KURZUS: Közlekedéstechnika III.

MODUL: A vasúti közlekedés forgalomirányítási rendszerei

3. lecke: Vasúti biztosító berendezések és automatikák I.

Tanulási célok

A lecke elsajátítása után Ön képes lesz:

  • saját szavaival megfogalmazni a vasúti forgalomirányítás rendszerénekfelépítését, és a felsorolt szintekhez (a folyamat-szint; az operatív-szint; a taktikai-szint, a stratégiai-szint) hozzárendelni a jellemző feladatokat.
  • helyesen értelmezni a vasúti biztosítóberendezések alkalmazásában a megbízhatóság követelményét
  • saját szavaival megfogalmazni a vasúti biztosítóberendezések által kizárandó baleseti veszélyforrásokat.
  • felsorolni az állomásközi biztosítóberendezéseket azok forgalomtechnológiai funkciója alapján.
  • A megfelelő sorrendben felsorolni a vágányút beállítás funkcionális műveleteit.
  • felsorolni a váltóállítás részműveleteit és az alkalmazott technológiához hozzárendelni az ellenőrzés módját.
1.2.1.1. A biztosítóberendezések helye a vasúti közlekedés teljes rendszerében

A vasúti forgalom-lebonyolítás anyagrendszere magába foglalja a teljes vágányhálózatot, a teher és személyszállító kocsikat, a vontatójárműveket és az áruk (személyek) felvételét és leadását biztosító szolgálati helyeket. Az energiarendszer a vonatási nemtől függő különböző energiahordozók összességét jelenti. Az energia forráshelyei általában helyhez kötöttek, áramlási útja pedig szorosan kapcsolódik a vágányhálózathoz. A továbbiakban anyag- energia-rendszerként hivatkozunk rájuk. Az információs rendszer fő összetevői a vizsgálódásunk tárgyát képező forgalomirányító automaták, illetve a teljes vasúti folyamat irányításában résztvevő emberek.

A vasúti biztosítóberendezések fő funkciója az operatív forgalom-lebonyolítás információs irányítási rendszerének valamint az irányítási rendszerben megvalósítandó vezérlések és szabályozások "beavatkozó szerveinek" automatizálása. A vasúti forgalom irányítás rendszereinek felépítéséről nézze meg a tankönyv 2-10. ábráját.

2-10. ábra

A vasúti közlekedés szabályozása területén speciális feladatmegosztás jelentkezik: A forgalmi dolgozók végzik a forgalom és a járművek tulajdonképpeni irányítását és az ahhoz szükséges műveleteket, a vontatási dolgozók pedig végrehajtják a járművek megfelelő továbbítását.

Általános biztonsági alapelv, hogy egymást veszélyeztető folyamatokat azonos helyen és időben nem engedhetünk meg.

2.2.1.2. A vasúti biztosítóberendezések általános fejlődése

A biztosítóberendezések fejlődését áttekintve azt a tendenciát állapíthatjuk meg, hogy eleinte egyes speciális részfeladatok megoldása volt a cél, s a fokozatos fejlődés során a követelmények - és ezzel a megoldások is - egyre átfogóbbak, bonyolultabbak lettek.

Kezdetben a teljes szállítási folyamat biztonságos lebonyolításáért egy ember volt a felelős, ez azonban hamarosan elégtelennek bizonyult. Kommunikációs és kezelési hibák, valamint az emberi figyelmetlenség miatt szükségessé vált, hogy az ember forgalomirányító tevékenységét műszaki eszközökkel segítsék, e tevékenységet mind jobban automatizálják.

Megállapítható, hogy ezen első fejlődési szakasz berendezései valóban tisztán biztosítóberendezéseknek tekinthetők. A biztosítóberendezések két fő jellemzője - a biztonság és a megbízhatóság - közül meghatározott biztonsági követelmények teljesítése révén az előbbi dominált, míg az utóbbi alig jutott szerephez.

A vasútforgalom egyre sűrűbbé válása kézenfekvővé tette azt a törekvést, hogy a biztosítóberendezések az üzemvitel javítását is tegyék lehetővé. A cél tehát az egyes folyamatok gépesítése, lehetőség szerinti centralizációja és automatizálása volt.

A kezelési idők és a kezelési hibák számának csökkenése jelentős vasútüzemi előnyt jelent. A berendezések központban való koncentrálása az üzemi előnyökön kívül a fenntartási módszerek ésszerűsítését is lehetővé tette.

E második fejlődési szakasz berendezéseinél a biztonság továbbra is elsődleges szerepet játszik, s funkcionális üzemkészség növelésével azonban már törekszenek időjárástól független, kevés fenntartást igénylő berendezéseket kialakítani.

Jelenleg a biztosítóberendezések egyre inkább szabályozó berendezésekké válnak, ill. alakulnak, ahol a biztonságnak és üzemképességnek már teljesen egyenrangú szerepe van. A biztonságtechnikai feladatokat ellátó berendezések, automatikák alkatrészeivel szembeni elvárás, hogy azok meghibásodásának hatását előre felmérhessük, és ezek alapján speciális hibafelismerő mechanizmussal és megfelelő redundanciával rendelkezzünk. A biztonság így bizonyos redundancia beépítésével biztosítható.

