Автоматична локомотивна сигналізація (АЛС) являє собою комплекс пристроїв, автоматично повторюють в кабіні машиніста свідчення колійних світлофорів, до яких наближається поїзд, незалежно від профілю колії і погодних умов.
За способом здійснення зв'язку між локомотивом і нерухомими колійними сигналами пристрою АЛС підрозділяються на безперервної дії (АЛС) і точкового дії (АЛСТОМ). При дії АЛС показання колійних світлофорів передаються на локомотив безперервно, протягом усього часу проходження по перегонах і станціях. АЛС точкової дії використовується на ділянках з полуавтоблокіровкой, при цьому шляхові сигнали передаються на локомотив тільки в певних місцях (точках) шляху перед колійними світлофорами. В обох системах АЛС для передачі сигналів зі шляху на локомотив використовується рейкове коло, а сама передача сигналів здійснюється індуктивним способом.
На більшості дільниць Російських залізниць використовується АЛС безперервної дії, яка доповнюється пристроями автостопу, пристроями перевірки пильності машиніста і контролю швидкості.
Автостопами називаються пристрої, що контролюють реакцію машиніста на показання колійних світлофорів, до яких наближається поїзд, і при необхідності (при неприйнятті заходів машиністом) здійснюють автоматичне приведення в дію гальм. Таким чином, основна функція автостопов - попередження проїзду світлофора із заборонним показанням і зупинка поїзда, якщо мало місце перевищення допустимої швидкості руху.
Мал. 9.1. Структурна схема АЛС.
Всі пристрої, що входять до складу АЛС. можна розділити на шляхові (передають) і локомотивні (приймаючі). Колійні пристрої знаходяться в релейному шафі, розташованим близько колійного світлофора. До складу колійних пристроїв (Рис. 9.1.) Входять кодовий колійний трансміттер (ТРМ) і трансформатор (Тр). Трансмітер служить для перетворення сигнального показання колійного світлофора в відповідну комбінацію число-імпульсного коду, тобто трансмітер періодично посилає в рейковий ланцюг електричний сигнал п еременного струму (код) з певним числом імпульсів і тривалістю паузи між імпульсами і серіями імпульсів. Зеленомуогню колійного світлофора відповідає кодова серія, яка містить три імпульсу з довгим інтервалом, який відокремлює його від трьох імпульсів наступної комбінації (Рис. 9.2.); жовтому вогню відповідає серія з двох імпульсів; червоному вогню (на локомотивному світлофорі горить жовтий з червоним вогонь) - один імпульс.
Частота кодового струму на ділянках з автономною тягою або з електротягою постійного струму становить 50 Гц, а на ділянках з е лектротягой змінного струму - 25 Гц або 75 Гц.
До складу локомотивних пристроїв АЛС (рис. 9.1.) Входять приймальні котушки (ПК). фільтр (Ф). локомотивний підсилювач (УС) з імпульсним реле (ІР), дешифратор (Д). електропневматичний клапан автостопа (ЕПК). локомотивний світлофор (ЛЗ). локомотивний скоростемер (ЗСЛ). рукоятка (кнопка) пильності (РБ). кнопка (ВК) для запалювання на локомотивному світлофорі білого вогню замість червоного, а також тумблер (перемикач) ДЗ для зміни інтервалу часу періодичної перевірки пильності машиніста.
Колійними пристроями АЛС кодовий струм по одній з рейкових ниток посипається назустріч локомотиву, замикається через його першу колісну пару і по другій рейкової нитки повертається до джерела живлення. Перебіг в рейках імпульсів змінного струму супроводжується утворенням навколо рейок змінного магнітного поля, в якому переміщаються прийомні котушки локомотива, підвішені перед першою колісною парою з кожного боку по дві. Висота установки приймальних котушок над рівнем головки рейки становить 100 - 180 мм. Силові лінії магнітного поля, перетинаючи витки ПК. наводять в них змінну е.р.с. величина якої залежить від величини кодового струму в рейках і висоти установки котушок. Так, при висоті ПК над рівнем головки рейки 150 мм і кодовому струмі в рейках 10 А величина е.р.с. становить приблизно 0,65 - 0,75 В. Для підсумовування е.р.с. обох котушок вони включаються послідовно. Мінімальний кодовий струм, який може сприйматися прийомними котушками, для різних видів тяги і роду струму становить від 1,2 А до 2,0 А.
Наведена в ПК е.р.с. через фільтр (Ф). надходить в локомотивний підсилювач (УС). Фільтр налаштовується на частоту кодового струму і не пропускає в підсилювач струми інших частот, а підсилювач підсилює кодовий сигнал до величини напруги, що використовується в ланцюгах управління локомотива. В підсилювачі відбувається також перетворення кодових імпульсів змінного струму в імпульси постійного струму. Включене на виході підсилювача імпульсна реле (ІР) є повторювачем коду, посилаючи його в дешифратор (Д) як зашифроване показання сигналу.
Дешифратор містить ряд реле, які об'єднані в кілька блоків.
Блок рахунку (БС) - включає в себе реле-лічильники, які забезпечують рахунок числа імпульсів і інтервалів між ними, що надходить зі шляху коду.
