Elektropneumatický brzdový systém v britských železničních vlacích - Electro-pneumatic brake system on British railway trains

The Elektropneumatický brzdový systém v britských železničních vlacích byl představen v roce 1950 a zůstává primárním brzdovým systémem pro více jednotek v provozu dnes. The Jižní oblast britských železnic provozoval samostatnou flotilu elektrické jednotky pro příměstské a střední vzdálenosti osobní vlaky. Od roku 1950 došlo k rozšíření vozového parku a nová konstrukce přijala brzdový systém, který byl ve Velké Británii nový, elektropneumatickou brzdu, ve které byl provoz stlačeného vzduchu ovládán elektricky řidičem. Jednalo se o značný a úspěšný technický pokrok umožňující rychlejší a citlivější reakci řidiče na ovládání brzd.

Počátky

Od 20. let 20. století Jižní železnice Spojeného království a jeho předchůdců společnosti přijaly elektrizace a provoz vlaků s více jednotkami jako řešení požadavků na hustou a intenzivní dopravu cestujících. Flotila před druhá světová válka použil dvoutrubku Vzduchová brzda Westinghouse systém, který byl efektivnější než obecně převládající vakuová brzda pak ve prospěch ve Velké Británii. Mělo to však nevýhody, zejména:

  • Částečné uvolnění brzdy Westinghouse nereagovalo a obvykle vyžadovalo úplné uvolnění - což trvalo značnou dobu - a poté opětovné použití.
  • U dlouhého vlaku nebyla brzdná síla během brzdění konzistentní po celé délce vlaku; reakce na činnost řidiče brzdového ventilu se lišila podle délky vlaku a odchylka způsobovala podélné rázy.
  • Uvolnění po pomalé plné aplikaci.
  • Reakce řidiče na provoz brzdového ventilu byla nekonzistentní a nebyla samočinná (tj. Poloha ventilu ovládání brzdy nastavovala rychlost změny brzdné síly, nikoli úroveň brzdné síly).

První jednotky vybavené EP

Za první jednotky Southern vybavené brzdou EP lze považovat Bulleid dvoupodlažní 4-DD výroba 1949 (4001 a 4002). EP brzda namontovaná na tomto pažbě nebyla typu s vlastním lapováním a stále vyžadovala brzdu Westinghouse, protože brzdění „selhalo v bezpečí“, protože namontovaná EP brzda byla typu „pod napětím“, což znamenalo, že v případě ztráty ovládacího napětí brzdy byla brzda EP nefunkční. The 4-DD byly založeny na dřívějších 4-SUB ale nebyly provozně kompatibilní ani s 4-SUB nebo později zásoby EPB.

Počínaje rokem 1950 byla do předválečného designu dodána velká nová flotila příměstských hromadných jednotek a kromě dalších technických vylepšení byla vybavena elektropneumatickou brzdou - všeobecně označovanou jako „EP brzda“. Pokrok v brzdné technice dominoval ostatním vývojům a označení vlakových jednotek bylo 2-EPB a 4-EPB pro jednotky se dvěma a čtyřmi vozy. Návrh byl úspěšný a byla postavena větší flotila široce podobného designu a Kent Coast Line elektrifikace rozšířila přijetí brzdy EP na provoz cestujících na střední vzdálenosti, ale stále se omezovala na více jednotek. (Malá flotila lokomotiv byla postavena pro jižní region a byla vybavena systémem řízení brzd, který byl kompatibilní pro účely interoperability.)

Provoz Westinghouse a EP brzdy

Vlaky měly brzdové zařízení Westinghouse a měly elektrický řídicí systém, který aktivoval brzdy stlačeného vzduchu na každém autokaru. V normálním provozu řidič používal výhradně systém EP, ale nebyl bezpečný proti selhání. Pokud selhal elektrický systém, strojvedoucí musel pouze přesunout brzdový ventil do další polohy a stejný ventil ovládal ve vlaku bezpečný systém Westinghouse. To bylo provedeno pouze v případě poruchy nebo nouze.

Systém Westinghouse používá vzduchojemy na každém vozidle a stlačený vzduch je uvolňován z těchto zásobníků do brzdových válců, protože tlak ve vlakovém potrubí je snížen řidičem ovládajícím brzdový ventil. Tento proces způsobí, že mechanické spojení přitlačí brzdové špalky na kola.

Uvolňování stlačeného vzduchu do brzdových válců se dosahuje trojitými ventily, které jsou samy ovládány tlakem vzduchu v potrubí vlaku, pneumatickým potrubím, které vede po celé délce vlaku. Pokud si chce řidič zabrzdit, uvede do činnosti brzdový ventil řidiče, který uvolňuje trochu vzduchu z vlakového potrubí, a tím ovládá trojité ventily. Pokud si řidič přeje uvolnit brzdy, jeho činnost brzdového ventilu řidiče vrací stlačený vzduch (uložený ve válci poblíž polohy řidiče) do vlakového potrubí a to posune trojitý ventil tak, aby uvolnil vzduch v brzdových válcích do atmosféra, která umožňuje brzdovým špalíkům pohybovat se bez kol. I když v provozu s více jednotkami mohou být vzduchové nádrže na vozidlech relativně rychle nabité, obnovení tlaku na vlakové potrubí trvá nějakou dobu, protože vzduch musí fyzicky cestovat po délce vlaku.

