Тролейбусна стрілка

У містах б.СРСР (та інших країн, де тролейбус будувався за радянською школою)
застосовуються автоматичні стрілки з керуванням "по струму".
Принцип такої стрілки:
Якщо тролейбусу необхідно пройти праворуч, то водій проходить стрілку з вимкненим силовим ланцюгом (тобто накатом). При цьому через котушки стрілки тече невеликий струм, пір'я стрілки залишаються у вихідному положенні.
При лівому повороті водію слід проходити стрілку з увімкненим силовим ланцюгом (тобто з натиснутою ходовою педаллю). В результаті створюється електричний ланцюг: контактний провід (позитивний) - ліва котушка стрілки - ліва штанга - активний опір - права штанга - права котушка стрілки - контактний провід (негативний). При цьому спрацьовують обидві електромагнітні котушки та переводять пір'я стрілки для лівого напрямку руху. Через якийсь час (зазвичай 1-2 секунди) пір'я відкидається назад праворуч.
Іноді зустрічаються стрілки, де навпаки - стандартне положення "ліворуч", а для проходу праворуч треба натискати ходову педаль.

У сучасних тролейбусах часто замість педалі можна використати спеціальну кнопку.

Природно, щоб пір'я встигло перескочити, а черевики нормально увійшли до вигинів конструкції, такі стрілки тролейбус проходить на швидкості близько 15-20 (а якщо стрілка роз'є**на - то і 5) км/год. Так що, шановні автолюбителі, якщо тролейбус попереду вас ні з того ні з сього на порожній дорозі сповільнився, а потім знову почав розганятися — це не тому, що водила пісню, а тому що він проходив стрілку).

Ах так, і правий напрямок знеструмлений, щоб уникнути короткого замикання проводів, що перетинаються.Тож якщо тролейбус зупиниться, коли його штанга перебуватиме на ізольованій ділянці (зазвичай довжиною півтора-два метри на правих проводах стрілки) — то його залишиться тільки штовхати.

У Європі встановлюються стрілки трохи іншого типу. Їх можна проходити на швидкості 20-40км/год, а перемикаються вони за допомогою радіопульта, встановленого в кабіні кожного тролейбуса

Для з'єднання двох ліній використовується подібна конструкція, але без котушок і рухомих частин - просто за допомогою планок спеціальної форми черевики прямують на провід

Максимальна відстань, на яку тролейбус може відхилитися від проводів, - це 4.5 метра від проводу до борту. При такому відхиленні максимальна швидкість часто близько 5-10км/ч, інакше можна і дроти обірвати.
Враховуйте це при паркуванні, якщо не хочете отримати собі на лобовину пару метрів кабелю завтовшки два пальці, та ще й під напругою 600в

Як перемикається трамвайна стрілка?

Всередині механізму зрілості встановлено два магніти; всередині обох магнітів проходить якір. При включенні одного з магнітів якір втягується, передаючи зусилля на спеціальну планку, з'єднану з пір'ям стрілки і вони переводять у потрібному напрямку.

Перед стрілочним перекладом висять два види контактів: серієсні та шунтові. Серієсний контакт є пластиною, до якої підводиться напруга з магніту, що переводить стрілку в ліве положення. При проїзді цього контакту зі швидкістю не більше 5 км/год якщо водій включить живлення двигунів або замкне відповідну кнопку відбудеться замикання ланцюга магніту на "землю" через силовий ланцюг трамвая (через двигуни) або через спеціальний опір (при натисканні на кнопку). Магніт спрацює та переведе стрілку.при цьому включається схема блокування (далі поясню навіщо).

Шунтові контакти являють собою два дроти, що висять поряд з контактним дротом. Якщо вагон проїхав серієсний контакт вибігу, тобто. з відключеними двигунами (або не натиснутою кнопкою "стрілка"), і, відповідно ланцюг стрілки не заблокований, то шунтові контакти переведуть стрілку в положення "направо". Відбувається це дуже просто: пантограф (токоприймач) при проходженні замикає ці контакти з контактним дротом і на магніт надходить напруга з контактної мережі; відповідно, стрілка переводиться.

