metro

Vasúti jelző- és biztosítóberendezések
A metró és létesítésének alapismeretei| Az „Elektra Budapest” jegy- és bérletrendszer | Jármű-üzemeltetés | Szellőztetés | Vasúti jelző- és biztosítóberendezések

Az elsősorban élet- és vagyonbiztonságot szolgáló vasúti jelző- és biztosítóberendezések (a továbbiakban biz.ber.) nélkülözhetetlen elemei a korszerű, nagyteljesítményű vasútüzemeknek. A biz. ber.-ek feladata, hogy:

  • tegyék biztonságossá, balesetmentessé a vonatok mozgását
  • szolgáljanak eszközül a forgalom operatív irányításához és szabályozásához
  • segítsék a szállítóképesség gazdaságos kihasználását.

A vasúti jelző- és biztosítóberendezések megjelenési formája és működési tartománya széleskörű. Magában foglalja:

  • a hordozható kézi jelzőeszközöket (zászló, tárcsa, lámpa stb.)
  • a telepített jelzőeszközöket (jelzőárbócok, táblák, határjelek stb.)
  • az önműködő térközbiztosító berendezéseket
  • a vonatbefolyásoló és a vonatvezető berendezéseket (illetve azok egy részét)
  • az egyéb vasúti automatikákat (pl.: forgalomirányító és ellenőrző berendezés)

A jelzőeszközök kisebb része figyelmeztetéseket, nagyobb részük parancsokat közvetít. A jelzés, amely a jelzők, jelzőeszközök többségén megjelenik, parancs, amely azonnali és feltétle végrehajtást követel. Értelmezésüket, használatukat a vasútüzemek utasításokban szabályozzák.
A biz. ber. mint szakterület a vasútüzemen belül (így a metrónál is), sajátos helyet foglal el, mivel a berendezések tervezése, építése, üzeme széleskörű műszaki-forgalmi ismereteket kíván. Ebből adódik, hogy e szakterület művelőinek száma viszonylag csekély, és gyakran találkozunk a szakterület szándékos homályba burkolásával is.
Jelen összeállítás keretén belül nem foglalkozom a biz. ber. teljes műszaki és alkalmazási területével, de körekszem arra, hogy a metrónál működő berendezések és azok használata - már a „homály” oszlatása érdekében is - közérthető legyen.

Alapelvek és követelmények

A korábbi fejezetekben már szó esett arról, hogy a közlekedéshez három egyidejű és rendszerkapcsolaton lévő alapfeltétel út (pálya), jármű, energia - megléte szükséges. Ezek együttműködése nélkül üzem- és menetrendszerű közlekedést létrehozni nem lehet. A három alapfeltétel ugyanakkor egy adott közlekedési eszköz vagy ágazat működési jellemzőit és alkalmazási tartományát is meghatározza.
Közismert hogy ha egy működő rendszer hatásfokát, teljesítményét vagy működési biztosnságát növelni akarjuk, az általában a rendszer elemeinek számszerű növelésével vagy átalakításával jár. A növelések vagy átalakítások pedig valamilyen formában mindig visszahatnak a működő renszer egyik-másik elemére is.
Vasútüzemben egy adott vonal teljesítménye legegyszerűbben a segesség növelésével és a vonatforgalom sűrítésével fokozható. A feljesítmény ilyetén növelésével azonban a baleseti veszély is nő. A feljesítmény növelésére tehát olyan „megoldást” kell keresni, amely a már említett három alapelemmel (pálya, jármű, energia) ötvözve a forgalombiztonságot növeli és a rendszerbe illenszthető. A feladat a vonatforgalom szervezettebbé, szabályozottabbá tételével oldható meg. A megoldás eszköze a biz. ber. amely új elem a rendszerben, annak ellenére, hogy megjelenése közel egyidős a vasúttal, és a vasúti közlekedéssel együtt fejlődött.
A biz. ber. feladata minden vasútüzemben a forgalombiztonság, valamint a szállítási teljesítmények növelése az adott pálya-, jármű- és energia-viszonyok által határolt tartományon belül. A biz. ber. eszközeivel azonban a három alapfeltétel által határolt tartomány teljesítménye és biztonsága korlátlanul nem növelhető. A teljesítmény növeléséhez rendszerint a három alapfeltétel egyikén is változtatni kell (pl. a pálya szerkezetén, ív- és lejt-viszonyain; az energiaellátáson, stb.)
A korszerű vasútüzemben a biz.ber. a rendszerelméletű vonatközlekedés negyedik alapeleme, amelyől megköveteljük azt, hogy előírásszerű működés és munkavégzés esetén akadályozza meg:

  • a vonatutolérést és a szembemenesztést (összeütközést)
  • a vonatok oldalirányú veszélyeztetését, továbbá
  • nyújtson segítséget a szállítóképesség kihasználásához, a forgalom szabályozásához és a vonatvezetés automatizálásához.