A vasúti biztosítóberendezéseknél a ma szokásos építőelemeket vagy a fokozott megbízhatóságuk miatt teljesen biztonságosnak tekinthetjük, vagy pedig két - vagy több-szintes rendszerekben alkalmazzuk őket, ahol egy redundancián alapuló vizsgálati módszert lehet alkalmazni. Az előbbi elképzelést az első-, utóbbit a második biztonsági osztályú jelfogókból felépített biztosítóberendezések realizálják.

A MÁV másodosztályú jelfogókból építi fel berendezéseit. Ezeknél tehát redundanciát alkalmaznak az alkatrészek szintjén. A jelfogók mechanikus konstrukciója - az érintkezők kényszerkapcsolata révén, egy-egy ellenőrző érintkező alkalmazásával lehet a jelfogók helyes működését ellenőrizni.

3.

A berendezéseket célszerűen úgy alakítják ki, hogy azok bármilyen hibája esetén a forgalmat a maximális biztonságú, minimális energiatartalmú állapot felé vigyék, hogy a menet engedélyezését, a jelző szabadra állítását megakadályozzák.

Bizonyos hibák esetén nem a rendszer leállításáról, hanem egy olyan műszaki tartalékrendszer automatikus bekapcsolásáról kell gondoskodni, amely a feladatok további megoldását biztosítja. Ilyen megoldást alkalmaznak például számítógéphiba és kommunikációs csatorna hibája esetén is.

A biztonsági rendszerek fontos jellemzője a hiba fellépésétől annak kijelzéséig tartó ún. hibajelzési idő. Ha a hiba kijavításáig eltelő idő elegendően kicsi, akkor második hiba fellépésével (a rendszer leállításával) nem kell számolnunk.

Ez a feltételezés csak akkor jogos, ha a közös hibafelismerő mechanizmussal ellenőrzött alkatrészek száma nem túl nagy, és az alkalmazott elemek megbízhatóság igen nagy. A vasúti biztosítóberendezéseknél e feltételek teljesülését feltételezzük.

A berendezés meghibásodásának minden esetben olyan irányban kell hatnia, hogy a jelzőn "Megállj" állást mutató kép jelenjen meg.

2.1.3. Biztosítóberendezések funkcionális rendszere
2.1.3.1. Általános megjegyzések
4.

A vasúti közlekedés biztonságát számos tényező befolyásolja. A baleseti veszélyforrások három alapvető csoportosítása:

a)pálya és tartozékai, továbbá
b)a vontató és vontatott járművek műszaki állapotában mutatkozó hiányosságok, valamint
c)a forgalom lebonyolítása terén jelentkező rendellenességek.

ad a)
A pálya és tartozékai műszaki meghibásodását két csoportba soroljuk. A első csoport esetében a pálya teljes járhatatlanságát okozzák. Ilyen meghibásodások pl. a következők: alépítmény-csuszamlás, töltés leszakadás, töltés vízelmosása, hídszerkezet leszakadás, alagút beomlás, sziklaomlás, vágánykivetődés, idegen tárgyak, fák vágányra dőlése, stb. A második csoportba tartozó hibák nehezebben észrevehetők, nem feltétlenül okozzák a pálya járhatatlanságát, de szintén baleset okozója lehet. Ilyenek pl.: síntörés, túlzott nyombővülés, nyomszűkülés, süppedés, váltóhibák.

ad b)
A vontató és vontatott járművek műszaki meghibásodásai rendkívül sokfélék lehetnek. Gyakorlatilag a legnagyobb balesetveszélyt a futómű, a kapcsolókészülék, illetve a fékberendezés hibái jelentik. A meghibásodások származhatnak folyamatos elhasználódásból, de jelentkezhetnek váratlanul is. Az előbbire jellemző példa az élesre kopott nyomkarima, az utóbbira pedig a hőnfutás (befékeződött kerekek).

ad c)
Az operatív forgalom-lebonyolítás rendellenességei a baleseti statisztikák adatai szerint éppen ezek a nagyobb gyakoriságú veszélyforrások. Ilyen például a tolatások lebonyolítása, az árukezelés, illetve az utasvédelem terén jelentkező mulasztások.

A közlekedésbiztonság szempontjából igen lényeges a forgalomszervezés rendje, a forgalmi utasítások rendszere és a végrehajtó személyzet utasításszerű, lelkiismeretes, éber szolgálata.

A vasúti biztosítóberendezések funkcióit vizsgálva azok alapvetően három fő csoportba sorolhatók.

