transportszynowy.pl

najobszerniejsze centrum wiedzy o transporcie szynowym po polsku

Układy i urządzenia hamulcowe > Funkcja przerywania hamowania bezpieczeństwa

W celu uruchomienia hamulca bezpieczeństwa należy pociągnąć za rączkę hamulca bezpieczeństwa pasażerskiego. w starszego typu pojazdach, rączka ta poprzez mechanizm dźwigniowo-cięgnowy jest połączona z tzw. klapą Ackermana, czyli zaworem zamontowanym na przewodzie głównym. Pociągnięcie za rączkę powoduje otwarcie zaworu i opróżnienie przewodu głównego (hamulcowego) PZ z ciśnienia powietrza. Spadek ciśnienia powietrza w PZ, zgodnie z zasadą działania hamulca typu pośredniego działania (zespolonego), wdraża najsilniejsze hamowanie. Aby ponownie napełnić przewód główny sprężonym powietrzem konieczne jest udanie się do miejsca, gdzie zerwany został hamulec bezpieczeństwa i zamknięcie zaworu klapy Ackermana, co spowoduje, że przewód główny będzie szczelny i będzie mógł być ponownie napełniony sprężonym powietrzem do wartości znamionowej 5 bar.  W ten sposób działają hamulce bezpieczeństwa na wielu pojazdach będących w eksplaotacji. Czy jednak takie rozwiązanie zapewnia faktycznie maksimum bezpieczeństwa? Jak się okazuje nie - w niektórych sytuacjach uruchomienie hamulca bezpieczeństwa przez pasażera, może doprowadzić do większych szkód niż gdyby pojazd nie hamował.

Kliknij aby powiększyć   
Zawór - klapa Ackermana hamulca bezpieczeństwa (opis na powiększeniu)

Zgodnie z obowiązującymi przepisami, obecnie produkowane pojazdy pasażerskie muszą być wyposażone w tzw. funkcję przerywania (mostkowania) hamulca bezpieczeństwa pasażerskiego przez maszynistę. Funkcja ta polega na przerwaniu załączonego przez pasażera hamowania bezpieczeństwa na przykład w sytuacji, gdy zatrzymanie się pojazdu na danym odcinku trasy mogłoby być niebezpieczne (np. na wiadukcie, w tunelu). Wyobraźmy sobie, że jedziemy pociągiem w długim tunelu i w pewnej części składu pojawia się pożar. Pasażerowie w panice nie patrząc na okoliczności uruchamiają hamulec bezpieczeństwa. Pojazd zatrzymuje się w tunelu i dochodzi do rozprzestrzeniania się ognia oraz zadymienia, które może być katastrofalne
w skutkach. Dzięki omawianej funkcji maszynista, otrzymując informację o pożarze (nowoczesne pojazdy wyposażone są w układy detekcji, a nawet również układy gaszenia pożaru), przerywa załączone hamowanie i kontynuuje jazdę aby wyjechać z tunelu lub dojechać do strefy ratunkowej w tunelu tak, aby w bezpiecznym miejscu ewakuować pasażerów.
W tym czasie drużyna pociągowa (kierownik pociągu / konduktorzy) ewakuują pasażerów do bezpiecznych stref w pociągu.
Warto zauważyć, że materiały niemetalowe zastosowane w nowobudowanych pojazdach kolejowych, muszą spełniać rygorystyczne wymagania odporności ogniowej według normy EN-45545. Pojazd musi być homologowany dla eksploatacji w tunelach w wybranej kategoriach: do 5 km długości (kat. A) lub powyżej 5 km długości (kat. B). W drugim przypadku pojazdy muszą być wyposażone poza systemem detekcji również w układ aktywnego gaszenia pożaru.

W wyniku załączenia mostkowania hamulca następuje przerwanie zasilania elektrozaworu załączania hamulca, obniżającego ciśnienie w przewodzie głównym, w wagonie / członie, w którym został użyty hamulec bezpieczeństwa. Zawór ten działa w układzie bezpiecznym - czyli gdy cewka elektrozaworu  jest zasilana to przewód główny jest zamknięty, a gdy zanika zasilanie elektryczne to następuje jego otwarcie.