A következőkben tekintsük át részletesebben az előbb felsoroltakat.
Vonatutolérés az ugyanazon a vágányon, egy irányba haladó vonatok szabálytalan egymásután küldése, illetve közlekedtetése esetén következik be. Szabályszerű közlekedés esetén két egymást követő vonat között a követési távolság nem lehet rövidebb mint amekkora az adott pályaszakaszon az engedélyezett (menetdiagramm szerinti) sebességgel haladó leghosszabb, illetve legnagyobb tömegű vonat üzemi fékezéssel való biztonságos megállításához szükséges távolság. Itt két lényeges dologra kell felhívni a figyelmet.

  • az „engedélyezett sebesség” nem azonos a járművel elérhető legnagyobb sebességgel.
  • a vonat biztonságos megállításához szükséges távolság (fékút) minden esetben hosszabb az általános fékútnál (fékút + megcsúszási távolsát, fékút + védőszakasz).

Azt, hogy a vonat egy pályaszakaszon biztonságosan milyen sebességgel haladhat, a jármű- és pályajellemzők mellett a biz. ber. határozza meg. A sebesség kérdéskörével kissé részletesebben kell foglalkozni.
Egy mozgásban lévő járműnél a leglényegeseb, hogy minden esetben meg tudjon állni ott és akkor, amikor arra szükség van. A megállítás folyamatában kiemelkedő szerepe van a sebességnek, mivel a megálláshoz szükséges félút hossza azonos fékerő melett a sebességgel négyzetes arányban nő vagy csökken. Ebből eredően a közlekedő vonatok engedélyezett sebességeit - a veszélyhelyzetek elkerülése érdekében - szigorúan be kell tartani. Az engedélyezett sebesség betartása, ha csak az emberre van bízva - az emberi természet sajátossaágai miatt - nem kielégítő. A vonatok sebességének, valamint a közlekedő vonatok számának növekedése előbb a járműsebesség gépi ellenőrzését, majd a sebesség gépi szabályozását kényszerítette ki. A sebesség szabályozása célfékezéssel együtt alkotja az automatikus vonatvezetés lényegét.
A sebesség és forgalomszabályozás, a biz. ber. különböző jelzőeszközei által a járművezető számára adott parancsok útján jut érvényre. A parancsadás eszközei a pálya mellett elhelyezett jelzőtáblák, jelzők. Ez utóbbiak a metrónál minden esetben fényjelzők, amelyek információtartalmát utasítások rögzítik. A jelzőkkel adott parancsok végrehajtását valamilyen módon ellenőrízni kell. Az ellenőrzés történhet segédvezető alkalmazásával, amikor az engedélyezett sebesség túllépésekor a segédvezető szól vagy féjez, automatikus sebességellenőrzéssel, amikor az ellenőrző automatika jelzést ad, vagy önműködően megállítja a vonatot. A vonatutolérés megakadályozására szolgál a pálya mellett elhelyezett vonatmegállító készülék (autostop) is. A vonatutolérés megakadályozásának legkorszerűbb formája a sebesség folyamatos, automatikus szabályozása és ellenőrzése.
A szembemenesztés igen súlyos következmélyekkel járó, szolgálati mulasztásból eredő, tipikus vasútüzemi veszély. Akkor következik be, ha egyazon vágányon két, egymással ellentétes haladási irányú vonat közlekedik. A biz. ber.-ek egyik forgalombiztonsági funkciója a vonatok szembemenesztésének kizárása. Ez úgy lehetséges gofy a biz. ber. egyidejűleg csak az egyik irányhoz tartozó jelzők szabadra állítását, illetve csak az egyik irányba való közlekedést engedi meg.
Oldalirányú veszélyeztetés abból keletkezik, ha vágányutak érintik vagy metszik egymást. Az oldalirányú veszélyeztetések megelőzésére az egymást veszélyeztető, egyidejű menetek tiltása, valamint a vágányúttal szomszédos váltók elterelő védőállása szolgál. Oldalvédelmet védőváltók, kisiklasztó saruk, vágányzáró sorompók és „Megállj” állású jelzők adhatnak. Az oldalvédelemben a váltók szerepe elsődleges; a vasúti pálya legveszélyesebb pontjai ugyanis a váltók. E pontokon a veszélyhelyzet megelőzése céljából a biz. ber.-ek olyan szerkezeti függőségeket hoznak létre a váltók és a jelzők között, hogy a jelzők csak a váltók helyes állásakor vezérelhetők továbbhaladást engedélyezű „Szabad” állásba.
A védőváltók a helyszínrajzi elrendezéstől függően adhatnak abszolút vagy relatív védelmet. Abszolút védelem esetén az oldalirányú veszélyeztetés kizárt, relatív védelem esetén a veszélyeztetés lehetősége nincs kiküszöbölve, csak egy távolabbi pontra helyeződik át. Oldalvédelmet a jelzők és váltók nyújtanak.
A segítségnyújtás a forgalom-lebonyolítás számára - amelyet a biz. ber. műszaki berendezéseivel és folozófiájával nyújthat - a központosított forgalomirányító és ellenőrző berendezésekben, valamint a vonatvezetés különböző mértékű automatizálásában testesül meg.

