연동

Interlocking
음악에서의 용어의 사용에 대해서는, Hocket 를 참조해 주세요.전자 장치 및 컴퓨팅에 대한 자세한 내용은 인터락(엔지니어링)을 참조하십시오.
1993년 일리노이 주 데스플레인즈 디벨 인터록의 타워와 트랙

철도 신호 전달에서, 인터록은 교차로 또는 건널목과 같은 선로 배치를 통해 충돌하는 움직임을 방지하는 신호 장치의 배열입니다.신호 장치와 선로는 총칭하여 연동 발전소라고 부르기도 합니다.인터락은 사용하는 경로가 안전한 것으로 증명되지 않는 한 진행 신호를 표시할 수 없도록 설계되어 있다.

북미에서 인터록의 공식 철도 정의는 "신호와 신호기기의 배열이 상호 연결되어 있어 움직임이 적절한 순서로 서로 이어져야 한다"[1]입니다.

구성 및 사용

모델보드 및 레버머신

최소 인터락은 신호로 구성되지만 일반적으로 포인트 및 대향점 잠금 장치(US: 스위치) 및 데일 등의 추가 어플라이언스가 포함되며 경사 및 가동 브리지에서의 교차로도 포함될 수 있습니다.연동에는 다음과 같은 기본 원칙이 있습니다.

  • 설정된 경로에서 충돌하는 열차 이동이 동시에 이루어지도록 신호를 작동해서는 안 됩니다.
  • 신호가 열차의 이동을 허용하기 전에 노선의 스위치와 기타 기기를 적절히 '설정'해야 합니다.
  • 루트가 설정되고 열차가 그 루트를 통과하도록 신호를 받으면 루트 내의 모든 스위치 및 기타 가동 어플라이언스는 다음 중 하나가 될 때까지 제자리에 잠깁니다.
    • 열차가 해당 경로의 일부를 벗어나거나, 또는
    • 진행 신호가 철회되고 해당 노선에 접근하는 열차가 신호를 통과하기 전에 정지할 수 있는 충분한 시간이 경과되었습니다.

역사

철도 인터록은 영국에서 유래한 것으로 수많은 특허가 출원되었다.1856년 6월, John Saxby는 스위치와 [2][3]신호를 연동하는 최초의 특허를 취득했습니다.1868년 색스비(Saxby & Farmer)[4]는 오늘날 북미에서 "잠금 잠금"[5][6]으로 알려진 것에 대한 특허를 받았습니다.예비 빗장 잠금이 매우 성공적이어서 1873년에는 런던과 노스웨스턴 철도에만 [6][7]13,000개의 기계식 잠금 레버가 사용되었습니다.

미국에서 기계 연동에 대한 첫 번째 실험은 1875년 J.M.에 의해 이루어졌다.뉴욕 센트럴 앤드 허드슨 리버 철도(NYC&HRR)[6][7][8]의 Spuyten Duyvil Junction에 있는 Touchy와 William Buchananan.당시 Touchy는 총감, Buchanan은 NYC&HRR의 기계감이었다.투시와 뷰캐넌은 1878년 펜실베니아 해리스버그에 투시와 뷰캐넌 인터락 스위치 및 신호 회사를 설립했습니다.1877-78년 [6]맨해튼 고가 철도 회사와 뉴욕 고가 철도 회사의 스위치와 신호에 처음으로 중요한 장치를 설치했습니다.색스비의 디자인에 비해 Touchy와 Buchanans의 연동 메커니즘은 번거롭고 정교하지 않아 널리 [8]구현되지 않았다.유니언 스위치&시그널은 [8]1882년에 그들의 회사를 인수했다.

기술이 발전함에 따라, 철도 신호 산업은 이러한 새로운 기술을 연동 장치에 통합하여 경로 설정 속도를 높이고, 단일 지점에서 제어되는 장치의 수를 증가시키며, 제어 지점에서 동일한 장치를 작동할 수 있는 거리를 넓히는 방법을 모색했습니다.신호 산업이 직면한 과제는 순전히 기계적인 시스템에 내재된 것과 동일한 수준의 안전과 신뢰성을 달성하는 것이었습니다.1884년 [6][7]필라델피아와 레딩 철도와 리하이 밸리 철도의 뉴저지 바운드 브룩 분기점에 실험적인 유압식[9] 연동이 설치되었습니다.1891년까지 6개의 철도에 18개의 유압식 발전소가 있으며, 총 482개의 [6]레버를 작동시켰다.설치는 성공했지만 설계에 심각한 결함이 있어 인건비를 거의 절감하지 못했습니다.

