सभी BG EMU स्टॉक स्वचालित संपीड़ित-वायु ब्रेक के साथ संयुक्त सेल्फ-लैपिंग इलेक्ट्रो-न्यूमेटिक (EP) ब्रेक से सुसज्जित हैं। दो निर्माता वास्तविक उपयोग में हैं: Westinghouse एवं Knorr-Bremse (Escort Knorr)। यद्यपि उपकरण विवरण काफी भिन्न हैं, दोनों प्रणालियां सिद्धांत में समान हैं। यह अध्याय ICF-निर्मित EMU पर लगे Westinghouse उपकरण का विस्तार से वर्णन करता है।
स्वचालित ब्रेक कब उपयोग होते हैं — 5 वास्तविक परिदृश्य
इलेक्ट्रो-न्यूमेटिक ब्रेकिंग सेवा स्टॉप हेतु सामान्य विधि है। स्वचालित (वायु) ब्रेक इन परिस्थितियों में उपयोग होते हैं:
- a) विभाजन की स्थिति में ट्रेन के दोनों हिस्सों पर स्वचालित अनुप्रयोग।
- b) आपातकाल में गार्ड द्वारा अनुप्रयोग।
- c) डेड-मैन डिवाइस के संचालन पर स्वचालित अनुप्रयोग।
- d) EP-ब्रेक नियंत्रण-आपूर्ति विफलता की स्थिति में चालक द्वारा सेवा स्टॉप।
- e) जब चालक आपातकालीन अनुप्रयोग करता है, EP एवं ऑटो ब्रेक दोनों लगते हैं।
मुख्य घटक — वास्तविक सूची
- एक मुख्य-रिज़र्वायर प्रणाली: प्रत्येक मोटर कोच में एक कंप्रेसर मोटर कोच पर मुख्य रिज़र्वायर एवं ट्रेलर कोच पर पूरक रिज़र्वायर को फीड करता है, सभी कोच के बीच लचीले कपलिंग वाली एक मुख्य-रिज़र्वायर पाइप द्वारा सिरे-से-सिरे तक अंतर्जुड़े। MR दाब प्रत्येक कंप्रेसर पर प्रेशर गवर्नर द्वारा 5.8 से 7.0 kg/cm² पर बनाए रखा जाता है; सभी ट्रेन कंप्रेसर एक साथ चालू/बंद होने हेतु सिंक्रोनाइज़्ड।
- सिरे-से-सिरे तक एक ब्रेक पाइप, लचीले अंतर्संबंध सहित; स्वचालित ब्रेक छोड़े रखने हेतु 4.57 kg/cm² पर बनाए रखी गई।
- प्रत्येक कोच में एक ब्रेक यूनिट जो EP एवं ऑटो ब्रेक दोनों हेतु नियंत्रण वाल्व वहन करती है।
- प्रत्येक बोगी पर स्वचालित स्लैक-एडजस्टर एवं ब्रेक रिगिंग सहित ब्रेक सिलेंडर — आमतौर पर मोटर कोच पर प्रति बोगी 4, ट्रेलर कोच पर प्रति बोगी 2।
- प्रत्येक चालन केबिन में एक ब्रेक कंट्रोलर, चालक की चाबी से संचालित एक आइसोलेटिंग वाल्व स्विच द्वारा उपयोग में सक्रिय।
- प्रत्येक चालन केबिन में एक ब्रेक एप्लिकेशन रिले — सक्रिय केबिन वाला कंट्रोलर पर प्रतिक्रिया करता है एवं अंतर-वाहन कपलर के माध्यम से अन्य नियंत्रण तारों सहित ले जाई जाने वाली ब्रेक-नियंत्रण ट्रेन तारों को आपूर्ति नियंत्रित करता है।
- पांच वास्तविक ट्रेन तारें: EP आपूर्ति तार, ब्रेक अनुप्रयोग (होल्डिंग) ट्रेन तार, ब्रेक संकेत तार, एवं EP रिटर्न तार।
- एक चेतावनी प्रणाली जो चालक को बताती है कि EP ब्रेक लगे हैं या नहीं, एवं विफलता की चेतावनी देती है। डेड-मैन डिवाइस छोड़े जाने पर ब्रेक संचालित करने हेतु एक पायलट वाल्व + आपातकालीन वाल्व। आइसोलेटिंग कॉक, प्रेशर गेज, नियंत्रण स्विच। व्यक्तिगत बोगियों में ब्रेक के मैन्युअल रिलीज़ हेतु रिलीज़ वाल्व।