A biz. ber. szerepe a nagyvasútnál és a metrónál

A biz. ber. a nagyvasutaknál fejlődött ki. A metrók a nagyvasutaknál kifejlesztett biz. ber.-t sajátos forgalmukhoz illlesztve alkalmazzák. A metró vasútüzemi jellemzőiben közelebb áll a nagyvasúthoz, mint a közúti vasúthoz, de mindkettőtől lényegesen különbözik. Tekintsük át röviden e három vasútüzem főbb jellemzőit.

A nagyvasút:

  • Egy vagy többvágányú, többségben nyílt terepen fekvő vasúti pálya.
  • Vontatójárművel (többnyire mozdonnyal) továbbított, különböző hosszúságú, tömegű, és sebességű, tehet- és személyvonatok.
  • Bonyolult vágánykapcsolatú személy, teher és rendező pályaudvarok, állomások.
  • Egyvágányú vonalakon is kétirányú forgalom.
  • Hosszú térközök, nagyobb, több km-es állomástávolságok, nagyobb (100-160 km/h) sebességek .
  • Rendszeres és gyakori tolatásm rendezés a pályaudvarokon és az állomásokon.

A metró:

  • Kétvágányú, általában a felszín alatt haladó, a felszíni szakaszokon is zárt vasúti pálya.
  • Motorkocsikból álló, azonos tömegű és sebességű rövid (80-120 m-es) személyvonatok, 600-800 m-es állomástávolságok. (Teherforgalom nincs, a vonatok sebessége 60-80 km/h)
  • Vágányonként egyirányú, sűrű (2-3 perces) vonatforgalom, rövid állomási tartózkodási idő (20-30 sec)
  • Egyszerű vágánykapcsolatú állomások, amelyek általában a végállomási menetirányváltást szolgálják.
  • Üzemszerű tolatás csak a járműtelepeken van.

Közúti vasút:

  • Egy vagy kétvágányú, többségében közútban fekvő vasúti pálya.
  • Motorkocsikból, motor és pótkocsikból álló személyszállító járművek. Időnként és helyenként korlátozott teherszállítás.
  • Rövid megállóhely távolságok.

A közúti vasút és a metró közötti különbséget legszembetűnőbben a két közlekedési ág járműveinek főbb műszaki jellemzői szemléltetik {1. táblázat}. Látható hogy a metró személyszállító járművei a nagyvasútéval összemérhetők.

Megnevezés A jármű
  saját tömeg (t) vonathossz (m) motor telj. (kW) férőhely (utas) max. seb. (km/h)
Csatolt csuklós (Nagykörút) 67,2 53,8 528 396 50
Metró (2-es vonal) 200 115,2 2 640 1 128 80
{1. táblázat: a metró és a közúti vasút járműveinek főbb jellemzői}

A metró üzemszerű forgalma egy futószalaghoz hasonlítható ahol a futószalag elemei a vonatok, a rá- és lelépési pontok az állomások. A vonatok legkisebb követési ideje 90-120 sec. Ez a viszonylag egyszerű, de sűrű vonatforgalom egyszerű, minden szempontból üzembiztos, gyors működésű és hosszú élettartamú biz. ber.-t igényel.

Építőelemek

A két metróvonal biz. ber.-ének főbb építőelemei: a sínáramkörök, a jelfogók, a fényjelzők, a vonatmegállító készülékek (autostopok) és a váltóállító művek.
A vonatforgalom biztonságos lebonyolítása a vágány szabad vagy foglalt állapotának ismeretétől függ. A vágány szabad vagy foglalt állapotának folyamatos érzékelésére, illetve ellenőrzésére több módszer ismert, leggyakrabban azonban e célra ún. sínáramköröket alkalmaznak.
Sínáramköröknek nevezik azokat a villamos áramköröket, amelyeknél áramvezetőként az ellenőrzendő vágányszakasz sínszálait használják fel. Egy sínáramkör {1. ábra} három fő részből (adó, átviteli út, vevő) áll. Átviteli útként a szigetelt sín szolgál. Sínáramköröknél a szigetelt sín fogalmán az ellenőrzendő vágányszakaszok egymástól villamos szigetelőkötésekkel való éles elválasztását értik. A szigetelt sínszakasz minimális hossza a metrónál 12 m lehet. A sínszálakat egymástól és a földtől szigetelten kell elhelyezni. A sínáramköri vevő az ellenőrzendő vágányszakasz elején (ahol a vonat az ellenőrzött szakaszba belép) , az adó az ellenőrzendő szakasz végén helyezkedik el.
A vevőberendezés az adóból a sínszálakon át a vevőbe érkező áram változásával érzékeli a vizsgált vágányszakasz foglalt vagy nem foglalt állapotát. A vevő legfontosabb eleme az ún .„vevő-jelfogó”, amelyet vágány-jelfogónak vagy szig.sín jelfogónak is neveznek. Foglalt vágányszakasz esetén a munkaáramú vevő-jelfogónak ejtenie, nem foglalt esetekben húznia kell.
A jelfogó-függéses vasúti biztosítóberendezések működése elsősorban a sínáramköröktől és a jelfogók minőségétől függ. A jelfogók felhasználását biz. ber.-ben szigorú és nemzetközileg elfogadott minősítési előírások szabályozzák. A biz. ber.-ben felhasznált jelfogók három csoportba sorolhatók:

  • I. biztonsági osztályú jelfogó,
  • II. biztonsági osztályú jelfogó,
  • III. biztonsági osztályú, biztonságtechnikai feltételek megvalósítására alkalmatlan - főleg híradástechnikai - jelfogó.