V provozu EP je distributor, který plní funkce podobné těm trojitého ventilu, ovládán přímo a okamžitě elektrickým ovládáním z brzdového ventilu řidiče. Používají se brzdové válce Westinghouse, vzduchojemy a čerpadla, takže se mění pouze prostředky pro přenos povelu řidiče.

Výhody a vývoj

Výhodou systému EP je, že:

  • Brzdový ventil řidiče je sám lapující; poloha ventilu aktivuje specifický brzdný tlak v brzdových válcích, a tedy specifickou rychlost brzdění.
  • Rozdělovače se aktivují okamžitě a současně, takže nedochází k podélnému rázu a odezva je konzistentní bez ohledu na délku vlaku.
  • Uvolnění brzdění začíná okamžitě v reakci na brzdový ventil strojvedoucího v celém vlaku; a je možné částečné uvolnění a opětovné použití.

Elektrický řídicí systém vyžadoval ovládací kabely po celé délce vlaku (kromě dvou vzduchových potrubí pro provoz Westinghouse) a na každém konci každé jednotky byl k dispozici propojovací kabel pro použití, když byly dvě nebo více jednotek spojeny do několika . V roce 1950 nebylo možné žádné elektronické ovládání a systém používal čtyři vodiče v kabelu k dosažení odstupňované rychlosti brzdění.

Řidiči velmi ocenili brzdový systém EP, který byl přijat pro následné stavby kolejových vozidel na Jižní oblast britských železnic, včetně osobních vozidel na střední vzdálenosti.

Další generace

Britská brzda strojvedoucího
Rukojeť brzdy řidiče na elektrické hromadné jednotce třídy 317

V návaznosti na původní sklad EP byl systém dále vyvinut na druhé generaci vlaků s více jednotkami postavených pro British Rail v 70. letech jako Třída 313 EMU.

Vzduchový systém Westinghouse byl opuštěn ve prospěch plně elektrického systému řízení, takže odpadla potřeba brzdového potrubí a trojitých ventilů. Místo toho vede po celém vlaku jediná vzduchová trubka, která se nyní nazývá hlavní vodní nádrž. Pracuje při tlaku 10 bar a kromě plnění každého zásobníku brzdového válce zajišťuje také vzduch pro systémy sekundárního odpružení (airbagy) a elektricky ovládané dveře.

Každý brzdový zásobník uchovává vzduch pod tlakem 7 bar a je přiváděn přes redukční ventil z potrubí hlavního zásobníku. Rukojeť brzdy řidiče přenáší řídicí napětí dolů o tři vodiče na každý ovládací ventil EP, což umožňuje průchod vzduchu z nádržky brzdy do brzdového válce, čímž se aktivuje kotoučová brzda. The přítomnost napětí drží brzdy vypnuto, poskytující a Fail Safe Systém.

3stupňová brzda "Westcode" používá tři vodiče a tyto k ovládání brzdného kroku pracují v binární sekvenci. 10 a 11 jsou kódování brzdy zajišťující 3 kroky, 12 vodičů je nouzová brzda, 15 vodičů je brzda EP záporná.

Pozice na rukojeti brzdy jsou:

  • Uvolnění - Trainwires 10,11 a 12 pod napětím
  • Krok 1 - Trainwire 10 bez napětí, 11 pod napětím, 12 pod napětím
  • Krok 2 - Trainwire 10 pod napětím, 11 bez napětí, 12 pod napětím
  • Krok 3 - Trainwire 10 bez napětí, 11 bez napětí, 12 bez napětí.
  • Nouzová situace - všechny tři vlaky bez napětí a uzemněné

Tento systém se dodnes používá.

Drát kontinuity brzdy

U předchozích brzdových systémů EP, pokud se vlak rozdělil nebo došlo k vážnému úniku vzduchu, pokles tlaku v brzdovém potrubí automaticky způsobil zabrzdění brzd. Tato funkce byla ztracena odstraněním brzdového potrubí, takže byl vytvořen elektronický ekvivalent.

Vodič brzdné kontinuity (aka Trainwire 13) je napájen řídicím napětím 120 V DC z baterie a běží ve smyčce kolem vlaku, prochází různými regulátory (elektrické spínače ovládané tlakem vzduchu) v každém voze a nakonec dodává energii a ovládací páky brzdy na stole řidiče. Pokud by se některý z guvernérů měl otevřít kvůli nízkému tlaku vzduchu nebo by měl být vodič kontinuity brzdy přerušen rozdělením vlaku, dojde k přerušení řídicího napětí ke stolu strojvedoucího, což způsobí odpojení trakční síly od motorů a Nouzová brzda[1] které mají být použity.

Aktuální použití

Ve Velké Británii naposledy postaven Více jednotek tak jako Bombardier Electrostar Rodina stále používá třecí (kotoučové) brzdy, které jsou ovládány elektropneumatickými ventily pro svůj primární brzdový systém. dodatečně Dynamické brzdění je s tím smícháno, aby se dosáhlo vyšší brzdné síly a snížilo se opotřebení brzdových destiček.

Viz také

Reference

  1. ^ „Zásady brzdění pro kolejová vozidla, oddíl 7.4 Ovládání nouzové brzdy“. RSSB. Citováno 22. dubna 2019.[trvalý mrtvý odkaz ]

Další čtení

  • Moody, G.T. (1979). Southern Electric 1909-1979. Ian Allan Ltd. ISBN  0-7110-0924-4.

externí odkazy