Circuit de cale
Circuitul de cale ferată , în jargonul CdB , este unul dintre elementele constitutive ale sistemelor de siguranță feroviară (IS) ale liniilor și stațiilor de cale ferată . Semnalează prezența trenurilor (sau chiar a unei singure axe, atâta timp cât este metalică) pe o anumită secțiune a căii[1] .
Caracteristici
Un circuit de cale este de fapt un circuit electric , constând dintr-o sursă de alimentare , o recepție și un releu de cale [Nota 1] ; circuitul menționat folosește șinele ca conductori ai propriilor curenți de funcționare [2] .
Funcția principală îndeplinită de un CdB este de a pune la dispoziție informațiile despre starea de ocupare a unei porțiuni de cale pentru a fi utilizate de logica IS. În unele sisteme , CdB îndeplinește și alte funcții, cum ar fi repetarea continuă în mașină a aspectului de semnalizare .
Operațiune
În condiții de libertate a pistei, circuitul electric este traversat de un curent: acesta este detectat de receptor, care transmite informațiile către releul de pistă, care este excitat și produce informațiile privind libertatea de cale. Prezența unui material rulant pe secțiune provoacă un scurtcircuit între cei doi conductori ai circuitului, care sunt cele două șine: axa [Nota 2] de fapt, fiind metalică, este capabilă să conducă curent electric. Scurtcircuitul întrerupe circulația curentului și releul trece la starea dezactivată, transmitând astfel informațiile despre ocuparea canalului [2] .
Caracteristic curentului
Pe liniile electrificate cu sisteme de curent continuu, curenții de același tip nu pot fi folosiți pentru echiparea circuitelor de cale; șinele acționează și ca un circuit de retur pentru curenții de tracțiune, iar aceștia ar putea crea suficiente tensiuni pentru a energiza releul de cale, chiar și cu circuitul ocupat de tren. Din acest motiv, curenții utilizați pentru echiparea circuitelor de cale sunt de tip alternativ, în general cu o frecvență de 50 Hz [2] .
Utilizare
Circuitul de cale este elementul esențial al tuturor echipamentelor de siguranță ale stațiilor și ale tuturor liniilor operate cu sistemul bloc . În aplicații mai dezvoltate, cum ar fi de exemplu blocarea automată cu curenți codați , curentul circuitelor de cale poate fi modulat în frecvență pentru a transmite la bord informațiile referitoare la apariția semnalelor ulterioare[3] .
Lungime
Lungimea unui circuit de cale variază în funcție de domeniul de aplicare: în stații, unde entitățile care trebuie izolate electric sunt apropiate, CdB-urile au lungimi de ordinul a câteva zeci de metri; pe linie completă, lungimea poate crește mult mai mult. Cu toate acestea, datorită scurgerii inevitabile la care sunt supuse șinele, pentru ca curentul de retur să fie suficient de puternic pentru a energiza releul de cale, circuitele nu au, de obicei, o lungime mai mare de doi km . Evident, un circuit de cale va trebui să se adapteze la lungimea unei secțiuni bloc și, în orice caz, să nu o depășească niciodată [2] .
Siguranță
Siguranță intrinsecă
Informația pistei libere este realizată în conformitate cu tehnicile, tipice circuitelor sistemelor de siguranță (IS), ale siguranței intrinseci ( fail safe ). Prin urmare, aceste informații sunt de obicei binare, cu o valoare definită ca fiind ridicată, care își asumă semnificația pistei libere și cu o valoare numită scăzută, care presupune atât semnificația pistei ocupate, cât și cea a oricărei condiții de defecțiune. Termenii înalte și mici corespund stărilor energizate și dezactivate ale releului [2] . În timp ce condiția de urmărire liberă este unică și asociată cu valoarea ridicată, condiția cu valoare scăzută include toate celelalte stări de funcționare posibile ale CdB, inclusiv starea reală de ocupare. Aceasta înseamnă că, în cazul unei defecțiuni a sistemului circuitului de cale (cum ar fi o întrerupere a curentului electric), secțiunea va fi ocupată chiar și atunci când în realitate acest lucru nu este, împiedicând transmiterea de alte trenuri pe acesta; sistemul se deplasează autonom într-un stat care nu compromite siguranța traficului[4] .
