Преимущества светооптических светодиодных систем

Длительный опыт эксплуатации железнодорожных светофоров, в которых в качестве источников света используются лампы накаливания, позволяет сделать вывод, что их технико-экономические показатели довольно низкие. Срок службы светофорных ламп не превышает 2000 ч, они имеют низкую надежность – до 0, 2 % из них отказывают ранее установленного срока службы [16, 17].

Цветные светофильтры-линзы создают опасность неправильного восприятия показания сигнала из-за отраженных или проходящих через открытую крышку головки светофора солнечных лучей.

Большие надежды были связаны с применением двухнитевых ламп, однако это не дало стопроцентного резервирования источников света. Так, при разгерметизации колбы ламп, что происходит довольно часто, одновременно перегорают обе нити. Поэтому перспектива их замены на альтернативные высоконадежные источники света остается актуальной.

В последние годы за рубежом, главным образом в США и Японии, интенсивно разрабатываются источники света на основе полупроводниковых светодиодов, способных заменить лампы накаливания в широкой области светотехнических устройств. К ним относятся бортовые огни транспортных средств, светофоры, навигационные огни, дорожные знаки, указатели, табло и т.д. Основанием для проведения таких работ является быстрый прогресс в области технологии производства полупроводниковых излучающих приборов. Предполагается, что со временем полупроводниковые источники света вытеснят лампы накаливания из большинства областей применения так же, как транзисторы вытеснили в свое время радиолампы.

Известно, что, помимо выигрыша в эффективности полупроводниковые приборы несут в себе такие преимущества, как высокая надежность и механическая прочность, длительный ресурс работы, отсутствие нагревающихся элементов, быстродействие, миниатюрность, конструктивная гибкость и быстрое снижение стоимости производства.

В 1997 г. Департаментом сигнализации, связи и вычислительной техники было утверждено задание на разработку светодиодного источника красного, желтого и зеленого цвета, которому было присвоено название «Светооптическая светодиодная система (ССС) мачтовых железнодорожных светофоров». Требования по светотехническим параметрам были заданы ВНИИЖТом, а увязки с устройствами СЦБ – ГТСС.

Необходимо отметить, что если по координатам цветности сигналов были сохранены существующие требования ГОСТ 24179-80, то по силе света они были существенно повышены. Сравнительные данные нормативных значений по силе света для ССС и линзовых комплектов приведены в табл. 5, причем нормы для ССС должны обеспечиваться в диапазоне температур от -60° до +55°С.

В соответствии с требованиями по увязке с устройствами СЦБ светооптические светодиодные системы должны работать в дневном, ночном и светомаскировочном режимах (при напряжениях питания U_ном, 0, 8 U_ном,
0, 5 U_ном соответственно) и обеспечивать контроль своей исправности в режиме горения и холодном состоянии с помощью типовых огневых реле, применяемых во всех системах СЦБ.

Известно, что существующие светофоры с линзовыми комплектами группируются в виде двухзначных и трехзначных головок. Недостатком существующей конструкции двухзначных и трехзначных головок является невозможность юстировки (регулировки) каждого линзового комплекта по отдельности. При малых углах излучения (3°) даже незначительные дефекты посадочных мест линзовых комплектов в головке не позволяют обеспечить юстировкой требуемую видимость всех огней светофора.

Таблица 5