За стрілочним переведенням на відстані близько 25 м висять розблокувальні шунтові контакти. Після проїзду стрілки вагон за допомогою цих контактів розблокує стрілку; при цьому стрілка залишається в тому ж положенні.

І останнє: навіщо потрібне блокування?

1.Для того, щоб при переведенні стрілки "наліво" відключити шунтові контакти, інакше при проходженні їх струмоприймачем стрілка переведеться "направо";

2.Для того, щоб уникнути "підсічки" позаду вагоном. Іноді, на жаль, недобросовісні водії порушують допустиму правилами технічної експлуатації дистанцію і можуть "підсікти вагон, що йде попереду, особливо, якщо це система багатьох одиниць (здвоєний вагон).

Сама стрілка (шматок рейки) пересувається (кажуть "перекидається") за допомогою звичайного електромагніту. По обидва боки рейки є електромагніти. Коли по одному з них протікає струм, він притягує рейку, і він перекидається у бік електромагніта. Коли струм подається на інший електромагніт (з протилежного боку), рейка перекидається у зворотний бік.

Хто ж включає потрібний електромагніт у потрібний час? Водій трамваю.Якщо Ви уважно розглянете дроти поблизу стрілки і після неї, то побачите, що на дроті підвішені спеціальні санки. Це два шматочки жорсткого дроту, які висять на основному дроті паралельно йому, але нижче за нього і електрично ізольовані від нього. Коли трамвай проїжджає під цими санками, всі вони віджимають струмоприймач трамвая від проводу, тобто. електричний контакт між проводом і струмознімачом припиняється.

Але до самих санчат підведений провід від іншого ланцюга, що управляє одним із згаданих раніше електромагнітів. Коли трамвай проїжджає під санками, то через санки, струмоприймач, електродвигун трамвая, його колеса, рейку, замикається електричний ланцюг. Точніше може замкнутися. Ось тепер найголовніше. Якщо водій хоче перевести стрілку, то проїжджаючи під санками він не відключає двигун (не розмикає ланцюг двигуна) і механізм спрацьовує. Якщо ж стрілку перемикати не потрібно, то водій заздалегідь (за кілька метрів до санок) просто вимикає двигун (розмикає ланцюг), і електромагніт, що перекидає рейку, просто не спрацьовує.

У вихідному положенні всі стрілки в межах одного міста поставлені в положення праворуч. Якщо трамваю (природно, водієві, а не самому трамваю) на стрілці потрібно праворуч (тобто не перемикати стрілку), то водій під'їжджаючи до санок вимикає двигун, тим самим розриваючи ланцюг. Механізм перемикання не реагує, стрілка залишається в положенні праворуч і трамвай проїжджає праворуч.

Якщо потрібно їхати "ліворуч", то водій проїжджає санки "не вимикаючи двигун". Тоді ланцюг управління електромагнітом, що перекидає стрілку "наліво", замикається, і стрілка перекидається в положення "наліво".Далі, за стрілкою на дроті, що йде ліворуч, є ще одні "санки", і там відбувається все так само, але замикається (у разі необхідності) ланцюг іншого електромагніту, і рейка повертається у вихідне положення, тобто "направо".

Приблизно так само працюють стрілки на тролейбусних лініях. Але там переводяться не рейки, а "пір'я на дроті", направляючи струмознімач тролейбуса в потрібну сторону, а повернення стрілок у вихідне положення виробляється пружиною, тобто. спеціальної електричної схеми керування не вимагає.

Як працює трамвайна стрілка?

«Не один десяток років я користуюся трамваєм – цим зручним транспортом, – пише один наш читач. - У моїй пам'яті ще жива приблизно така картинка у трамвайної стрілки: величезний парасолька-гриб, фігурка стрілочниці, що зіщулилася, з важким ломиком - інструментом перекладу стрілки. А якщо стрілочниці чомусь немає, трамвай зупиняється, вискакує вагоновожатий з таким же ломиком, переводить стрілку і, невтішно згадуючи чи то погоду, чи то відсутню стрілочницю, поспішає до вагона.