{1. ábra: sínáramkör elvi felépítése}

Tekintsük át röviden az I. és a II. biztonsági osztályú jelfogók főbb jellemzőit, minőségi előírásait.
Az I. osztályú jelfogók kiemelkedő minőségűek és ebből eredően drágák. Ezeket olyan helyeken (áramkörökben) alkalmazzák, ahol a jelfogó elengedésre nincs ellenőrizve (elsősorban sínáramkörök vevő jelfogójaként). Az I. osztályú jelfogók minőségi jellemzőinek, vizsgálati módszereinek szabályozott és hosszú sora van. A leglényegesebbek a következők:

  • A jelfogó gerjesztés nélkül vagy meghatározott értékű gerjesztés alatt az elérhető legnagyobb biztonsággal ejtsen el (munkaérintkezői bontsanak) .
  • Ajelfogó elengedését súlyerő hozza létre.
  • Közbenső állapotot a jelfogó, az ejtett vagy húzott között nem vehet fel.
  • A jelfogó érintkezőit egymással össze nem hegedő anyagokból kell készíteni pl.: szén-ezüst).
  • A kapcsolási élettartam legalább 106 kapcsolás legyen.
  • Hibamentesen működjön - 300°C-tól + 700°C-ig.
  • A jósági tényező vágány-jelfogó esetén legalább 0,5, egyéb alkalmazási helyen 0,3 legyen. (Jósági tényező: a jelfogó elengedési és meghúzási gerjesztésének viszonyszáma).

A II. biztonsági osztályú jelfogókat ott alkalmazzák, ahol a jelfogó elengedésre ellenőrizve van. A szerkezetre vonatkozó biztonsági feltételek itt is szigorúak, de az előzőeknél enyhébbek. A jelfogók elengedését itt is súlyerő hozza létre. Az érintkezők és a horgony közötti kapcsolatra, továbbá az érintkező-rendszer nyitására és bontására is szigorú szabályok vonatkoznak.
A helyhez kötött jelzők a biz. ber. parancsközvetítő, a forgalmat szabályozó elemei. Jelzési képeik azonnali és feltétlen végrehajtandó információkat közvetítenek a vonatforgalom számára.
A jelzési képek legyenek:

  • egyértelműek,
  • egységesek,
  • egyszerűek,
  • határozottak,
  • a szükséges távolságból láthatók.

A metró vonatforgaimát irányítószabályozó jelzők fényjelzők, amelyek forgalmi szempontból lehetnek:

  • főjelzők,
  • tolatásjelzők,
  • különleges jelzők.

Ezeknek a jelzőknek a jelzési képeihez mindig valamilyen sebességérték tartozik. A jelzési képek engedélyezik vagy tiltják a járművek haladását, továbbá utasítást adnak arra, hogy a következő jelzőig milyen sebességgel szabad haladni. Minden jelzési képhez egy meghatározott fogalom (pl.: „Megállj”, „Szabad”, stb.) tartozik. A jelzési képek által közvetített információkat, azok értelmét és utasítástartalmát a metrónál az F1 jelű jelzési Utasítás tartalmazza.

A metrónál alkalmazott fényjelzők szerkezete lehet:

  • árbocos, szabványos MÁV-típusú (a felszínen használatos ) ,
  • állványos, rendszerint vágány-fojtótranszformátorral egy állványra szerelve (alagútban használatos) ,
  • törpe (tolatás számára, főleg a járműtelepeken) .

Vonatmegállító készülék (autostop). A metrónál az önálló tolatásjelzőket és a vágányzáró jelzőket kivéve, minden jelzőnél önműködő vonatmegállító készüléket kell elhelyezni, amely a „Megállj” állású jelzőt meghaladó vonat fékrendszerét működteti. A vonatmegállító készülékeket úgy kell elhelyezni, hogy ha a vonat eleje a jelzőt meghaladta, az önműködő kényszerfékezés azonnal működésbe lépjen.
A pálya mellett a jelzővel egy vonalban elhelyezett elektromechanikus autóstop - melyet pontszerű vonatbefolyásoló berendezésnek is neveznek - egy ütőkart mozgat, mely a jelző „Megállj” állásakor a sínkorona fölé emelkedik és a fölötte elhaladó vonat első forgóvázán elhelyezett vészfékszelep nyitószerkezetét működteti. Szabad állású jelző mellett a hajtómű az ütőkart vízszintes állásba fekteti, így a vonat akadálytalanul elhaladhat fölötte.
A váltóállító művek a metrónál villamos működtetésűek. Feladatuk a csúcssín megbízható átállítása és az állítást követő rögzítése, továbbá a váltó végállásának és reteszelésének villamos áramkörökkel való ellenőrzése.