Libertatea pistei
Trebuie remarcat faptul că termenul de cale liberă se referă doar la absența materialului rulant pe secțiunea căii din care CdB este o parte integrantă, deoarece circuitul este sensibil la scurtcircuitul creat de seturile de roți între cele două șine. Prin urmare, prezența altor obstacole pe cale, care nu sunt capabile să conecteze electric cele două șine, nu determină întotdeauna dispariția informațiilor de cale gratuite. Dacă, în prezența unor condiții de funcționare particulare, ar trebui să fie, de asemenea, necesar să se detecteze prezența unor obstacole de altă natură, informațiile traseului liber trebuie integrate prin alte sisteme (de exemplu, detector de căderi de rocă etc.). În general, datorită închiderii șantierului feroviar obținut prin intermediul barierelor de protecție, se poate considera că doar informațiile de cale liberă create de CdB sunt suficiente pentru a garanta funcționarea în siguranță.
Urmăriți integritatea
Un circuit de cale, așa cum este constituit, permite, de asemenea, obținerea de informații cu privire la integritatea pistei. O rupere a șinei ar împiedica circulația curentului și, în consecință, excitarea releului de cale, cu consecința indicării căii împiedicate, chiar și fără prezența trenurilor. În acest caz, cu certitudinea că nu există trenuri pe porțiunea de linie în cauză, este necesar să se efectueze o vizită pentru a verifica libertatea și integritatea acesteia [2] .
Interferențe
Calea este în principal scaunul pe care are loc interacțiunea roată-șină, ceea ce permite deplasarea în siguranță a materialului rulant. Cu toate acestea, de-a lungul timpului, introducerea tehnologiilor care au făcut transportul feroviar mult mai eficient a adăugat noi utilizări ale căii ferate, care și-au suprapus funcția principală.
Pista este scaunul pe care are loc „revenirea” curentului de tracțiune. Curentul de tracțiune poate utiliza sisteme de curent continuu sau sisteme de curent alternativ și poate fi mai mult sau mai puțin contaminat de armoniile sistemelor de transformare a stațiilor electrice (SSE) sau de sistemele de tracțiune specifice ale unei locomotive electrice (de exemplu, elicopterul).
Adesea pe pistă pot exista tensiuni la diferite frecvențe induse de sisteme care îndeplinesc alte funcții importante de siguranță (de exemplu, unitatea de control comun).
Echipamentul căii (de exemplu, comutatoare) sau al carosabilului (de exemplu, grinzi metalice) constituie cât mai multe puncte în care pot fi determinate interacțiuni semnificative cu CdB. Este adesea necesar să se adopte anumite tehnici atunci când se configurează CdB. De exemplu, sistemul de control al călătoriei cu trenul (SCMT) generează, de asemenea, câmpuri magnetice semnificative, de care CdB-urile trebuie protejate.
Prin urmare, este clar, tocmai în virtutea funcției particulare a CdB, cum sunt necesare atât un design precis, cât și o configurare corectă pentru a oferi CdB „calități particulare de robustețe” care permit continuitatea funcționării, dar mai presus de toate certitudinea absolută de siguranță a informațiilor binare gratuite generate de aceasta.
În special, imunitatea împotriva perturbărilor induse de curenții de tracțiune este absolut necesară. Această imunitate se realizează diferit în funcție de tipul de CdB. Este necesară imunitatea la condiții atmosferice și climatice variabile și este necesar un grad bun de adaptabilitate la diferitele valori ale conductanței electrice ale pistei. Pentru claritate, luați în considerare cele două extreme tipice ale unei căi de balast puternic poluate și a unei căi de balast recent renovate.
Notă
- ^ Din motive istorice, este obișnuit să se păstreze formularea releului de cale chiar și atunci când această funcție nu este realizată prin intermediul releelor electromecanice.
- ^ În jargonul feroviar o axă este definită ca axa cilindrică care leagă rigid cele două roți, pentru a forma așa-numitul set de roți.
Referințe
- ^ Ghid, Miliție , pp. 69-71 .
- ^ a b c d e f Mayer , pp. 673-681 .
- ^ Ghid, Miliție , pp. 46-47 .
- ^ Ghid, Miliție , pp. 132-135.355 .
Bibliografie
- Lucio Mayer, Instalații feroviare. Tehnică și exercițiu , ed. A III-a. editat de Pier Luigi Guida și Eugenio Milizia, Roma, Colegiul italian de ingineri feroviari, 2003
- Pier Luigi Guida, Eugenio Milizia, Dicționar feroviar. Sisteme de circulație, circulație, semnalizare și siguranță , ediția a II-a, Roma, Colegiul italian de ingineri feroviari, 2004
- Roberto Maja, Trafic feroviar, dispensa de la cursul de operare feroviară , Politecnico di Milano, 2013