А як же зараз? Як працюють автоматичні трамвайні стрілки? Чому, «побачивши» вагон, стрілка попереджувально клацає, трамвай спокійно, без затримки прямує в потрібну сторону? Ну, звісно, ​​нічого надприродного. Мабуть, працює електрика. А в тій коробці, у стрілці між рейками, мабуть, електродвигун? Ні, мабуть, там електромагнітний соленоїд, адже тільки він може так швидко одним рухом перевести стрілку. Припустимо, що це так. А як здійснюється зв'язок стрілки з вагоном? Очевидно, також електрикою.

Мене так зацікавила робота стрілки, що вирішив зайнятися «дослідженням».Справді, дроти у районі розташування стрілки є. Вони збігаються до щогли, пірнають у металевий шланг і спускаються до невеликої металевої шафи. А під шафою видно кабель. Куди його прокладено? Можливо, до стрілки, вона дуже близько. Допустимо, так. Вирішив простежити за проводами. Від щогли вони розбігаються в різні боки: один уздовж троса, натягнутого впоперек вулиці, підходить до ліхтаря, підвішеного над стрілкою; другий простягнутий назад, до якогось пристрою на контактному дроті перед стрілкою. Воно дуже схоже на дитячі санки, тільки довше за них і вже. Є ще провід - він простягнувся вперед, туди, ліворуч, до пристрою на контактному дроті, дуже схожому на перші санки, тільки полозки у нього значно тонше. Своє «дослідження» вирішив доповнити наглядом за діями водія. Я встановив, що якщо трамваю треба повертати ліворуч, то під'їжджаючи до стрілки, водій на короткий час включає рукоятку керування, після чого й переводиться стрілка. А при русі праворуч трамвай проходить стрілку з вимкненими двигунами - за інерцією, накатом.

Завдання починає прояснюватися; виходить, що для руху праворуч треба тільки вимкнути двигун, а стрілка вже стоїть у положенні поворот направо. Ясно, що для повороту ліворуч включенням двигуна замикається електричний ланцюг (двигун - як рубильник або вимикач) і спрацьовує пристрій (припустимо, електромагніти), що переводить стрілку.Але як же стрілка знову повертається у праве положення? Чи не відіграють тут роль легкі, витончені санки там, попереду над стрілкою, ліворуч? Побачивши уважно, я переконався, що саме в той момент, коли трамвайна дуга (токоприймач) ковзає по санках, відбувається повернення стрілки – переведення направо.

Яка у всіх цих схемах використовується напруга? Можливо, напруга контактної мережі - я чув, що воно близько 600 вольт? Але чи небезпечно це для пішоходів?

Отже, мабуть, принцип роботи трамвайної стрілки розгадано. Хотілося все ж таки почути підтвердження моїх міркувань, а заразом і кілька слів про тролейбусні стрілки. Думаю, що принцип їхньої роботи мало відрізняється від роботи трамвайних стрілок».

Ми попросили начальника Служби сигналізації, централізації, блокування та зв'язку (СЦБ та зв'язку) Управління пасажирського транспорту Москви інженера Б. К. КЛЕЩИНСЬКОГО розповісти про принцип дії трамвайних та тролейбусних стрілок.

- Завдання стрілки - змінювати напрямок прямування трамвайних поїздів. Досягається це завдяки використанню спеціальних парних клинів - пір'я стрілки, яке віджимає реборди коліс і направляє їх у потрібному напрямку.

Ручний переклад стрілки - важка, малопродуктивна і при інтенсивному вуличному русі до певної міри небезпечна праця. Зараз у Москві та інших містах Союзу переведення стрілок виконується автоматично. Справді, стрілка має електрифіковану систему керування з електромагнітним приводом. У стрілочній коробці знаходяться два соленоїди. Вони мають фактично подвійний сердечник, з'єднаний з тягою, яка, у свою чергу, з'єднана з пір'ям стрілки (див. рисунок).

Схема влаштування стрілочної коробки.На малюнку зображено момент, коли шунтовий електропривід (Ш) втягнув сердечник і повернув пір'я стрілки в положення для повороту праворуч.