Rendszertechnikai felépítés

A metró vasúti biztosítóberendezéseinek rendszertechnikai felépítése magában foglalja:

  1. a vasúti pályát, amelyről a vágány szabad vagy foglalt állapotát jelző információ a sínáramkörökön át a vezérlőberendezésbe jut,
  2. a pályáról érkező információkat fogadó, feldolgozó, kiértékelő és továbbító, jelfogós és elektronikus vezérlőberendezéseket,
  3. a vonatok számára parancsokat közvetítő fényjelzőket, a vonatmegállító készülékeket és váltókat, illetve azok állítóműveit,
  4. az ún „rendelkezőasztalt”, amelyről kezelési műveletek végezhetők, visszajelentés útján pedig a pályamenti jelzők színképei, az autostopok és a váltók állásai, továbbá a vágányszakaszok szabad vagy foglalt állapotai ellenőrízhetők,
  5. a berendezéseket összekötő külső és belső téri kábelhálózatot,
  6. a felsoroltak villamosenergia-ellátó berendezéseit.

Az előzőek szerint a biz. ber.-ek feladata a biztonságos, a tervezett kapacitású és az „optimális” üzemi sebességű vonatközlekedés vezérlése. Az „optimális” üzemi sebesség értelmezésével kapcsolatban azonban egy kis kitérőt kell tenni. Ugyanis: gyorsvasútról lévén szó, nem közömbös az utazási idő, amely az utazási sebességtől is függ. Az utazás sebességét egyrészt a közlekedő vonatok menetdiagram szerinti sebessége, másrészt az állomási- végállomási tartózkodási idők határozzák meg.
Az utazási sebesség az utazási időn kívül az állományi vonatmennyiséget is befolyásolja, mivel kisebb sebesség esetén azonos szállítóképességhez több vonatra van szükség. A vonatok számának növekedése pedig beruházási és üzemi költségnövekedéssel jár. Az utazási sebesség növelése viszont jelentős energiatöbbletet igényel, mivel a sebesség növelésére fordított energia a sebesség négyzetével arányos. Következésképp: az optimális utazási sebesség meghatározásánál az utazási idő és az energiafogyasztás közötti gazdaságossági összefüggést is vizsgálni kell. A gyakorlati tapasztalat azt mutatja, hogy a metrónál - főként a rövid állomástávolságok miatt - a vonatok 80 km/h üzemi sebességénél nagyobbra törekedni indokolatlan.
Az üzemi sebesség meghatározásánál azt is vizsgálat tárgyává kell tenni, hogy a vonatközlekedés, egy adott menetdinamikájú járművel, milyen geometriájú (ív-és lejtviszonyokkal meghatározott) vasúti pályán bonyolódik, mert a járművek üzemi sebességét, a biztonságos megállítást szolgáló fékutak hosszát a pálya lejtviszonyai is befolyásolják.
A sűrű vonatforgalom rövid térközű felzárkózást, ez pedig rövid fékutakat kíván. A rövid fékutak viszont kisebb utazási sebességeket, hosszabb utazási időt és nagyobb jármuállományt igényelnek. Ha tehát egy meghatározott (utazási) sebességű szállítóképességet kívánunk létrehozni, akkor a jármű, pálya, biz. ber. energiaellátás alkotta rendszert együtt kell vizsgálni, a működésüket össze kell hangolni, mert a kívánt szállítóképesség csak e négy elem legmegfelelőbb (optimális) együttműködése esetén hozható létre. Az optimális sebességet csak a vázoltak szerint lehet elérni. A sűrű (90-120 másodperces) vonatkövetés a vonatok szoros felzárkózását, a biztonságos vonatforgalom pedig az említett rendszer egyes műszaki elemeinek (jármű, pálya, biz. ber., energia) óramű pontosságú és precizitású együttmuködését igényli.