Блок фіксації коду (БФК) - включає в себе сигнальні реле «3». «Ж». «ЯЖ». які створюють відповідні ланцюги харчування сигнальних ламп локомотивного світлофора.
Блок відповідності (БКС) - забезпечує контроль (порівняння, відповідність) прийнятого зі шляху коду і стан сигнальних реле БФК. Блок відповідності періодично через 5 - 6 з підключає сигнальні реле до реле-лічильників з тим, щоб на локомотивному світлофорі загорівся потрібний вогонь. Таким чином, зміна вогнів локомотивного світлофора відбувається з запізненням на 5 - 6 с. Це час відповідає прийому трьох серій кодових імпульсів.
Локомотивний світлофор, дублюючий свідчення колійних світлофорів, має наступні сигнальні показання:
Ø зелений вогонь «3» (на колійному світлофорі, до якого наближається поїзд, горить зелений вогонь);
Ø жовтий вогонь «Ж» (на колійному світлофорі жовтий вогонь);
Ø жовтий вогонь з червоним «ЯЖ» (на колійному світлофорі червоний вогонь);
Ø червоний вогонь «К» - сигнал, який забороняє рух; з'являється після проїзду колійного світлофора з червоним вогнем;
Ø білий вогонь «Б» - свідчення колійних світлофорів на локомотив не передаються.
Червоному і білому вогнів локомотивного світлофора відповідає відсутність в рейкового кола електричного сигналу, а також безперервний струм або імпульси струму, що подаються з невеликими інтервалами.
Блок контролю швидкості - містить реле контролю швидкості (РКС). взаємодіє з локомотивних швидкостеміром. Таким чином, примусове гальмування поїзда ставиться в залежність не тільки від показання сигналу, але і від швидкості руху поїзда.
Блок пильності (ББ) - здійснює контроль пильності машиніста.
При зміні вогню локомотивного світлофора, наприклад з зеленого на жовтий, розривається електричний ланцюг харчування котушки ЕПК і з'являється звуковий сигнал, який звучить протягом 7 - 8 с. До закінчення цього часу машиніст повинен натиснути рукоятку (кнопку) пильності (РБ) і тим самим відновити ланцюг харчування котушки ЕПК і припинити звучання свистка. У разі відсутності з боку машиніста зазначених вище дій ЕПК виконає екстрене гальмування. Таким чином, РБ служить для підтвердження машиністом своєї пильності і попередження примусового екстреного гальмування, що викликається ЕПК.
При вступі локомотива на некодований ділянку шляху в блоці БКС дешифратора знеструмлюється реле присутності кодів, яке забезпечує запалювання на локомотивному світлофорі білого вогню після зеленого пли жовтого і запалювання червоного вогню після «ЯЖ». При цьому є можливість за допомогою кнопки ВК запалити білий вогонь замість червоного на локомотивному світлофорі. Тумблер ДЗ має два положення - «АЛС» і «без АЛС». Перемиканням тумблера з одного положення в інше змінюється інтервал
часу періодичної перевірки пильності машиніста.
Локомотивний скоростемер (ЗСЛ) в схемі АЛС забезпечує дію ЕПК в разі перевищення контрольованих ним швидкостей руху, а також реєструє на спеціальній стрічці включене положення ЕПК. натискання РБ під час перевезення і наявність вогнів на локомотивному світлофорі.
Як правило, спільно з локомотивними пристроями АЛС працює блок попередньої світлової сигналізації (БПСС). який включає спеціальну світлову сигналізацію, яка вказує машиністу про необхідність натискання РБ до подачі свистка ЕПК.
Схема АЛС пов'язана з ланцюгами управління локомотива - при вимкненому автостоп неможливо привести локомотив в рух, а при спрацьовуванні ЕПК на екстрене гальмування тяговий режим автоматично відключається.
Таким чином, спільна робота колійних і локомотивних пристроїв АЛС забезпечує:
Ø безперервну передачу на локомотивний світлофор показань колійних світлофорів, до яких наближається поїзд;
Ø одноразову перевірку пильності машиніста при зміні вогнів локомотивного світлофора;
Ø періодичну перевірку пильності машиніста при проходженні з «К» вогнем локомотивного світлофора і швидкості руху <20 км/ч. «КЖ» или «Б» огнях; «Ж» огне и скорости движения более V ж . отрегулированной на скоростемере;
Ø можливість зміни інтервалу часу періодичної перевірки тривалості машиніста під час прямування по ділянках, що не обладнаним колійними пристроями АЛС;
Ø контроль швидкості руху при «ЯЖ» і «К» вогнях локомотивного світлофора;
Ø неможливість включення тяги при вимкнених пристроях АЛС з автостопом;
Ø автоматичне вимикання тягового режиму при спрацьовуванні ЕПК автостопа на екстрене гальмування;
Ø можливість включення на локомотивному світлофорі білого вогню замість червоного.
В даний час на ряді залізниць Росії впроваджується система автоматичної локомотивної сигналізації з фазовою модуляцією кодового сигналу (АЛС-ЄП). що дозволяє істотно збільшити обсяг переданої інформації.