Raylı Sistemlerde Sinyalizasyon Ekipmanları

Demiryolu sinyalizasyon sistemlerinde demiryolu otomasyon çözümleri ile birlikte aktif cihaz ve sistemler, hattın kullanılabilirliği ve devamlılığı açısından hayati önem taşımaktadır. Bahsedilen sinyalizasyon ekipmanlarının değeri ve kalitesi ise çevre dostu, inovatif, maksimum kullanılabilirliğe sahip, efektif ve uygun maliyetli olması ile ölçülmektedir.

25

Sinyalizasyon Ekipmanlarının Raylı Sistemlerdeki Yeri

Demiryolu idareleri güvenlikten ödün vermeden sürekli olarak hat, araç ve personellerden en etkin şekilde yararlanmanın yolunu aramaktadır. Bunun yanı sıra bilindiği gibi demiryolu trafiğinde birçok farklı sorun ortaya çıkmaktadır. Trene ait yüksek hız ve kütle ile çelik jantlar ve demiryolu arasındaki düşük sürtünme önemli bir frenleme mesafesi oluşturmaktadır. Trafik kazalarından kaçınma amacıyla titiz kurallar uygulanması gerekmektedir.

Demiryolu Trafiği Kontrol Odası 

 

Bahsedilen güvenli ve etkin çalışma koşullarını sağlamaya yardımcı olan raylı sistem sinyalizasyon ekipmanları aşağıdaki amaçlar için kullanılmaktadır:

► Tren rotası, kontrol noktasını ve sinyalleri ayarlamak

► Tren hareketinin korunduğundan ve rayın doluluk durumundan emin olmak

► Makiniste bilgi iletmek

► Tren hızını denetlemek

Temel Sinyalizasyon Ekipmanları

Günümüz raylı sistemlerinde bahsedilen işlemlerin neredeyse hepsi uzaktan kontrol ile gerçekleştirilmektedir. Bu ekipmanlar aşağıdaki gibi sıralanabilir:

Makas Motoru (Point Machine): Demiryolu araçlarının bir yoldan diğer bir yola geçmesini sağlayan hareketli ve sabit parçalardan oluşan tesise makas denilmektedir. Demiryolu araçlarının dümenlerinin olmaması yollar arası geçiş görevinin makaslar üzerin karayolu araçlarından önemli bir farkı da dümenlerinin olmayışıdır. Bu sebeple demiryolu araçlarının bir yoldan diğer yola geçişi yollar üzerine döşenen makaslar vasıtasıyla gerçekleşmektedir.

Makaslar, normalde iki rayın arasına çift travers üzerine monte edilmektedir. Montaj esnasında yol çalışmaları, bakımı, kar ve su gibi etkenleri göz önüne alınarak iyi bir korumanın yapılması gerekmektedir.

Makasların üretiminde çekme kuvveti (KN), itme kuvveti (KN), çekme akımı (A), çalışma gerilimi (V) gibi özellikler dikkate alınmalıdır. Hat üzerinde işleyen trenlerin ve hattın kendisine ait çalışma koşullarının iyi bilinmesi gerekmektedir. Örnek vermek gerekirse yüksek hızlı demiryolu hatlarında döner göbekli makaslar kullanılırken düşük hızlarda sabit göbekli tipler kullanılmaktadır.

Uzaktan kumandalı motorlu makaslar ise, normal şartlar altında kontrolör merkezinden kumanda edilerek düzenlenmekte ancak kontrolörden izin alınarak manevra veya başka nedenlerle panodan veya istasyon kumanda masasından düzenlenebilmektedir.

 

Bir makas temel olarak üç bölümden oluşmaktadır:

► Dil takımı

► Ara raylar

► Göbek ve kontra raylar

 

Bahsedilen makas yapıları elle veya uzaktan kumanda edilebilmektedir. Günümüzde yoğunlukla kullanılan uzaktan kumandalı makaslar elektrik motorları ile teçhiz edilmektedir.Ana hatlarda ve yüksek hızlı tren hatlarında tercih kullanılan uzaktan kumandalı makaslar, CTC hat kesimlerinde kontrolör kumanda merkezi ya da istasyon kumanda masasında veya kumanda panosunda elektriksel olarak kumanda edilebilmektedir. Gerekli durumlarda mekanik olarak kol takılarak elle tanzim imkanı sağlamaktadır.

Makasların uzaktan kumandasını sağlayan temel eleman, bu sistem içerisinde çalışan makas motorlardır. Makas sistemi içerisinde genellikle doğru akımla çalışan motorları kullanılmaktadır. Bu motorlar 26V DC ile iki yönlü çalıştırılabilmektedir. Kurulan mekanizma sayesinde motora uygulanan gerilimin yönü değiştirilerek iki yönlü çalışma sağlanmaktadır. Ayrıca bu motorların beslemesi 26V DC’lik hazırlanmış bataryalar tarafından gerçekleştirilmektedir.

Makas motorlarından beklenen önemli bir işlev de makas dillerinin yaslanma rayından diğer yaslanma rayına en kısa sürede ulaşması için gerekli olan itme gücünü verebilmeleridir. Bunun yanı sıra makas motorları 2 ile 3 mm’lik dil açıklıklarını kontrol etmektedir.

Makas motorunun çalışması için gerekli olan bilgiyi alan ve hareket sonrasında motorun durumunu kontrolöre bildiren makas mekanizması içinde bir kontak grubu bulunmaktadır. Makasın son durumuna göre motor devir yönünü değiştirmesi için gerekli hazırlık makasın daha önceki çalışmasında hazırlanmıştır. Kontrolör makasın harekete geçmesi için gerekli talimatı verdiğinde kontaklar çalışmaya başlamakta ve motora çalışması için gerekli gerilim sağlanmaktadır. Sistem çalışmaya başlamaya başlamasının ardından makas sistemi çalışarak konum değişikliğini gerçekleştirmektedir.