A biz. ber felépítése I. és II. osztályú jelfogókból

A biz. ber. építőelemeinek ismertetésekor szó esett az ezen berendezésekben használatos jelfogókról, illetve azok minőségi osztályba sorolásáról. Szó volt arról is, hogy a II. osztályú jelfogók működése külön ellenőrzést igényel, míg az I. osztályúak működése ellenőrzést nem igényel. Szó esett továbbá a kétféle minőségű jelfogók jelentős árkülönbözetéről is.
A jelfogó-függéses biz .ber.-ek készíthetők első vagy másodosztályú jelfogókból is. Ha a berendezés első osztályú jelfogókból épül, a működő-működtető áramkörök egyszerűbbek, a jelfogók száma kevesebb, a berendezés megbízhatóbb, létesítése viszont nagyon költséges.
Ha másodosztályú jelfogókból épül fel a berendezés, a működő-működtető áramkörök és ezzel a teljes berendezés bonyolultabb, mivel a jelfogók húzott vagy ejtett állapotát más jelfogókkal ellenőrizni kell. Ebből eredően a berendezés bomyolultabbá válik, a jelfogók száma és ezzel a berendezés meghibásodási lehetősége is növekszik. A vágány-jelfogónak azonban a II. osztályú jelfogókból épült berendezésekben is első osztályúnak kell lenni. A másodosztályú jelfogókból épült biz. ber. viszont olcsóbb. A különböző országok vasútjainál mindkétféle megoldás megtalálható.
A 2-es és a 3-as metróvonal másodosztályú jelfogókból épült, jelfogó-függéses, pályamenti fényjelzős, a vonatok által vezérelt önmuködő térköz-, valamint félautomatikus állomási biztosítóberendezéssei van felszerelve. A járműtelepi biz. ber-ek tolatóvágány-utas rendszerűek.
Az állomási biz. ber-ek (melyek a vágánykapcsolatos állomásokon találhatók) félautomatikus működése abban nyilvánul meg, hogy a vágányutat a forgalmi személyzet kézi kezeléssei a kezelőasztalról állítja be. A vágányút felhasználása vagy törlése után az abban érintett jelzők önműködően „Megállj” állásba kerülnek. - A járműtelepek harmadiksínes vágányhálózatán üzemszerű vonatmozgás csak biztosított, jelzőkkel és védőváltókkal fedezett vágányutakon jöhet létre.

Jelző, térköz, védőszakasz, jelzési rendszer

A jelfogó-függéses, pályamenti fényjelző rendszerű biz. ber.-eknél a nyíltvonali pálya a vágányfoglaltság érzékelése céljából szakaszokra (térközökre) van osztva. A térköz két szomszédos (egymás utáni) fényjelző közé zárt, legalább olyan hosszúságú pályaszakasz, amely az engedélyezett sebességgel haladó, leghosszabb vonat üzemi fékezéssei való biztonságos megállításához szükséges. Azt, hogy a vonat milyen sebességgel haladhat be egy térközbe, a térköz elején lévő jelző jelzési képe határozza meg. A fényjelzők (térközjelzők) mindegyike egyegy térközt, és ahol arra szükség van, egy védőszakasznak nevezett további pályaszakaszt biztosít. A budapesti metró, így felépült biz. ber.-ét térköz plusz védőszakaszos rendszernek nevezik. Két állomás között rendszerint több térköz is kialakítható, és a vonatok sűrű követéséhez, felzárkózásához kívánatos. A térközök számát a legrövidebb vonatkövetési idő, illetve a legkisebb vonatkövetési távolság határozza meg. Alapelv, hogy minél sűrűbb a vonatközlekedés, annál rövidebb térközszakaszokat kell kialakítani és annál nagyobb fogalomszámú a térközbiztosító berendezés.
A budapesti metrónál a biz. ber. Tervezési Szabályzat szerint „Két szomszédos egyirányú főjelző közötti távolság nyílt pályán nem lehet kisebb, mint az adott szakaszra vonatkozó, maximális megengedett sebességre számított fékút és a 2 sec. észlelési idő alatt megtett út összege”. A legnagyobb távolság pedig: „legfeljebb 550 m lehet”.
Az átlagos állomástávolság a 2-es vonalon 1000 m; a 3-as vonalon 866 m. Budapesten a legrövidebb állomásköz 469 m, a leghosszabb 1775 m.
A vonatforgalmat szabályozó jelzők mellett pontszerű vonatmegállító készülékek, ún. autóstopok helyezkednek el, amelyek a „Megállj” állású jelzők meghaladása esetén a vonatot a járművezetőtől függetlenül vészfékezéssel önműködően megállítják. Azt az engedélyezett sebességhez tartozó vészfékutat, amely a „Megállj” állású jelzőt meghaladó vonat megállításához szükséges, védőszakasznak nevezik.
Védőszakasz lehet a jelzőt követő térköz elején erre a célra szolgáló szigeteltsín-szakasz, amelynek foglalt vagy szabad állapotát a térközbiztosítás elvei szerint ellenőrzik, de védőszakasz lehet a következő térköz is. A védőszakasz szerepe az, hogy ha az üzemi sebességű vonat a „Megállj” állású jelző meghaladása után, vészfékezéssel, a jelzőt követő ellenőrzött pályaszakaszon megállt, még mindig maradjon közte és az előtte haladó vonat között egy fékút távolságú ellenőrzött éd nrm foglalt vágányszakasz. A védőszakasz tehát rendszertechnikai fogalom, amelyet nevezhetnének megcsúszási vágányútnak is {2. ábra}. Térközbe épített védőszakaszokat alkalmaznak az állomások be- és kijáratainál, valamint nyílt vonalon hosszabb térköz esetén ott, ahol a vonatok felzárkózása (követése) azt indokolttá teszi.