수압 공기압 시스템의 발명자들은 1891년에 전기 공기압 시스템으로 옮겨갔고, 유니언 스위치 & 신호 회사와 가장 잘 알려진 이 시스템은 시카고와 북부 태평양 철도에 시카고 [7]강을 가로지르는 도랑교에서 처음 설치되었습니다.1900년까지 총 1,864개의 연동 레버를 제어하는 54개의 전기-공기압 연동 공장이 13개의 북미 철도에 사용되었습니다.이러한 유형의 시스템은 1회용 장비가 추가로 필요하고 [7]유지보수가 많이 필요하다는 단점이 있기는 하지만 미래에도 두 가지 실행 가능한 경쟁 시스템 중 하나로 남을 것입니다.

1894년 오스트리아의 Siemens가 Pererov(현재의 체코 공화국)[10]에 이러한 인터락을 처음으로 설치하면서 전기 모터를 이용한 인터락이 실현되었습니다.1896년 [11]베를린 인근 웨스트엔드에 이런 유형의 인터록이 설치됐다.북미에서는 1901년 General Railway Signal Company(현재는 파리 [7]인근 Levallois-Perret에 본사를 둔 GRS)에 의해 시카고, 세인트 폴, 미니애폴리스 및 오마하 철도의 위스콘신 주 오클레어에 전기 스위치 기계를 이용한 연동 설비가 처음으로 설치되었습니다.1913년까지, 이 유형 시스템은 21,370개의 [6]레버를 사용하여 440개의 연동 발전소에 있는 미국 35개 주와 캐나다 지방의 83개의 철도에 설치되었습니다.

연동형

인터락은 기계, 전기(전기 기계 또는 릴레이 기반) 또는 전자/컴퓨터 기반으로 분류할 수 있습니다.

기계적 연동

다음 항목도 참조하십시오.레버 프레임
일리노이주 데스플레인스 디벨타워 내 잠금장치 침대 전경

기계식 연동 플랜트에서는 격자를 형성하는 철근으로 구성된 잠금 침대가 구축된다.스위치, 데일, 신호 또는 기타 어플라이언스를 조작하는 레버는 한 방향으로 움직이는 바에 연결됩니다.바는 주어진 레버에 의해 제어되는 기능이 다른 레버에 의해 제어되는 기능과 충돌할 경우 두 바 사이의 크로스 잠금에서 기계적 간섭이 설정되도록 구성되어 충돌하는 레버의 움직임을 방지합니다.

순수 기계식 공장에서는 레버가 신호와 같은 필드 장치를 기계식 로드 또는 와이어 연결을 통해 직접 작동시킵니다.레버는 조작자에게 기계적 이점을 제공해야 하므로 어깨 높이 정도 됩니다.레버의 교차 잠금이 작용하여 추가 레버리지가 잠금을 해제하지 못했습니다(예비 래치 잠금).

최초의 기계 연동 장치는 1843년 영국의 [12]: 7 Bricklayers Arms Junction에 설치되었다.

전기 기계식 인터록

또한 전원 인터락은 레버의 올바른 시퀀스를 보장하기 위해 기계적 잠금을 사용할 수 있지만 레버 자체는 필드 장치를 직접 제어하지 않기 때문에 레버가 상당히 작습니다.레버가 잠금 베드에 따라 자유롭게 움직일 수 있는 경우 레버의 접촉에 의해 스위치와 신호가 작동하여 전기 또는 공압식으로 작동됩니다.제어 레버를 다른 레버를 해제하는 위치로 이동하기 전에 필드 요소로부터 실제로 요청된 위치로 이동했다는 신호를 수신해야 합니다.표시된 잠금 침대는 GRS 전원 인터락 기계용입니다.