Працює система керування стрілкою від контактної мережі трамваю напругою 600 вольт. Один з електроприводів серієсний (З), він включений до електричного ланцюга послідовно ланцюга трамвайного вагона. Другий - шунтовий (Ш) - включений в електричний ланцюг паралельно. Серієсний привід встановлюється в коробці стрілки праворуч по ходу руху, а шунтової - зліва.

На контактному проводі за 16-18 метрів перед стрілкою знаходяться серієсні повітряні контакти (СК), які опускають дугу (токоприймач) трамвая, плавно відриваючи її від контактного дроту (КП). У 25 метрах за стрілкою, на лівому напрямку, на одному рівні з контактним проводом встановлені шунтові повітряні контакти (ШК).

Якщо трамваю треба пройти праворуч, то водій проводить його під серієсними повітряними контактами накатом, з вимкненими двигунами. Тому стрілка залишається у правому положенні, оскільки серієсна ланцюг виявляється розімкнутою (схема 1).

Якщо трамваю треба повернути ліворуч, водій за допомогою контролера включає двигуни. Коли поїзд проходить під серієсними контактами з включеними двигунами, виникає електричний ланцюг: контактний провід - серієсний електропривід - серієсні повітряні контакти - двигуни вагона - рейки - тягова підстанція (Т П/С). При цьому серієсний соленоїдний привід втягує сердечник і переводить стрілку для лівого напрямку руху (схема 2).

Таким чином, контролер трамвайного поїзда і служить ніби рубильником, що замикає серієсний електричний ланцюг стрілки.Після того, як вагони пройшли стрілку під шунтовими повітряними контактами, автоматично виникає інший електричний ланцюг: контактний провід - шунтові повітряні контакти - шунтовий електропривод - рейка - тягова підстанція. В результаті шунтовий електропривод втягує сердечник і повертає пір'я стрілки для правого спрямування руху (схема 3).

Для запобігання електричним ланцюгам на найближчій до стрілки опорі або стіні будівлі встановлюється шафа перемикання із запобіжниками та пристроями, що відключають. Саме цей пристрій уважний читач помітив на щоглі.

Зрештою, питання безпеки. Для пішоходів описана система керування стрілкою є абсолютно безпечною, всі пристрої, розташовані на висоті, доступній для пішоходів, ізольовані та надійно заземлені. Привідні пристрої стрілки мають безпосередні і надійні контакти з рейками, до яких приєднані фідери, що «відсмоктують» (мінусові), що йдуть на тягові підстанції. Через війну потенціал на рейках, зазвичай, трохи більше 10-15 вольт.

Тепер про тролейбусної стрілки. Щоб машина пішла у потрібному напрямку, необхідно туди ж направити обидві її штанги, цю функцію та виконує тролейбусна стрілка. При лівому повороті вона працює за тим же принципом, що і трамвайна: водієві для руху наліво треба проходити стрілку з увімкненим двигуном. Але повернення стрілки в праве положення відбувається не в результаті дії електромагнітних пристроїв, а під дією зворотних пружин. Робота тролейбусної стрілки (див. схему внизу) значно простіша за трамвайну.

Стрілка складається із двох половин, встановлених на проводах тролейбусної контактної мережі.Ці ізольовані одна від одної половини мають електромагнітну котушку (ЕМ). Вони відхиляють при спрацьовуванні перо стрілки для руху в лівому напрямку. Водій машини, бажаючи виконати лівий поворот, проїжджає під стрілкою із увімкненим двигуном, і в результаті створюється електричний ланцюг: контактний провід (позитивний) - ліва котушка стрілки - ліва штанга - двигун тролейбуса (Д) - права штанга - права котушка стрілки - контактний провід (негативний). При цьому спрацьовують обидві електромагнітні котушки та переводять пір'я стрілки для лівого напрямку руху. У такому положенні вони утримуються до тих пір, поки черевики (Б) обох штанг не пройдуть стрілку. Ланцюг розривається, котушки знеструмлюються, і пір'я стрілки під дією пружин (ПР) повертаються в положення для руху у правому напрямку. Стрілка працює від контактної мережі напругою 600 вольт.

© 1967, журнал «Наука та життя».
© 1999, Олександр Єлагін