  • A vasúti közlekedés biztonságos lebonyolítására irányuló igény a közlekedés lebonyolításában érdekelt berendezések működésével szemben is jelentkezik, és így ezeknek alapvetően el kell látniuk bizonyos biztonsági funkciókat.
  • A berendezések egyes részei közvetlenül csatlakoznak a vasút anyag-energia rendszeréhez, és ezekkel kapcsolatban a forgalomirányítás során természetesen bizonyos működtetési feladatok jelentkeznek. Ezek határozzák meg a berendezések ún. működtetési funkcióit.
  • Végül, mivel a vasúti közlekedés ember-gép rendszerben valósul meg, szükség van a folyamatok egyes fázisairól a forgalom-lebonyolításban résztvevő személyek részére tájékoztatást nyújtani. Ezt biztosítja a berendezések információs funkciója. (Tankönyv: 2-1. táblázata.)
4.2.1.3.3. Balesetveszélyt okozó tényezők a forgalom-lebonyolítás területén
5.
1.Az állomásokon előfordulható jellegzetesebb, egyetlen vonatmenet vagy tolatásmozgás esetén is veszélyhelyzetet teremtő balesetet okozó tényezők a következők:
 a)A váltók vagy azok közül akár egynek helytelen állása. A váltó helytelen állásának több oka lehet:
      • az állítandó váltókat nem mind állították helyes állásba,
      • a váltók beállítása után, de a vonat odaérkezése előtt valamelyik váltót helyes állásából elállítják, vagy a váltót felvágják
      • a közlekedő vonat alatt nyílik meg valamelyik váltó csúcssínje. (a csúcssínek nem kielégítő rögzítése, a váltó lezárás hiánya, aláváltás).
 b)A közlekedő vonat elfoglalt vágányra járatása.
 c)Vonatmenet olyan váltókon át, melyeknél űrszelvénybe nyúló járművek állnak.
 d)Vonatmenet a közúti közlekedésben résztvevők által foglalt útátjárón át.
 A szintbeni közút-vasút keresztezés biztosítási módjától függően a veszélyeztetés lehetséges okai:
 Sorompóval ellátott útátjárók esetén:
      • a sorompó leeresztésének elmulasztása,
      • a sorompó vágányútban való lezárásának elmulasztása,
      • a lezárás idő előtti feloldása,
      • a sorompó vonat elhaladta előtt történő felnyitása,
      • a közúti közlekedés részvevői részéről: útkeresztezésbe való behajtás, közbezáródás (csapórúd eltörés), leeresztett sorompó áttörése vagy kikerülése, átmászás leeresztett sorompón, fénysorompó jelzésének figyelmen kívül hagyása, fél sorompó megkerülése.
 Sorompó nélküli útátjáróknál
      • nem biztosított a láthatósági háromszögön belül a szabadlátás
      • a keresztezés felé közeledő vonat nem ad kellő időben figyelmeztető hangjelzést, vagy
      • a vonat eleje sötétben nincs kivilágítva
 e)Vonatmozgás olyan vágányúton, ahol személyek tartózkodnak.
 f)Vonatmenetek részére helytelen jelzés adása.
 g)A parancsot a vonat mozdonyvezetője nem megfelelően hajtja végre.
2.Több egyidejű mozgás esetén a felsorolt veszélyeken kívül a kölcsönös veszélyeztetés lehetősége is fennáll. E tekintetben vonat-vonat viszonylatban az alábbi balesteket okozó tényezők fordulhatnak elő:
    • Vonatok szembemenesztése.
    • Vonatok egymás után küldése (utolérése)
    • Vonatok oldalirányú közvetlen veszélyeztetése, következményként összeütköztetése (a vágányutak érintik vagy metszik egymást).
    • Vonatok oldalirányú közvetett veszélyeztetése az egyik vonat "megcsúszása" miatt.
A vonatok megcsúszása tekintetében az egyes vasutak eltérő gyakorlatot követnek:
 a)a megcsúszással egyáltalán nem számolnak,
 b)hosszabb-rövidebb (szélső esetben főjelzőtől főjelzőig terjedő) megcsúszási távolságot vesznek figyelembe.
A MÁV az előjelzővel rendelkező (egyéni) jelzőknél, ha az előjelző és főjelző közötti pályarész legfeljebb 0,5%-os lejtőben van 50 m-es megcsúszással számol. Más esetben a megcsúszási távolság 300 m.
A menetek oldalirányú veszélyeztetésének elkerülését a menetek időbeli szétválasztásán túl a vágányúttal szomszédos váltók elterelő, védőállásba állítása, tehát a menetek térbeli szétválasztása is szolgálja.
A védőváltók a helyszíni elrendezéstől függően adhatnak abszolút vagy relatív védelmet.
3.A nyíltvonalon előfordulható veszélyhelyzetet teremtő tényezők lényegében ugyanazok, mint az állomásokon. A legjellegzetesebbek a következők:
    • Vonatok szembemenesztése,
    • Vonatutolérés, vagyis az állomásról (térközből) újabb vonat küldése, mielőtt az elől haladó vonat az állomásközből (térközből) kihaladt. (Bizonyos forgalomszabályozási helyzetekben szigorú rendszabályok mellett a vonatok felzárkózása, egymás látótávolságra való követése megengedett).
    • Vonatszakadás, különösen ha a vonatszakadás észrevétlen marad, s a leszakadt kocsisorra vonatot küldenek.
    • Járművekkel elfoglalt vonali vágányra járatás. Lényegében az előző három eset is felfogható foglalt vágányra járatásnak, de a foglaltságnak más oka is lehet: járművek nyíltvonalon felejtése, megfutamodás állomásról, kiskocsik vágányba való behelyezése.
    • Jelzők megfigyelésének elmulasztása, a kapott parancs végre nem hajtása.
    • Közúti sorompók nyitva hagyása.
5.2.1.3.4. A vasúti forgalomirányítás vezérlési és információs feladatai

Az állomáskörzeten belül telepített elemek automatikus vezérlése révén jelentősen megnőttek az állítási távolságok, ezzel lehetővé téve az állítási műveletek jelentős centralizációját.