Aby było możliwe przerywanie hamowania, hamulce bezpieczeństwa zamontowane w przestrzeniach pasażerskich muszą być wysyłać sygnały na drodze elektrycznej. Stosowanie typowych hamulców bezpieczeństwa oddziałujących na przewód główny - łączenie go z atmosferą, nie dałoby z przyczyn oczywistych w takim przypadku żądnego efektu.


Kliknij aby powiększyć    Kliknij aby powiększyć 
Hamulec bezpieczeństwa w przedziale pasażerskim z zestykami elektrycznymi


Uruchamianie hamulca bezpieczeństwa w przedziale pasażerskim według obowiązujących przepisów (seria karta UIC-541) ma wywołać spadek ciśnienia w przewodzie głównym do wartości najwyżej 2,0 bar. Uruchomienie hamulca pasażerskiego załącza w kabinie maszynisty sygnalizację wizualną i akustyczną. Sygnalizacja akustyczna wyłączy się gdy maszynista wdroży mostkowanie lub hamowanie nagłe. Sygnalizacja wizualna (lampka sygnalizacyjna użycia hamulca przez pasażera) gaśnie, gdy rączka hamulca bezpieczeństwa zostanie cofnięta do położenia zasadniczego.

Kliknij aby powiększyć 
Pulpit maszynisty z przyciskiem mostkowania hamulca bezpieczeństwa i lampką sygnalizacyjną użycia hamulca (opis na powiększeniu)

W przypadku wagonów pasażerskich mogą być one wyposażone w przyciski do wykonywania testu hamulca bezpieczeństwa w odniesieniu do funkcji mostkowania.
Aby wagon realizował funkcję mostkowania hamulca musi być wyposażony w układ sterowania hamulcem elektropneumatycznym, w tym odpowiedni przewód komunikacyjny zgodny ze standardem UIC (UIC 541). W analogiczną funkcjonalność, w tym układ sterowania, musi być wyposażony pojazd trakcyjny. Stąd przykładowo skład złożony z lokomotywy EU07 i wagonów 111A nie będzie miał możliwości realizowania mostkowania hamulca, gdyż pojazdy te nie są wyposażone w hamulec elektropneumatyczny, magistralę sterującą, a zabudowane w nich hamulce bezpieczeństwa działają na klasycznej zasadzie klapy Ackermana. Analogicznie wygląda sytuacja w klasycznych zespołach EN57. Tu należy zwrócić uwagę na słowo "klasycznych", gdyż część jednostek, które przeszły modernizację, obejmującą swoim zakresem również wymianę systemu hamulcowego, mają już zaimplementowaną funkcję mostkowania hamulca bezpieczeństwa i sterowanie zaworami magnetycznymi na drodze sygnałów elektrycznych, które regulują ciśnienie w przewodzie głównym.

 
Złącze - gniazdo i wtyczka kabla komunikacyjnego sterowania hamulecem EP wg standardu UIC 541

Poniższa fotografia przedstawia przykładowe oznaczenie pojazdu wyposażonego w funkcją mostkowania.


Kliknij aby powiększyć 
Oznaczenia hamulca na nadwoziu EZT (opis na powiększeniu)

 


Oznaczenie pojazdu wyposażonego w magistralę komunikacyjną NBÜ odpowiadającą za funkcję mostkowania