릴레이 인터락

미니어처 플러그인 릴레이를 사용한 릴레이 인터락의 일부

순수하게 전기적으로 영향을 받는 인터락(일명 "전체"라고도 함)은 각 신호 어플라이언스의 상태 또는 위치를 확인하는 릴레이 로직 배열의 릴레이로 구성된 복잡한 회로로 구성됩니다.어플라이언스가 동작할 때 위치가 바뀌면 새로운 위치와 충돌할 수 있는 다른 어플라이언스를 차단하는 회로가 열립니다.마찬가지로, 다른 회로는 제어하는 어플라이언스가 안전하게 동작할 수 있게 되면 폐쇄됩니다.철도 신호 전달에 사용되는 장비는 특수성과 페일 세이프 설계 때문에 비싼 경향이 있습니다.

전기 회로만으로 작동하는 인터락은 로컬 또는 원격으로 작동할 수 있으며, 이전 시스템의 큰 기계식 레버는 패널 또는 비디오 인터페이스의 버튼, 스위치 또는 전환으로 대체됩니다.이러한 인터락은 작업자 없이 작동하도록 설계될 수도 있습니다.이러한 배치를 자동 연동이라고 하며, 충돌하는 움직임이 없는 한, 열차의 접근은 자동으로 자체 경로를 설정합니다.

GRS는 1929년에 최초의 올 릴레이 연동 시스템을 제조했습니다.그것은 시카고, 벌링턴, 퀸시 [12]: 18 철도의 네브래스카 링컨에 설치되었다.

US&S 릴레이 인터락용 제어판

출입구 연동(NX)은 1936년 GRS(유럽에서는 Metropolitan-Vickers로 대표)에[13] 의해 도입된 제1세대 릴레이 기반 집중형 교통 제어(CTC) 연동 시스템의 원래 브랜드 이름입니다.모든 전기 연동 기술의 등장으로 운영자가 경로의 각 부분에 수동으로 줄을 서는 대신 보다 자동화된 경로 설정 절차가 가능해졌습니다.NX 시스템은 복잡한 교차로 다이어그램을 보고 있는 오퍼레이터가 기존의 진입로 위에 있는 버튼과 원하는 출구 트랙 위에 있는 다른 버튼을 누르기만 하면 됩니다.논리 회로는 인터락 플랜트를 통과하는 유효한 경로를 제공하기 위해 필요한 모든 동작을 처리하여 신호를 설정하고 스위치를 적절한 순서로 던집니다.NX의 첫 설치는 1937년 영국 체셔라인의 브런즈윅에 있었습니다.미국의 [12]: 18 첫 번째 설치는 1937년 오하이오 주 지라드 정션의 뉴욕 중앙 철도(NYCRR)에 있었습니다.또 다른 NYCRR 설비는 뉴욕 유티카와 뉴욕 로체스터 사이의 간선 노선에 있었고,[14][15] 1948년 뉴욕 지하철의 IN Fulton Street Line에 세 개의 설비가 설치되었다.

다른 NX 스타일 시스템은 다른 철도 신호 공급자에 의해 구현되었습니다.예를 들어 Union Route(UR)는 Union Switch & Signal Co.(US&S)가 제공하는 입퇴장 시스템의 브랜드명으로 [16]1951년에 도입되었습니다.NX 타입의 시스템과 그 고비용의 솔리드 스테이트 제어 로직은, 용량을 증설해 스탭 요건을 삭감할 수 있는, 보다 번잡하거나 복잡한 터미널 영역에만 인스톨 되는 경향이 있습니다.유럽에서 유행한 움직임으로, 전체 영역에 대한 신호를 하나의 큰 전력 신호 박스에 집약하여 조작자 영역에 제어판이 있고, 아래 층에 있는 전화 교환기와 동등한 것으로, 중요한 릴레이 기반의 연동 로직과 비활력 제어 로직을 한 곳에 결합하였다.이러한 고급 계획에는 열차 기술자와 열차 추적 기술도 포함됩니다.복잡한 터미널 유닛 레버 제어 시스템은 솔리드 스테이트 연동 및 제어 시스템이 모든 유형의 오래된 릴레이 플랜트를 대체하기 시작한 1980년대까지 인기를 유지했습니다.