A biztosítóberendezések információs funkciója keretében kapcsolatot kell létrehozni a helyhez kötött - (forgalmi-), és az utazó - (vontatási-), a különböző helyeken szolgálatot teljesítő forgalmi dolgozók között. Tájékoztatni kell a forgalmi személyzetet a berendezés állapotáról és az üzemi folyamatról.

Egyetlen vasút sem rendelkezik teljesen egységes biztosítóberendezési rendszerrel. Így van ez a MÁV esetében is: hálózatán a legprimitívebb és legkorszerűbb berendezések egyaránt megtalálhatók.

5.2.1.3.5. A vasúti biztosítóberendezések funkcióinak rendszere

A fentiek alapján összeállítható a biztosítóberendezések funkcióinak teljes rendszere, amelyben az alapvető feladatokat három nagy csoportra oszthatjuk, a biztonsági, működtetési és információs feladatok csoportjába. A következő 2-1. táblázat mutatja a feladatok teljes rendszerét.

Biztosítóberendezések funkcióinak rendszere
Fő funkciókRész funkciókFunkcionális elemek
biztonságivágányút
biztosítás
váltóállítás
csúcssínrögzítés
csúcssínellenőrzés
állításkizárás
felvágásjelzés
üzemszerű oldás
 menetkizárás
biztosítása
utolérés kizárása
ellenmenet kizárás
oldalvédelem biztosítás
megcsúszásvédelem
menet
biztosítás
sebességinformációk képzése
sebességinformációk átadása
működtetésiváltók
vezérlése
váltóállítás távolsága
váltóállítás ideje
fizikai igénybevétel
kapcsolás üzembiztonsága
jelzők
vezérlése
jelzőállítás távolsága
fizikai igénybevétel
vágányutak
állítása
vágányútállítás időszükséglete
kezelői létszámszükséglet
információsmozdonyszemélyzet felépályajelzők, vezetőállásjelzők
forgalomirányító személyzet feléinformációk a berendezések állapotáról (üzemi helyzet, zavar helyzet)
információk a vasútüzemi helyzetről

2-1. táblázat

Biztosítóberendezések rendszertechnikája

Biztosítóberendezések modellje

A biztosítóberendezések vonatkozásában teljesen általános érvényű modell alkotása talán a 2-1. ábrán látható formában kísérelhető meg. Eszerint a berendezések funkcionális szempontból három alapvető részre tagolhatók:

Biztosítóberendezések általános modellje
2-1. ábra
  • Kezelőkészülékek. A forgalmi személyzet ezek segítségével végzi munkáját. a kezelőkészülékek rendeltetése mindenkor kettő: a személyzet a készülék útján nyer tájékoztatást a berendezés állapotáról, a forgalmi helyzetről, illetve a kezelő szerelvények útján végzi a szükséges beavatkozásokat (működtetéseket, vezérléseket).
  • A berendezés vezérlő és ellenőrző szerve. A legváltozatosabb funkciókat látja el, közülük kiemelkedő jelentőségű: információ forgalom e kezelőkészülékekkel, a berendezéshez rendelt objektumok ellenőrzése, vezérlése, az objektumok közötti függőségek megteremtése, a forgalomtechnológiai folyamatok gépi reprezentálása, közreműködés azok végrehajtásában.
  • Objektumok. A berendezés működtetett és ellenőrzött, illetve alapinformációkat szolgáltató részei. Az objektumok legtöbb esetben közvetlenül a pályához vannak rendelve, ilyenek a jelzők, váltószerelvények, vágányzárók, sorompók stb. Magasabb szintű automatikáknál viszont maga a komplett alapberendezés tekinthető objektumnak.
6.

Biztosítóberendezések osztályozása

A berendezések osztályozása konstrukciós szempontból:

  • mechanikai,
  • jelfogófüggéses, és
  • elektronikus

berendezések.

A mechanikai berendezések jellemzője, hogy a készülék és s törzsrész egy konstrukciós egységet alkot. Az egymástól távolfekvő szolgálati helyek között a függőségek villamos működtetésű, mechanikai elzárások létrehozására alkalmas blokkelemek útján valósulnak meg. A berendezésnél alakjelzőket alkalmaznak. Mind a jelzők, mind a váltók vonóvezetékes állításúak. Gépi vágányfoglaltság-ellenőrzése nincs. A vonat meghatározott ponton való elhaladását (mint a vágányút vagy térköz oldási feltételét) szigeteltsínek útján (a jelzőállítás után foglalt volt - szabad lett) ellenőrzik.

A jelfogófüggéses berendezések jellemzői: Működésük kisebb-nagyobb részben automatizált.

A kezelőkészülék és törzsrész elkülönült, általában külön helyiségben található.

Egyes berendezések teljesen automatizáltak, ezeknek szoros értelemben vett kezelőkészülékük nincs. A kezelőkészülék visszajelentések (ellenőrző fények) útján szolgáltatják az információkat, a beavatkozás, kezelés nyomógombok (húzógombok, kapcsolók, kallantyúk) segítségével történik. Az alkalmazott jelzők fényjelzők, a váltók villamos állításúak. Legtöbbször az egész érdekelt vágányzat szigetelt. A szigetelt szakaszok foglalt-szabad állapotváltozása függőségek létrehozásán kívül az információ forrását is jelenti.