कोचों में ब्रेक उपकरण एक 'पाइप-ब्रैकेट' व्यवस्था का उपयोग करता है: वाल्व एक कास्टिंग पर बोल्ट होते हैं जिसमें आवश्यक अंतर्संबंध कास्टिंग में ही कोर्ड (बिल्ट-इन) होते हैं, ताकि केवल बाहरी पाइप कनेक्शन मुख्य रिज़र्वायर, ब्रेक पाइप, एवं वायुमंडल से हों।
ब्रेक कंट्रोलर — वास्तविक 5-स्थिति तालिका
| स्थिति | कार्य |
|---|---|
| I | Release and Running |
| II | Full service EP |
| III | Lap (for auto application) |
| IV | Service automatic |
| V | Emergency |
स्थिति I एवं II के बीच मध्यवर्ती हैंडल स्थितियों पर कम, सेल्फ-लैप्ड ब्रेक-सिलेंडर दाब प्राप्त होते हैं — वास्तविक ब्रेक-सिलेंडर दाब इस पर निर्भर करता है कि हैंडल स्थिति I से कितनी दूर घूमा है।
EP ब्रेक प्रणाली — वास्तविक सेल्फ-लैपिंग तंत्र
जब एक EP अनुप्रयोग किया जाता है, कंट्रोलर हैंडल को स्थिति I से II की ओर ले जाने से सबसे पहले होल्डिंग ट्रेन तार एनर्जाइज़ होता है, जो पूरी ट्रेन में होल्डिंग मैग्नेट वाल्व एनर्जाइज़ करता है, ब्रेक सिलेंडर से निकास बंद करते हुए। एप्लिकेशन वाल्व तब एप्लिकेशन ट्रेन तार के माध्यम से एनर्जाइज़ होते हैं, संपीड़ित वायु को मुख्य-रिज़र्वायर पाइप से ब्रेक सिलेंडर तक बहने देते हुए (प्रवाह दर एक चोक द्वारा नियंत्रित)। यदि एप्लिकेशन वाल्व एनर्जाइज़्ड रहता है, ब्रेक-सिलेंडर दाब 3.5 kg/cm² तक बनता है, इस मान से अधिक किसी भी वृद्धि को 'लिमिटिंग वाल्व' द्वारा रोका जाता है।
- स्थिति I एवं II के बीच, सेल्फ-लैपिंग तंत्र ब्रेक-सिलेंडर दाब नियंत्रित करता है: हैंडल को II की ओर ले जाने से एक छोटे नियंत्रण सिलेंडर में एक स्प्रिंग संपीड़ित होती है (संपीड़न हैंडल गति के आनुपातिक)। यह स्प्रिंग एक पिस्टन पर कार्य करती है, जिसके पीछे अग्रणी बोगी से ब्रेक-सिलेंडर वायु दाब लागू होता है।
- जब ब्रेक-सिलेंडर दाब हैंडल स्थिति के अनुरूप मान से अधिक हो जाता है, तंत्र एप्लिकेशन ट्रेन तार को डी-एनर्जाइज़ करता है, ब्रेक-सिलेंडर दाब को उस हैंडल स्थिति से मेल खाने वाले मान तक सीमित करते हुए। यदि ब्रेक-सिलेंडर दाब गिरता है (रिसाव आदि), एप्लिकेशन तार पुनः एनर्जाइज़ होता है। यदि हैंडल पीछे जाता है, होल्डिंग तार तब तक डी-एनर्जाइज़ रहता है जब तक ब्रेक-सिलेंडर दाब आवश्यक मान तक न गिरे।
- यह सेल्फ-लैपिंग तंत्र स्वतः ब्रेक-सिलेंडर दाब को हैंडल स्थिति के अनुरूप सटीक मान पर रखता है, ग्रेजुएटेड अनुप्रयोग एवं रिलीज़ सक्षम करते हुए। स्थिति II एवं V पर, एप्लिकेशन/होल्डिंग परिपथ 'पॉज़िटिव-एक्टिंग' कॉन्टैक्ट के माध्यम से एनर्जाइज़ होते हैं जो सेल्फ-लैपिंग तंत्र को पूर्णतः बायपास करते हैं — दाब तब केवल लिमिटिंग वाल्व द्वारा सीमित होता है।
स्वचालित ब्रेक — ट्रिपल वाल्व के वास्तविक कार्य
