциям и поездные диспетчеры с помощью систем управления, называемых централизациями стрелок и сигналов. Применение централизации позволяет увеличить пропускную способность станций, сократить штат эксплуатационных работников и повысить производительность труда, безопасность движения. Устройства централизации должны обеспечивать взаимозамыкание стрелок и сигналов, не допуская открытия сигналов (разрешающих огней светофоров), соответствующих данному маршруту, если стрелки не поставлены в надлежащее положение и не замкнуты, а сигналы враждебных маршрутов не закрыты, а также не допуская перевода входящей в маршрут стрелки или открытия сигнала враждебного маршрута до использования или отмены заданного маршрута. Впервые централизованное управление стрелками и сигналами было применено в сер. 19 в. для регулирования движения поездов на станциях, что обеспечило более высокую пропускную способность станций и повысило безопасность движения поездов по сравнению с ручным управлением стрелками и сигналами. Централизация стрелок и сигналов включает аппараты управления, приборы и механизмы для взаимозамыкания стрелок и сигналов, стрелочные приводы с замыкателями, светофоры и средства передачи электроэнергии от постов к стрелочным приводам и светофорам.
В зависимости от типа устройств, используемых в системах управления стрелками и сигналами, различают механическую, электрогидравлическую, электропневматическую и электрическую централизацию.
В первых, механических, системах централизации перевод стрелок и сигналов осуществлялся вручную с помощью жестких или гибких тяг и рычагов. Дальность управления достигала при использовании жестких тяг 200-250 м, с гибкими тягами – 800 м.
В системах электрогидравлической и электропневматической централизации перевод стрелок осуществляется с помощью гидро- и пневмоприводов соответственно. Рабочая жидкость и сжатый воздух подаются к стрелочным механизмам по трубопроводам, открываемым и запираемым электромагнитными клапанами по сигналам с пункта управления. Сигналы светофоров включаются, выключаются и переключаются электрическим током, передаваемым от источников питания к сигналам по кабельным линиям. Дальность действия электрогидравлической и электропневматической централизации 1000-1200 м.
Электрическая централизация обеспечивает простое и быстрое управление стрелками и сигналами, осуществляемое посредством электрического тока. Переводной механизм стрелок имеет электропривод, который, как и сигналы (огни светофора), включается и выключается с помощью коммутатора и кнопок с пульта централизации на рабочем месте дежурного по станции. При электрической централизации дальность прямого управления стрелками и сигналами достигает 5-6 км, а при кодовом управлении – неск. сотен км. Время, затрачиваемое на установку маршрута, при электрической централизации в 2-2,5 раза меньше, чем при механической.
Электрическая централизация в зависимости от используемой элементной базы подразделяется на электрическую централизацию релейного типа, в которой все зависимости и управление объектами осуществляются с помощью электромагнитных реле, и электрическую централизацию компьютерного типа, в которой все зависимости осуществляются с помощью аппаратных и программных средств вычислительной техники, а управление объектами – с помощью программируемых объектных контроллеров и электромагнитных реле. Основные функции централизации стрелок и сигналов независимо от ее типа следующие: управление всеми стрелками и сигналами станции или отдельного ее района из одного пункта – поста централизации; замыкание ходовых и охранных стрелок в заданном маршруте; взаимоисключение открытия сигналов враждебных маршрутов. Электрическая централизация релейного типа, кроме того, обеспечивает маршрутное или раздельное управление стрелками и светофорами, маневровые передвижения по показаниям маневровых светофоров, контроль положения стрелок и занятости путей и стрелочных секций на аппарате управления, контроль взреза стрелки с одновременным переключением светофора, ограждающего маршрут, в который входит взрезанная стрелка, на запрещающее показание, возможность передачи отдельных стрелок (групп стрелок) на местное управление. Электрическая централизация компьютерного типа дополнительно реализует возможность передачи станции на дистанционное управление, возможность передачи информации в системы управления более высокого уровня, возможность накопления заданий на установку маршрутов и исключения такого накопления, осуществляет ведение архива поездного положения, протоколирование действий эксплуатационного персонала по управлению стрелками и сигналами, регистрацию всех отказов устройств централизации на станции и номеров поездов, следующих через станцию, а также выполняет диагностический контроль состояния аппаратных средств централизации и объектов управления и контроля.
Системы централизации стрелок и сигналов состоят из следующих элементов:
- средства управления и контроля – рычаги, пульты, табло с рукоятками или кнопками управления, манипуляторы, АРМ на базе персональных ЭВМ;
- средства обработки зависимостей -ящики зависимости, реле электромагнитного типа, аппаратные и программные средства вычислительной техники;
- устройства управления объектами централизации (стрелки, сигналы, переезды, баш-маконакладыватели и др.) – механические передачи, электромагнитные реле, программируемые объектные контроллеры;
- средства передачи энергии от устройств управления к объектам управления – жесткие и гибкие тяги, трубопроводы воздушные и гидравлические, кабельные линии;
- объекты управления централизации (стрелки, сигналы, переезды, башмаконакла-дыватели и др.);
- источники электропитания – высоковольтные и низковольтные линии переменного тока, аккумуляторные батареи, трансформаторы, выпрямители, преобразователи тока и напряжения, источники бесперебойного питания;
- средства передачи информации от пункта управления к объектам управления и от объектов управления к устройствам контроля – модемы, концентраторы информации, кабельные и волоконно-оптические линии связи.
Взаимозамыкание стрелок и сигналов – замыкания, осуществляемые в устройствах централизации стрелок и сигналов для ограждения маршрутов с целью обеспечения безопасности движения поездов. При отсутствии установленных маршрутов стрелки свободны для перевода, а сигналы закрыты. Приборы взаимозамыкания стрелок и сигналов позволяют открыть входной сигнал в том случае, если стрелки поставлены в надлежащее положение и не заданы враждебные маршруты (в электрической централизации дополнительно автоматически контролируется сво-бодность путевых участков). При открытии сигнала, разрешающего движение по установленному маршруту, происходит замыкание стрелок, входящих в маршрут, чем исключается возможность их перевода, а враждебные маршруты не могут быть заданы.
При ручном управлении стрелками и сигналами для их запирания применяются контрольные замки. Взаимозамыкание стрелок и сигналов осуществляются посредством ключевой зависимости или с помощью маршрутно-контрольных устройств. В устройствах механической и механо-электрической централизации взаимозамыкание стрелок и сигналов выполняется путем запирания стрелочных и сигнальных рукояток; для взаимоисключения враждебных маршрутов, устанавливаемых с разных постов централизации, используются блок-механизмы. В релейных системах электрической централизации все замыкания выполняются в цепях управления стрелками и сигналами при помощи реле.