Az előzőek között nincs merev határvonal, számos ún. kombinált berendezés létezik. A jelfogófüggéses berendezések terén ezen túlmenően már jelen vannak az elektronikai berendezések is.

Az állomási biztosítóberendezések forgalomtechnológiai szempontból vonatvágányutasok vagy vonat- és tolatóvágányutasok lehetnek. Hatókörzetük az állomás területére (a vágányhálózat biztosításba bevont részére) terjed ki. A vonatvágányutak körébe a vonali vágányok becsatlakozásai, a fővágányok, valamint a közöttük kapcsolatot teremtő váltókörzet tartoznak. A tolatóvágányutas berendezések hatókörzetében ezen túlmenően a számottevő tolatással igénybevett váltókat és vágányokat is be kell vonni.

Térbeli elrendezésük alapján az állomási biztosítóberendezések egyközpontos vagy többközpontos jellegűek lehetnek. Az egyközpontos-többközpontos jelleg külön-külön értelmezhető a kezelőkészülékekre és a berendezés törzsrészére is. Mindkét csoportnál előfordulhatnak továbbá helyi készülékek, szerelvények is.

Az állomási biztosítóberendezések azonos alapkonstrukción belül is lehetnek más-más alapelvű berendezések. Így pl. a jelfogófüggéses biztosítóberendezéseknél a pályához tartozó objektumok és vágányutak egymáshoz rendelése történhet koordináta rendszer szerint, vagy alapulhat nyomvonalterves szemléleten. A nyomvonalterves szemlélet esetén a vágányutat a kezdőpontja, az érintett váltók állása és a vágányút célpontja jellemzi. Ez esetben a védőváltókat (illetve egyéb oldalvédelmet adó objektumok) nem a vágányúthoz, hanem közvetlenül a védett váltóhoz rendelik.

A koordináta rendszer szerint felépített jelfogófüggéses berendezések általában szabadkapcsolásúak, a nyomvonalterves berendezéseknél a jelfogók a pályához rendelt objektumoknak megfelelő csoportosításban, jelfogóegységekben helyezkednek el. A legkorszerűbb megoldásoknál a függőségi áramkörök felépítése is hűen követi a vágányhálózati elrendezést.

Az állomásközi biztosítóberendezések forgalomtechnológiai funkciójuk alapján három csoportba sorolhatók:

  • térközberendezések,
  • sorompóberendezések,
  • nyíltvonali váltókkal rendelkező vagy más fedezendő szolgálati helyek berendezései.

A térközberendezések egyik alapvető feladata a nyíltvonali veszélyhelyzetek megelőzése. Állomásközi közlekedés esetén a berendezés jórészt az állomásokon helyezkedik el. A vonalon általában csak az összeköttetést szolgáló kábel (vagy légvezeték) található.

A térközberendezések konstrukciójuk alapján mechanikai vagy jelfogófüggésesek lehetnek, működési módjuk alapján nem önműködőek vagy önműködőek. A térközberendezések pályához rendelt objektumai a jelzők és vonatérzékelő elemek (sínáramkörök, sínérintők stb.).

A sorompóberendezések tekintetében a konstrukció gyakorlatilag egyértelműen meghatározza a működési módot. A hagyományos sorompók kézi- vagy vonóvezetékes kezelésűek. A fény- és félsorompók jelfogófüggésesek, önműködőek.

A nyíltvonali váltókkal rendelkező, vagy más fedezendő ponttal rendelkező helyek berendezései mechanikai vagy jelfogófüggéses megoldásúak lehetnek. Funkciójuk alapján megkülönböztethetők a megálló rakodóhelyek, iparvágány kiágazások, pályaelágazások berendezései, illetve a különböző fedezőjelzős berendezések.

2.2. Állomási biztosítóberendezések
7.2.2.1. Forgalomtechnológiai alapok

Vágányút alatt azon útvonalat értjük, amelyen a közlekedő vonat végig halad (bejárati, kijárati, áthaladó vágányutak). A vágányutat kezdő, illetve végpontja, valamint nyomvonala determinálja. A vágányutak kezdő- illetve célpontja általában egy-egy jelző.

A vágányút beállítás funkcionális részmozzanatai:

  • A vágányút kijelölés során a forgalmi szolgálattevő három adat, nevezetesen a vágányút kezdőpontjának, célpontjának és nyomvonalának megadásával rendelkezik arra vonatkozóan, hogy milyen vágányutat kell beállítani. Hagyományos (ún. koordináta elves) berendezéseknél ez a vágányút jellegének és viszonylatának megadásával történik (pl. bejárat az A irányból a III. vágányra). Korszerűbb (ún. nyomvonalas elvű) berendezéseknél a kezdő- és célponttal történő kijelölés a szokásos.
  • A vágányút beállítás során történik meg a kijelölt vágányút felépítése. Ez mindenekelőtt a vágányútban érdekelt (érintett- és védő-) váltó megfelelő állásba való állítását jelenti, de funkcionálisan ide tartozik a sorompók leeresztése, a vágányzáró szerkezetek kezelése is.
  • A vágányút beállítás következő mozzanata a vágányút lezárása, vagyis a beállított vágányútnak a menet tartamára való rögzítése.
  • ezt követi a vágányút-ellenőrzés, vagyis a beállított vágányút helyességének, a különböző biztonsági feltételek teljesülésének a vonat közlekedtetése előtti vizsgálata.
  • A vágányút beállítás utolsó mozzanata a vágányút kezdőpontjánál levő jelző "Szabad"-ra állítása, ami a közlekedő vonat részére engedélyt, s egyben parancsot is ad a vágányúton való végighaladásra.