전자 연동

최신 전자 인터락을 위한 컴퓨터 기반 컨트롤

현대의 인터락(80년대 후반부터 설치된 인터락)은 일반적으로 솔리드 스테이트이며, 릴레이의 유선 네트워크는 특수 목적의 제어 하드웨어에서 실행되는 소프트웨어 로직으로 대체됩니다.이 논리는 유선 회로가 아닌 소프트웨어에 의해 구현되기 때문에 재배선이 아닌 재프로그래밍을 통해 필요에 따라 변경할 수 있습니다.많은 구현에서 이 중요한 로직은 펌웨어 또는 ROM으로 저장되며 안전하지 않은 변경에 저항하고 규제 안전 테스트 요건을 충족하도록 쉽게 변경할 수 없습니다.

이때 인터락을 제어하는 시스템에도 변화가 있었습니다.NX나 Automatic Route Setting 등의 테크놀로지에 의해 랙과 릴레이 및 기타 디바이스의 랙이 필요했던 것에 비해 솔리드 스테이트 소프트웨어 기반 시스템은 비용과 물리적인 설치 공간을 줄이고 이러한 기능을 처리할 수 있었습니다.당초 프로세서 구동 유닛 레버 및 NX 패널은 전자 또는 릴레이 타입의 커맨드 필드 기기를 사용하도록 설정할 수 있었습니다.그러나 디스플레이 테크놀로지가 향상됨에 따라 이들 유선 물리 디바이스를 비주얼 디스플레이 유닛으로 갱신할 수 있게 되어 하드웨어 변경 없이 필드 기기의 변경을 시그널러에 표시할 수 있게 되었습니다.아이티온

SSI(Solid State Interlocking)는 영국의 British Rail, GEC-General Signal 및 Westinghouse Signals Ltd가 1980년대에 개발한 1세대 마이크로프로세서 기반 인터락의 업계 브랜드 이름입니다.둘째 세대 processor-based interlockings의 밸브 위치 지시기(일반 철도 신호의 상표, 지금 알스톰), MicroLok(연합 스위치 및의 상표;신호, 지금 히타치 철도 STS), Westlock과 Westrace(인벤시스 철도의 등록 상표, 지금 지멘스),[Smartlock는 경우에는 18]해결을 알의 상표가 용어"컴퓨터 기초한 인터 로킹"(영국 산업 연맹)[17]으로 알려진다.stom cm이고,EBI Lock(봄바디어 상표)이 그 예입니다.

정의된 형태의 잠금

전기 잠금
"연동기의 레버, 신호 및 연동과 관련하여 작동하는 스위치 또는 기타 장치에 의한 하나 이상의 전기 잠금장치 또는 제어회로의 조합은 특정 [19]조건 하에서 작동되지 않도록 보호된다."
섹션 잠금
"열차가 노선의 특정 구간을 점유하는 동안 효과적인 전기 잠금 장치로, 해당 [19]구간 내에 있는 동안 열차를 위험에 빠뜨릴 수 있는 레버 조작을 방지하도록 조정되었습니다."
루트 잠금
"열차가 신호를 통과하고 진입 [19]경로의 한계 내에 있는 동안 열차를 위험에 빠뜨릴 수 있는 레버 조작을 방지하기 위해 조정될 때 전기 잠금이 적용됩니다."
구간 경로 잠금
"노선의 각 구간을 클리어할 때 열차가 해당 [19]구간에 영향을 미치는 잠금을 해제하도록 배치된 노선 잠금 장치입니다."
접근 잠금
"열차가 진행하도록 설정된 신호에 접근하는 동안 전동 잠금이 유효하며 [19]전동차를 위험에 빠뜨릴 수 있는 레버나 장치의 조작을 방지하기 위해 조정되었습니다."
스틱 잠금
전동잠금은 열차의 진행신호 설정에 따라 효력을 발휘하고 지나가는 열차에 의해 해제되며 다가오는 [19]열차를 위험에 빠뜨릴 수 있는 레버 조작을 방지하기 위해 조정된다.
표시 잠금
"신호, 스위치 또는 기타 조작장치가 조작레버에 대응하여 움직이지 않을 경우 레버의 조작을 방지하도록 설계된 전기잠금 또는 다른 장치가 먼저 조작되지 않을 경우 한 장치의 조작을 방지하도록 직접 개조된 전기잠금"필요한 [19]동작입니다.
잠금 또는 트래픽 잠금 점검
"같은 트랙을 지배하는 반대 신호가 동시에 진행되도록 하는 방식으로 인접한 두 발전소에서 운영자 간의 협력을 강제하는 전기 잠금 장치입니다.게다가 신호가 클리어 되어 열차에 의해 수신된 후 체크록은 열차가 [19]그 발전소를 통과할 때까지 인접한 연동 플랜트의 반대 신호가 클리어 되는 것을 방지합니다.