 

Hat devresi (TrackCircuit): Hat devresi, hattın o kendine ait bölümünün doluluk durumunu göstermek için kullanılmaktadır. En eski ve sık kullanılan sinyalizasyon ekipmanı sıfatına sahiptir.

Hat bölümlerinden her biri hatta bitişik parçalardan izole edilmiştir. Ray izole edilmiş bir iletken olarak işlev görmektedir. Hat devresi bir ucundan akım ile beslenmektedir. İçinden akım geçen devre bir röle tutmaktadır. Hat parçası üzerinden geçen bir tren hattı kısa devre yaparak röleyi serbest bırakmaktadır.

Bir Tren Tarafından İşgal Edilmemiş Hat Devresine Ait Şema

 

Hat devresinin birçok çeşidi bulunmakla birlikte; hat özelliklerine, üzerinde seyredecek araç/lokomotif tiplerine ve hattın çalışma yoğunluğuna bağlı olarak hat devresi seçimi yapılmalıdır.

Hat devresinin kullanılma amaçları aşağıdaki gibidir;

► Tren rotasının engellerden arınmış olup olmadığını kontrol etmek

► Makaslama noktalarını gerekli durumlarda engellemek

► Otomatik olarak geçilen trenin rotasını serbest bırakmak

► Hemzemin geçit korumasını kontrol etmek

► Tren yaklaşımını tespit etmek

► Tren konumunu göstermek

 

Anklaşman Ekipmanları: Her bir hat bölgelerinde farklı tren rotaları ve hareketleri için uygulanacak koşullar anklaşman tablosunda derlenmektedir. Geleneksel sinyal kutuları anklaşman tablosundaki tüm koşulların sağlandığından emin olmak için güvenlik rölelerini kullanmaktadır. Röle kontakları farklı koşullara karşılık gelen güncel yolları oluşturmak için birlikte bağlanmaktadırlar.

Anklaşman İçin Kullanılan Röle Ünitesi

 

Durumları belirlemek için kullanılabilecek başka bir yol da “coğrafi yöntem”dir. Ayrıca durumlar hat alanındaki noktalar, sinyaller ve deraymanlar gibi farklı nesnelere bağlıdır. Her nesneye ait koşullar, o koşula ait olası durumları ve değişimleri de içermektedir. Bir rota için oluşturulan anklaşmanın ihtiyaç duyduğu röleler, röle ünitesinde bir araya getirilmektedir. Bir röle ünitesi noktalar veya makaslar için kullanılırken diğer bir ünite sinyaller için kullanılabilmektedir. Bu röle setleri lojik bloklar olarak da adlandırılmaktadır. Ayrıca, röle üniteleri arasındaki arayüz standartlaştırılmıştır.

 

Sinyaller: Yüksek kullanılabilirliğe sahip ve düşük maliyetli sinyalizasyon sistemlerinde etkin ve güvenli çalışmayı sağlamak oldukça önemli bir olgudur. Bu da sinyal kesintilerini önleyecek sağlam bir yapının gerçekleştirilmesi ile mümkün olmaktadır.

Sektörün öncü ve tercih edilen firmaları sinyal alanında farklı çözümler getirirken genelde LED ve kompakt sinyallerin kullanımı yaygındır:

► Kompakt sinyaller raylı sistemlerin etkin ve güvenli bir şekilde çalışmasında önemli bir role sahiptir. Sağlam yapıları ile yüksek kullanılabilirlik sunmaktadırlar. Bununla birlikte sinyal görünümü, sembol ve rakam gösterme imkanı sağlamaktadırlar.

Sağlam şekilde kurulmuş sinyal ekipmanları seçilip dilediği şekilde monte edilebilmektedir. Kompakt sinyallere ait ekipmanlar ve kullanılacak kalkan genişliği kullanıcı isteğine ve uygulama gereksinimine göre değişkenlik gösterebilmektedir.

 

Kullanım amacı ise demiryollarına, yüksek hızlı trenlere, metrolara ve özel raylı sistemlere ait ana hatlarda sinyal durumlarını görselleştirmektir.

► LED sinyaller sinyalizasyon sisteminin bakım sıklığını azaltmakla birlikte güvenliği arttırmaktadır. Akkor lambalara kıyasla çoklu LED ve paralel devrelerin kombinasyonu ile LED teknolojisinin olağanüstü güvenilirliği bakım ve işletim masraflarını oldukça düşürmektedir.

LED Sinyal

 

Bunlara ek olarak, LED sinyallerle voltaj ne olursa olsun sabit bir parlaklık sağlamaktadır.

 

Aks Sayacı: Aks sayacı hat üzerinde iki nokta arasından geçen treni algılayan sinyalizasyon ekipmanıdır. Hat bölgesinin doluluk durumunu algılamak için kullanılmaktadır. Bu özelliği ile güvenli ve kontrollü demiryolu uygulamalarının temelini oluşturmaktadır.

Modern Aks Sayacı 

 

İstenen bölgenin iki ucuna kurulumu yapılan algılama noktaları üzerlerinden tren geçtiğinden sayaçlarını arttırmaktadır. Bunun yanı sıra iki algılama noktasının da kendisine ait sensörü bulunmaktadır.

 

Bununla birlikte Siemens ve Alstom gibi sinyalizasyon ekipmanı üreticileri aks sayaçlarını modüler sistemler olarak üretmektedir.

 

 

Kaynak: ericssonhistory.com, mobility.siemens.com,  megep.meb.gov.tr

Yazar: Sena Koçak