A vágányút felhasználás szintén több részmozzanatra bontható:

  • A tulajdonképpeni vágányút felhasználás abból áll, hogy a vonat végighalad a vágányúton.
  • A vágányút felhasználás további mozzanata a jelző "megállj"-ra állítása, vagyis az elhaladt vonat fedezése.
  • A befejező mozzanatok pedig a vágányút felhasználás ellenőrzése, a vágányút feloldása, a kiindulási állapot létrehozása.

A vonatvágányutakkal kapcsolatban elmondottak értelemszerűen a tolatómozgásokra is érvényesek. Mindazonáltal számottevő eltérések is mutatkoznak.

Egyszerű vágányút alatt azt értjük, hogy a vágányút az egyik jelzőtől a másikig terjed. Az összetett vágányút több egymás folytatását képező egyszerű vágányútból áll. A vágányutak hosszanti tagolásával függ össze a teljes-, illetve részvágányút fogalma.

2.2.2. A biztonsági főfunkció elemei
8.2.2.2.1. Vágányút-biztosítási feladatok elemzése

Az állomási biztosítóberendezéseknek először is lehetővé kell tenni, hogy a vonatmenet vágányútja végig járható legyen és a kívánt irányba vezessen (váltók állítása, állítás után a váltók helyes állásának ellenőrzése, az egyszer helyesen beállított váltó rögzítése). A biztosítóberendezés csak akkor engedélyezi a szabad jelzési kép kivezérlését, ha a vágányútban érintett és az azt védő valamennyi váltó helyes állásban, lezárt állapotban van. Ez a lezárás a vonat elhaladásáig megmarad. Végül, miután a vonat felhasználta a vágányutat, gondoskodni kell annak feloldásáról, hogy az egy újabb menet beállítására alkalmassá váljon.

Váltóállítás

A MÁV-nál helyszíni és központi szolgálati helyről történő váltóállítás fordul elő. A helyszíni váltóállítás eszköze a súlykörtés állító készülék. A központi állítás esetén mechanikus (Soulavy-rendszerű váltóállító művel) vagy villamos úton (VES vagy SzP-1 típusú váltóállítóművel) történhet az állítás.

Központi állítás esetén célszerűen gépi úton lehet meggyőződni a váltó szabad voltáról. A szigeteltsínnel történő ráfutásvédelem csak a tervezéskor figyelembevett maximális sebességig hatásos.

Az állítás során beállítandó váltóirányt a berendezés előtervében, az ún. váltólezárási táblázatban írják elő.

9.

Csúcssínrögzítés

A váltó állítása után biztosítani kell, hogy a csúcssín megfelelő módon záródjon. A simuló csúcssín illeszkedési pontatlansága kisebb legyen 4 mm-nél. A csúcssín rögzítése történhet magánál a csúcssínnél elhelyezett külső csúcssínmegtámasztó szerkezettel (ún. külső reteszelés) vagy a váltó állítását végző hajtómű belső konstrukciója révén (belső reteszelés).

Csúcssín ellenőrzés

Az állomási biztosítóberendezésekkel szemben támasztott alapvető követelmény, hogy a váltók és jelzők között feltétlen függőségi kapcsolat álljon fenn. Ez azt kívánja meg, hogy adott vágányútra szabad jelzést csak akkor lehessen kivezérelni, ha a vágányútban érintett váltók helyes állásban vannak, és a simuló csúcssín is megfelelően záródik.

A folyamatos csúcssínellenőrzést lehetővé tevő műszaki megoldások a villamos retesz vagy váltóállítómű, illetve a kettő együttes alkalmazása. Ezek mindegyike alkalmas a csúcssín rögzítésében mutatkozó hiányok azonnali kijelzésére.

10.

Váltóállítás kizárás

A vágányút beállítása után biztosítani kell, hogy a váltót ne lehessen átállítani.

Dinamikus álláskizárás elve
2-4. ábra

Az állításkizárás biztosítóberendezéseknél alkalmazott megoldásai a váltónak az ún. statikus ill. dinamikus lezárásán alapszanak. Dinamikus lezárásról beszélünk, ha a váltó lezárását maga a mozgó jármű váltja ki, a váltóhoz tartozó foglaltság érzékelő elem segítségével (2-4. ábra).

Statikus váltólezárás esetén, a vágányút felhasználása előtt, a jármű elhaladásáig esetleg a menet teljes időtartamára lezárjuk az abban érdekelt (érintett- és védő) váltókat. Jelzővel fedezett mozgások számára biztonságtechnikai okokból csak a statikus lezárási mód lehetséges, mert csak így alakítható ki a megfelelő függőségi kapcsolat a váltó és jelző között. A vonatmeneteket mindig jelzővel kell fedezni, ezért itt vágányúttól függő (statikus) lezárást alkalmazunk.