Obowiązujące w Unii Europejskiej Techniczne Specyfikacji Interoperacyjności (TSI) w odniesieniu do lokomotyw i pojazdów pasażerskich (TSI Loc&Pas) określają wymagania dla załączania hamulca bezpieczeństwa (tzw. alarmu pasażerskiego). Jeżeli pociąg stoi przy peronie lub odjeżdża z peronu to uruchomienie hamulca bezpieczeństwa ma prowadzić do natychmiastowego włączenia hamowania doprowadzając tym samym do całkowitego zatrzymania pociągu. W takiej sytuacji ruchowej funkcja przerywania (mostkowania) hamowania jest nieaktywna, czyli maszynista może odhamować pojazd dopiero po całkowitym zatrzymaniu. Informacja o tym, czy pojazd jest na peronie, czy poza jego obszarem, system sterowania odczytuje z układu sterowania drzwiami oraz prędkości lub przebytej drogi. Sygnał zamknięcia i zablokowania drzwi jest potwierdzeniem, że pociąg znajduje się na peronie Zaprogramowana długość drogi od momentu zablokowania drzwi pasażerskich odpowiada za potwierdzenie bycia w obszarze peronu lub wyjazdu z jego strefy. W przypadku jazdy z użyciem systemu ERTMS/ETCS informacje o wyjeździe ze strefy peronów są przekazywane przez urządzenia tego systemu.
Jeżeli skład opuści strefę peronów, to w czasie 10 +/– 1 sekundy po uruchomieniu hamulca przez pasażera musi nastąpić uruchomienie hamowania, o ile w tym czasie nie nastąpi potwierdzenie odebrania sygnału przez maszynistę i wdrożenie przez niego mostkowania. W takiej sytuacji układ sterowania hamulcem w każdej chwili umożliwia maszyniście przerwanie hamowania bezpieczeństwa wdrożonego przez pasażera.

W pojazdach dużych prędkości uruchamianie hamulca bezpieczeństwa pasażerskiego działa tylko w funkcji żądania przez pasażera, a maszynista decyduje o wdrożeniu lub nie hamowania.

Jeżeli pojazd wyposażony jest w układ mostkowania hamulca zostaje sprzęgnięty z niekompatybilnym w tym zakresie pojazdem kolejowym to maszynista musi być o tym informowany, a uruchomienie hamulca bezpieceństwa (alarmu) dla pasażerów musi powodować bezpośrednie uruchomienie hamowania. Pociąg z wyłączonym układem nie spełnia wymagań w zakresie bezpieczeństwa i interoperacyjności określonych w TSI i w związku z tym taki skład zostaje uznany za pojaz w trybie pracy awaryjnej. Jeżeli nie wszystkie pojazdy składu pociągu są wyposażone w hamulec elektropneumatyczny to nie może on być używany. W takim przypadku do hamowania należy wykorzystywać zasadniczy hamulec typu pośredniego działania - zespolony (PN)

Każdy pojazd trakcyjny musi być wyposażony w urządzenie umożliwiające załączenie hamowania nagłego bez pośrednictwa sygnałów elektrycznych - rozwiązanie analogiczne do klapy Ackermana, czyli umożliwiające bezpośrednie otwarcie przewodu głównego. Takie zawory hamulca bezpieczeństwa zamontowane są w kabinach maszynistów. W efekcie czego w nowobudowanych pojazdach możliwość bezpośredniego załączania hamowania nagłego ma tylko maszynista, a pasażerowie używają hamulców z możliwością ich mostkowania. W pojazdach starszych konstrukcji, wszystkie hamulce bezpieczeństwa działają na zasadzie bezpośredniego otwierania przewodu głównego (klapy Ackermana). Jak jednak wynika z powyższego opisu, obecnie wymagane rozwiązanie wpływa na zwiększenie bezpieczeństwa przy jednoczesnym zapewnieniu najprostszego i najbardziej niezawodnego układu wdrażania hamowania, przez bezpośrednie otwarcie przewodu głównego mechanicznym zaworem. Tylko funkcjonalność tak przypisana została jedynie maszyniście jako osobie bezpośrednio odpowiadającej z prowadzenie pociągu.

 
Zawór hamulca bezpieczeństwa na pulpicie

 

Należy pamiętać, ze każdy pojazd trakcyjny musi być wyposażony w urządzenia kontrolujące czujność (świadomość) maszynisty, które automatycznie wdrożą hamowanie w przypadku braku jego reakcji na generowane sygnały optyczne i dźwiękowe.