{2. ábra: térközök, jelzők, autostopok, védőszakasz elhelyezésének elvi vázlata}

A védőszakaszok hossza a Tervezési Szabályzat szerint:

  • az állomások bejárati szakaszain a legrövidebb menetidőre szerkesztett menetdiagram szerinti, de legalább 60 km/óra sebességre számított vészfékút;
  • az állomások és megállóhelyek kijárati jelzői után min. 72 m.
  • nyílt pályán a jelző környezetében a járművel elérhető legnagyobb sebességre számított vészfékút.

Az így felépített rendszerben a fényjelzők csak akkor mutathatnak szabad jelzést, ha

  • a jelzőhöz tartozó védőszakasz szabad,
  • a jelző által védett térközben nincs vonat,
  • a jelzőhöz tartozó vonatmegállító készülék szabad állású.

A biz. ber. Tervezési Szabályzat, és az F1 Jelzési Utasítás szövegében egyaránt keverednek az „engedélyezett sebesség”és a „járművel elérhető legnagyobb sebesség” meghatározások, amelyekből sok vita származik. Véleményem szerint a pályára engedélyezett legnagyobb sebesség a mértékadó, ezt kell figyelembe venni, betartani és a betartást ellenőrízni.
A fényjelzők jelzési rendszere mindkét metróvonalon sebességre utaló, elvi alapjai a következök:

  • A jelzési képek az alkalmazható sebességet írják elő függetlenül attól, hogy a jelzést milyen rendeltetésű (kijárati, bejárati, térköz, stb.) főjelző adja. Ugyanolyan sebességre mindig azonosan elhelyezett, ugyanolyan jelzési kép utal. (Pl. egy főjelző jelzőlapján legfeljebb négy fényforrás helyezkedik el. A legfelső elhelyezésű a zöld fény, a 30 vörös fény mindig alulról a második stb.)
  • A sebességjelzés keretében 0-80 km/h sebességhatárokon belül hat sebességi fokozat jelezhető. Ezek:

- Egy zöld fény: a főjelő mellett a vonalra engedélyezett sebességgel szabad elhaladni (Ez a 2-es vonalon 70 km/h; a 3-as vonalon 80 km/h)
- Zöld-sárga fény: a főjelzőhöz legfeljebb 60 km/h sebességgel szabad érkezni
- Egy sárga fény: a főjelzőhöz legfeljebb 50 km/h sebességgel szabad érkezni
- Két sárga fény: a főjelzőhöz legfeljebb 40 km/h sebességgel szabad érkezni
- Vörös fény: a főjelző előtt meg kell állni
- Vörös-fehér fény: a főjelző legfeljebb 15 km/h sebességgel meghaladható

Zöld jelzés Zöld-sárga jelzés Sárga jelzés 2 sárga jelzés Vörös jelzés Hívójelzés
A vonalra engedélyezett legnagyobb sebességgel haladható meg.

Legfeljebb 60km/h-val haladható meg, és a következő jelzőn további sebességcsökkenés várható.

Legfeljebb 50km/h-val haladható meg, és a következő jelzőn „megállj!” jelzés várható.
Legfeljebb 40km/h-val haladható meg, és a következo jelzőn „megállj!” jelzés várható.
„Megállj!” A jelző előtt kötelező megállni!
Automata hívó: 40km/h-val haladható meg
Kézi hívó: 15km/h-val haladható meg.
Bizonyos esetekben felelmelhető 40km/h-ra, de csak a második szerelvénynél!
Egy szelvényben elhelyezett főjelző és tolatásjelző Próbapálya jelzők Próbapálya végszakasz jelzők
Alapállapot A főjelző által jelzett sebességkorlátozás érvényes.
A váltók elő
tt találhatók meg.
A fehér jelzés jelentése: szabad a továbbhaladás, de csak tolatószintű vágányút épült fel.
1.: „Megállj!”
2.: „Szabad” - Jármutelepeken: 15km/h-val haladható meg
3.: Hívójelzés
4.: „Megállj!”
1.: „Megállj!”
2.: „Szabad”
3.: „Szabad a tolatás” de legfeljebb 25 km/h tolatási sebességgel
4.: Hívójelzés ha engedélyezték a szerelvény mozgatását, akkor max. 15 km/h tolatási sebességgel
1.: „Megállj!”
2.: „Szabad sebességcsökkentéssel” - max sebesség: 35 km/h
3.: „Szabad a tolatás” - max sebesség: 25 km/h
4.: Hívójelzés ha engedélyezték a szerelvény mozgatását, akkor max. 15 km/h tolatási sebességgel
Váltójelzők
Egyszerű váltójelzők Átszelési váltójelzők
A váltó csúccsal és gyökkel szemben haladó menet részére egyaránt az egyenes irányban áll a váltó. A váltó csúccsal szemben haladó menet részére kitérő irányban áll a váltó. A váltó gyökkel szemben haladó menet részére kitérő irányban áll a váltó. A váltó főirányban áll. A váltó mellékirányban áll. A váltó főirányból a mellékirányba áll. A váltó mellékirányból a főirányba áll.
Vágányzáró jelző Megállás helye jelzők Állandó lassúmenet jelzők Engedélykérés kötelező jelző
Vágányzáró jelző A jelzőt ott helyezik el, ahol a vonat elejének meg kell állnia. A szerelvénynek annál a jelzőnél kell megállnia, amelynek a száma megegyezik a szerelvénybe sorolt kocsik számával. „Megállás helye” - járműtelepeken használatos. A jelzőt ott helyezik el, ahol a vonat elejének meg kell állnia. Állandóan lassan bejárandó pályaszakasz kezdete. (Sárga háttérrel) Állandóan lassan bejárandó pályaszakasz vége. „Megállj!” jelzés 60 másodperc eltelte után sem haladható meg rádiókapcsolat hiányában.