Felvágásjelzés

A felvágás jelzésre azonban nemcsak a menetek tartama alatt, hanem azon kívül is szükség van. Feltétlenül előnyösek az olyan megoldások, amelyek alkalmasak a felvágás tényének azonnali jelzésére, mert ezzel lehetőség van a megfelelő intézkedések időben való megtételére.

Központi váltóállítás esetén mechanikus váltóállítóművet feltételezve a felvágás az állítóközponttól is észlelhető azáltal, hogy a váltó nem állítható. Ilyen módon egy megkísérelt állítás a feltétele annak, hogy a kezelőszemélyzet a felvágásról tudomást szerezzen.

Dolgozó áramú szigeteltsín áramkör alapelve
2-5. ábra

A váltó felvágás után akkor helyezhető ismét üzembe, ha helyszíni szemlével meggyőződtek arról, hogy a váltó-vezérlés-, visszajelentés és a külsőtéri csúcssín helyzet egymásnak megfelelő.

11.

Üzemszerű vágányútoldás

A vágányút beállítása és lezárása után engedélyezni lehet a menetet, ami a vágányutat fedező jelző szabadra állításával történik. A menet lebonyolítása után biztosítani kell, hogy a vágányutat felhasználó vonatot más vonat ne veszélyeztethesse, vagyis a menet után ismét megállj állásba kell állítani a jelzőt.

Nyugalmi áramú szigeteltsín áramkör alapelve
2-6. ábra

A járműtől függő feloldás különböző módszerei megfelelő gépi foglaltságérzékelő elemet, általánosan sínáramkört alkalmaznak.

A vágányút feloldása történhet teljes vágányútra egyszerre, vagy váltónként. A biztonsági alapelveket a feloldás vonatkozásában csak az ún. dolgozó áramú sínáramkörök (lásd a 2-5. ábrát) teljesítik felépítésüknél fogva, a nyugalmi áramúakat csak speciális áramköri megoldásban lehet a vágányút feloldására felhasználni (lásd a 2-6. ábrát). Ezt a feltételt valamennyi berendezés teljesíti.

Vágányút művi feloldása

Gyakran előfordul, hogy a vágányutat tévesen állítják be, és azt meg kell változtatni, vagy a berendezés meghibásodása miatt nincs lehetőség az üzemszerű feloldásra. Ilyenkor külön kezelési lehetőséggel kell biztosítani, hogy a váltók már bekövetkezett lezárását meg lehessen szüntetni. Ezt a kezelést nevezzük a vágányút művi feloldásának. Ezzel kapcsolatban a következő fogalmak megkülönböztetése szükséges:

  • Vágányút törlés alatt azt értjük, midőn a forgalmi szolgálattevő a kijelölt, de még teljesen be nem állított vágányút további beállítását, a jelző "Szabad"-ra állítását felfüggeszti, s a korábban kiadott rendelkezését semmisnek nyilvánítja.
  • Vágányútvisszavonásról beszélünk, ha a forgalmi szolgálattevő a korábban kijelölt, már teljesen beállított " Szabad"-ra állított jelzővel fedezett, de még fel nem használt vágányút megszüntetésére ad rendelkezést.
  • A kényszeroldás az a művelet, midőn olyan vágányutat oldanak művi úton, melyet a vonat részben vagy egészben már felhasznált. A kényszeroldás általában akkor válik szükségessé, ha az üzemszerű oldás műszaki okok miatt akadályba ütközik. Forgalmi okból akkor lehet szükséges, ha a vágányutat nem használják teljesen fel (nem megy el a célpontig a vonat).
2.2.2.2. A menetkizárás-biztosítási feladatok elemzése

A menetkizárási funkciót az alábbi részfeladatok teljesítésével oldhatjuk meg:

12.

Utolérés kizárása

Mivel az egyetlen bejárati jelző több párhuzamos vágány fedezését végzi, a menetek időbeli szétválasztásán kívül térbeli elválasztás is szükséges. A menetek utolérését azáltal zárjuk ki, hogy foglalt vágányra nem engedélyezzük újabb vágányút beállítását. A foglaltságérzékelés történhet emberi úton (a forgalmi szolgálattevő által), illetve gépi úton (a szigeteltsín-áramkörök, vagy egyéb foglaltságérzékelő elemek segítségével). A biztosítóberendezések akkor zárják ki a legtökéletesebben az utolérés lehetőségét, ha nemcsak a tényleges, hanem a megcsúszási vágányút foglaltságellenőrzését is gépi úton elvégzik.

Ellenmenet kizárása

Az állomási biztosítóberendezések menetterve tünteti fel, hogy melyek a meg nem engedhető egyidejű menetpárok.

13.

Oldalvédelem biztosítás

Az oldalvédelem biztosításának alapelve a vágányúttal szomszédos váltók elterelő (ún. védő-) állásba való állítása. Természetesen az állomás helyszínrajzi elrendezésétől függ, hogy adott vágányút esetén a szomszédos váltók alkalmasak-e védelem adására, vagy sem (lásd a 2-7. ábrát). Adott vágányút védelmének eszköze lehet a terelő állású védőváltó, ellenőrzött szabad vágányszakasz, vágányzáró szerkezet, vagy megállj állású jelző.

