Для обеспечения безопасной эксплуатации железных дорог необходимо исключить возможность появления более чем одного поезда в одно и тоже время в одном и том же месте. Для такого разграничения используются различные технические системы. Наиболее совершенной из них является автоматическая блокировка или – автоблокировка. При этой системе все перегоны (промежутки между станциями) делятся на отдельные блок участки, изолированные друг от друга электрически при помощи изолирующих стыков. Блок участки имеют протяженность от 1.0 до 2.6 км, на каждом из которых не может находиться более одного поезда. Блок участки разграничиваются светофорами. Чаще всего используется трехцветная сигнализация – зеленый – следовать с установленной скоростью, желтый – следовать с пониженной скоростью с готовностью остановиться и красный – сигнал остановки. Цвета для такой сигнализации выбраны на основании исследований, показывающих, что красный цвет хорошо виден при любых погодных условиях. Желтый в тумане может приобретать оттенок красного, что не позволяет воспринимать его как разрешающий сигнал для следования с более высокими скоростями и, следовательно, способствует обеспечению безопасности. Система построена так, что управление показанием светофоров осуществляется автоматически. Ниже рассмотрен пример управления светофорами при двухцветной сигнализации.
Рис. 1. Схема автоматической блокировки при двухцветной сигнализации: ИС — изолирующий стык; ПР — путевое реле; ПВ — путевой выпрямитель (или путевая батарея); СБ — сигнальная батарея;
— красный сигнал;
— зеленый сигнал;
— потухшая лампа
Из схемы видно, что если передавать электрические сигналы по нитям рельсов в пределах каждого блок — участка, то при отсутствии короткого замыкания между рельсами, сигнал беспрепятственно проходит от источника питания ПВ до путевого реле ПР, заставляя последнее сработать и подтянуть свой контакт ПР. При этом замыкается контакт зеленой сигнальной лампы светофора этого блок — участка. Напротив, контакт питания красной лампы размыкается. Для второго блок – участка характерно замыкание рельсовой цепи через массивные проводящие оси подвижного состава, поэтому ток от источника ПВ не доходит до путевого реле ПР и его контакт перекидывается в положение, при котором цепь питания зеленой лампы второго блок – участка обесточивается, а красная лампа светофора второго блок участка становится под напряжение, загорается красный свет, сигнализируя о занятости блок – участка. Нетрудно видеть, что повреждение рельсового пути приводит также к загоранию красного сигнала (разрыв рельса, перемыкание рельсов посторонними металлическими предметами). То есть схема, приведенная на рис. 1 не только разграничивает поезда в пространстве, но и контролирует целостность рельсового пути. В настоящее время созданы системы, позволяющие дублировать показания напольных светофоров непосредственно в кабине электровоза.
Для разграничения поездов на станциях могут применяться сигналы и других цветов – белый – разрешающий, синий — запрещающий и некоторые другие виды сигналов. Для обеспечения безопасности движения других видов транспорта через железнодорожные пути используется переездная сигнализация.