(Mindezeket részletesebben a METRO F.1. Jelzési Utasítás 50-69 pontjai tartalmazzák).

Rendszertechnikailag mindkét metróvonal biz. ber-e körzetesített és központosított felépítésű {3. és 4 ábra}. Ez a következőket jelenti.
Körzetesítés: a vonalak biz.ber.-ei kezelési körzetekre vannak osztva. A körzethatárokat a biz. ber. állítótávolságai határozzák meg, amelyek hossza a gyakorlatban 2,5-3 km. A kezelési körzetek állítóközpontjai, illetve azok műszaki berendezései a két vonalon az alábbi helyeken (állomásokon) találhatók.

2-es vonal: Fehér úti járműtelep (a végállomás és a járműtelep ) kiszolgálására
Stadionok állomás
Deák Ferenc tér állomás
Déli pu. állomás

3-as vonal: Kőér utcai járműtelep (csak a járműtelep kiszolgálására)
Határ út állomás
Nagyvárad tér állomás
Kálvin tér állomás (a berendezés a Szabó Ervin téri diszpécser-épületben helyezkedik el)
Árpád híd állomás
Újpest-Központ állomás


{3. ábra: a K-NY vonal vasúti biztosítóberendezésének rendszertechnikai tömbvázlata}

{4. ábra: az É-D vonal vasúti biztosító berendezésének és vonatvezető automatikájának rendszertechnikai tömbvázlata}

A kezelési körzetek helyi berendezéseit - 2-es vonalon a Deák téri, a 3-as vonalon a Kálvin téri körzetek kivételével - távvezérlő berendezések kötik össze a vonalak forgalomirányító központjaival, de a forgalom helyi üzemmódban is lebonyolítható. Ekkor a kezelőszemélyzet a forgalmat a körzetében - utasítás alapján - saját hatáskörben irányítja.
A rendszertechnikai telepítés ok-okozati összefüggéseinek ismertetése mellett említést érdemel még az, hogy a kezelési körzetek kialakítását a műszaki-forgalmi követelményeken és lehetőségeken túl, az egyes építési szakaszok hossza és üzembe helyezése is befolyásolta. A kezelési körzetek - kiépítettségükben - magas fokú központosítást is jelentenek, mivel a körzet vezérléséhez és ellenőrzéséhez tartozó jelfogó egységek, jelfogók, elektronikus jelképző egységek, tápegységek stb. - belső téri berendezésként - a körzet központi jelfogó helyiségében helyezkednek el. A pálya mellett - külsőtéri berendezésként - csak a sínáramkörök statikus csatoló elemei, a fényjelzők, az autóstop-ok és a váltó állítóművek találhatók. Ezeket kábelek kötik össze a belsotéri berendezésekkel.
A kezelési körzet berendezéseinek tartozéka egy-egy híradástechnikai eszközökkel is felszerelt rendelkezőasztal, amelyen a körzet (járműtelep) vágányhálózatának torzított, kivilágítható helyszínrajza, továbbá a berendezések kezeléséhez szükséges kezelőelemek találhatók. A különböző jel- és színképekkel világító helyszínrajz tájékoztatást (visszajelentést) ad a kezelt körzet vágányainak szabad vagy foglalt állapotáról, a jelzőkön látható jelzési képekről, az autóstop-ok és a váltók állásairól. A jelzők alapállása - a 2-es vonal 1985-ben felújított Deák téri kezelési körzet kivételével - vörös. Ez elsősorban abból ered, hogy a kezdési körzetekbe állomási biztosítóberendezések települtek, amelyek ún. térközrekapcsolt üzemmódban (önműködő jelzőüzemben) működnek.
A központosított forgalomirányítással egy-egy vonal vonat forgalma egy-egy irányító központból vezérelhető és ellenőrizhetí. Ehhez az irányító központban jelentős mennyiségű műszaki berendezés telepítésére van szükség.
A 2-es vonal forgalomirányító központja a vonal Deák téri mélyállomásán, a 3-as vonalé a Szabó Ervin téri diszpécser épületben található.

Szöveg: Bata István; Ábrák: Kovács Ádám