A berendezéseknél az oldalvédelem-keresésnek két alapvető módja különböztethető meg. Statikus oldalvédelem-keresésről beszélünk, ha a menet beállításakor egyszer történik meg a különböző oldalvédelmi lehetőségek ellenőrzése. Dinamikus oldalvédelem-keresés esetén a berendezés a menet teljes tartama alatt ellenőrzi az oldalvédelmi elemek állapotát, és gondoskodik arról, hogy mindig a legkedvezőbb oldalvédelem épülhessen fel.

Ha két egymást nem veszélyeztető, egyidejűleg lebonyolítható menet számára egy váltó különböző állásában ad abszolút oldalvédelmet, akkor ezt kettős terelésű váltónak nevezzük. Egyidejűleg a váltó nyilván csak egyik állásában lehet, így a megengedhető másik menet számára más oldalvédelmi lehetőségről kell gondoskodni. (Ezt általában időbeli sorrendiséggel oldják meg.)

A dinamikus oldalvédelem-keresés nagy előnye, hogy a menet tartama alatt esetenként megváltozhat az oldalvédelmi helyzet, és a relatív oldalvédelem helyett abszolút oldalvédelmet kaphat a kérdéses menet (ún. imbolygó oldalvédelem). Speciális oldalvédelmi problémát jelent, ha az állomás területén szintbeni közút-vasút kereszteződés van. Ezek biztosítási módjával részletesen az állomásközi biztosítási feladatok elemzése során foglalkozunk.

Oldalvédelmi megoldások
2-7. ábra

Megcsúszásvédelem biztosítás

Az oldalvédelem és megcsúszásvédelem hasonló feladatok ellátását kívánják meg. Míg az előbbinél az alapvető cél az, hogy a beállított vágányutat más vágányokon megcsúszó vonat ne veszélyeztethesse, addig az utóbbinál a feladat annak biztosítása, hogy a beállított vágányúton lebonyolított menet megcsúszása esetén se következzen be veszélyeztetés. Ezt legcélszerűbb módon úgy lehet megvalósítani, hogy mindaddig, amíg a vonat a felhasznált vágányúton meg nem állt, nem oldjuk fel a vágányutat.

Összefoglaló kérdések

1. Mi a vasúti biztosítóberendezések helye a forgalomirányítás rendszerében?

2. Milyen fő berendezéstípusok alakultak ki a fejlődés folyamán?

3. Mi a biztonság és megbízhatóság szerepe a vasúti biztosítóberendezések működésében, alkalmazásában?

4. Melyek a biztosítóberendezések által kizárandó fő baleseti veszélyforrások a vasúti közlekedés területén?

5. Ismertesse a biztosítóberendezések funkcióinak rendszerét!

6. A biztosítóberendezések rendszertechnikai modellje, az egyes konstrukciós változatok fő jellemzői.

7. Az állomási biztosítóberendezések forgalomtechnikai alapjai.

8. A váltóállítással kapcsolatos biztonsági feladatok

9. A csúcssínrögzítés és ellenőrzés megoldási módjai

10. A váltóállítás kizárásának módszerei (statikus és dinamikus állításkizárás.

11. Ismertesse a vágányútfeloldás különböző módszereit és megoldási módjait (üzemszerű és művi oldás)!

12. Az utolérés kizárás megoldása az állomási biztosítóberendezéseknél

13. Ismertesse az oldalvédelem biztosítási módjait, a kettős terelésű váltók problémáját!

Ellenőrző feladatok
1. Az alábbi feladatkörök közül melyek tartoznak a forgalom irányítási rendszer folyamat síkjához?
a) forgalomirányítás
b) vágányút vezérlés és biztosítás
c) fenntartás
d) járművezetés
2. Az alábbi meghatározások közül melyik felel meg a "hibajelzési időnek"?
a) a hiba fellépésétől, annak kijavításáig eltelt idő
b) az az idő, amíg a biztosítóberendezés hibás jelzést ad
c) a hiba fellépésétől annak kijelzéséig tartó idő
3. A MÁV hány méteres megcsúszással számol előjelzővel rendelkező főjelzőnél, ha a pálya lejtése nem nagyobb, mint 0,5%?
a) legalább 50 méter
b) általában 300 méter
c) legfeljebb 50 méter
4. Állomásközi közlekedés esetében általában hol helyezik el a térközbiztosító berendezéseket?
a) nyílt vonalszakaszon
b) állomásokon
c) be nem látható nyomvonalak előtt
5. Fejezze be az alábbi mondatot!
A simuló csúcssín illeszkedési pontatlansága...
a) semmilyen mértékben nem megengedett
b) általában ne legyen 1cm-nél nagyobb
c) kisebb legyen, mint 4mm
6. Az alábbiak közül melyik felel meg az üzemszerű vágányoldásnak?
a) A váltók beállítása után engedélyezni lehet a menetet.
b) A vágányutat fedező jelzőt szabadra állítjuk.
c) A vágányút üzemszerű oldása a szabad jelzési képre közlekedő vonat el- (vagy be)haladása után történik meg, fázisai a jelző megállj-ra állítása, majd a váltók lezárásának megszüntetése.