완전한 인터락과 불완전한 인터락(미국 용어)

인터록은 열차들이 분기율과 일련의 스위치를 사용하여 한 선로에서 다른 선로로 교차할 수 있도록 합니다.철도 용어는 이용 가능한 이동에 따라 다음과 같은 유형의 인터락을 완전 또는 불완전하다고 정의합니다.시간표에는 일반적으로 연동되는 것이 다른 것으로 식별되지 않으며 규칙집에는 용어가 정의되어 있지 않지만, 아래 용어는 일반적으로 시스템 담당자와 규칙 담당자에 의해 합의됩니다.

완전한 연동
연동 한계 내에서 역방향 이동을 사용하지 않고 연동 한쪽 트랙에서 반대쪽 트랙으로 연속 이동을 허용합니다.이는 반대쪽의 트랙 수가 다르거나 인터록에 여러 면이 있는 경우에도 마찬가지입니다.
불완전한 인터락
위에서 설명한 것과 같은 움직임을 허용하지 마십시오.불완전한 인터락에서의 이동이 제한될 수 있으며 원하는 경로를 달성하기 위해 역방향 이동이 필요할 수도 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Josserand, Peter; Forman, Harry Willard (1957). Rights of Trains (5th ed.). New York: Simmons-Boardman Publishing Corporation. p. 5. OCLC 221677266. 정의.
  2. ^ "Death of John Saxby". Railway Age Gazette. Simmons-Boardman Publishing Corporation. 54 (20): 1102. 26 May 1913. OCLC 15110423.
  3. ^ Solomon, Brian (2003). Railroad Signaling. St Paul, Minnesota: MBI Publishing Company. pp. 23–24. ISBN 978-0-7603-1360-2. OCLC 52464704.
  4. ^ 최초의 신호 장비 제조업체인 Westinghouse Brake and Signal Company Ltd의 전신이자 오늘날의 Westinghouse Rail Systems, Ltd(Wiltshire Chippenham에 본사를 두고 있음
  5. ^ 미국 특허 80878, John Saxby & John Stinson Farmer, "개량된 스위치와 신호"는 1868년 8월 11일 발행되었습니다.
  6. ^ a b c d e f g "Landmarks in Signaling History". Railway Age Gazette. Simmons-Boardman Publishing Corporation. 61 (4): 161. 28 July 1916.
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  9. ^ 압축수와 공기를 사용하여 긴 튜브의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 작용을 전달하는 시스템.그것은 효과적일 수 있지만, 압력은 미리 가해져 있기 때문에 여전히 기계 시스템으로서의 자격을 갖추고 있으며, 순수한 기계 시스템이 요구하는 것과 같은 종류의 인간의 행동을 필요로 한다.
  10. ^ Lexikon der gesamten Technik, 엔트리 "Stellwerke"
  11. ^ "Berliner Stellwerke". Archived from the original on 28 November 2012. Retrieved 24 November 2012.
  12. ^ a b c Alstom Signaling Incorporated (2004). A Centennial: History of Alstom Signaling Inc (PDF). West Henrietta, New York: Alstom. Archived from the original (PDF) on 2 October 2011. Retrieved 27 December 2011.
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  17. ^ Woolford, Paul (April 2004). Glossary of Signalling Terms (PDF) (Report). Railway Group Guidance Note GK/GN0802. London: Rail Safety and Standards Board. Archived from the original (PDF) on 8 May 2016. Retrieved 20 April 2016.
  18. ^ "Smartlock Interlocking". www.alstom.com. Archived from the original on 8 October 2017. Retrieved 4 May 2018.
  19. ^ a b c d e f g h 철도 신호 협회에 의해 정의되며, 현재 미국 철도 협회의 철도 신호 위원회입니다.

외부 링크