ब्रेक कंट्रोलर स्थिति I पर एवं आइसोलेटिंग-वाल्व स्विच सक्रिय होने पर, संपीड़ित वायु ब्रेक कंट्रोलर में एक रिड्यूसिंग वाल्व के माध्यम से MR पाइप से ब्रेक पाइप को फीड की जाती है, BP को 4.57 kg/cm² पर स्थिर रखते हुए। स्वचालित ब्रेक प्रणाली का महत्वपूर्ण घटक ट्रिपल वाल्व है, जो प्रत्येक कोच में EP ब्रेक यूनिट का हिस्सा है।
- 1. BP = 4.57 kg/cm² पर, यह ब्रेक सिलेंडर को वायुमंडल में खोलता है (ब्रेक छोड़ते हुए) साथ ही ब्रेक पाइप को प्रत्येक कोच में एक सहायक रिज़र्वायर से जोड़ते हुए, वहां 4.57 kg/cm² पर वायु संग्रहीत करते हुए।
- 2. जब BP कम किया जाता है — चालक/गार्ड द्वारा स्वेच्छा से, या ट्रेन विभाजन से, या डेड-मैन डिवाइस संचालन से — यह ब्रेक-सिलेंडर निकास बंद करता है एवं सहायक रिज़र्वायर को ब्रेक सिलेंडर से जोड़ता है, संग्रहीत वायु को अंदर बहने देते हुए। सहायक रिज़र्वायर का आयतन इस प्रकार चुना गया है कि अधिकतम ब्रेक-सिलेंडर दाब 3.5 kg/cm² तक सीमित हो। ट्रिपल वाल्व में एक लैप स्थिति भी है जो कंट्रोलर स्थिति III का उपयोग करके BP को मध्यवर्ती मानों पर रखकर ब्रेक-सिलेंडर दाब को 3.5 kg/cm² से नीचे नियंत्रित होने देती है।
- 3. जब ब्रेक पाइप पुनःचार्ज होती है (कंट्रोलर स्थिति I पर वापस), ट्रिपल वाल्व अपनी रिलीज़ स्थिति में लौटता है — ब्रेक छोड़ते हुए एवं अगले अनुप्रयोग हेतु तैयार सहायक रिज़र्वायर में वायु संग्रहीत करते हुए। परिपथ में एक ट्रिपल-वाल्व स्टेबिलाइज़िंग वाल्व सुनिश्चित करता है कि ट्रिपल वाल्व छोटी दाब स्पंदनों पर प्रतिक्रिया न करे।
आपातकालीन ब्रेक एवं अन्य वास्तविक उपकरण
- स्थिति V (आपातकाल) में, EP एवं ऑटो ब्रेक दोनों एक साथ लगते हैं। ब्रेक पाइप को त्वरित-वेंट करके त्वरित अनुप्रयोग प्राप्त किया जाता है। प्रत्येक कोच की ब्रेक यूनिट में एक सुरक्षा वाल्व अत्यधिक ब्रेक-सिलेंडर दाब रोकता है, आमतौर पर 3.9 kg/cm² पर सेट। डेड-मैन डिवाइस छोड़ने से एक आपातकालीन वाल्व के माध्यम से त्वरित BP वेंटिंग होती है, जिसके परिणामस्वरूप पूर्ण ऑटो अनुप्रयोग होता है।
- प्रत्येक चालन केबिन में एक वाल्व है जो गार्ड को ब्रेक पाइप वायुमंडल में निकालने देता है, ब्रेक अनुप्रयोग कारण बनते हुए, पास में एक गेज गार्ड को BP दिखाते हुए। ब्रेक पाइप से जुड़ा एक प्रेशर स्विच (नियंत्रण गवर्नर) ब्रेक 'तैयार' होने तक ट्रैक्शन शक्ति रोकता है, BP गिरने पर ट्रैक्शन नियंत्रण आपूर्ति काटते हुए। एक डुप्लेक्स प्रेशर गेज चालक को MR एवं ब्रेक-पाइप दाब दिखाता है; एक अन्य डुप्लेक्स गेज दो अग्रणी बोगियों के सिलेंडरों में दाब दिखाता है।
- आइसोलेटिंग कॉक MR/ब्रेक पाइप से एक दोषपूर्ण ब्रेक यूनिट को पृथक करते हैं, एवं व्यक्तिगत बोगियों में ब्रेक सिलेंडर पृथक कर सकते हैं। ब्रेक सिलेंडर में स्वचालित स्लैक-एडजस्टर होते हैं जो ब्रेक-ब्लॉक घिसाव से स्लैक लेते हैं, शेड यात्राओं के बीच मैन्युअल रिगिंग समायोजन की आवश्यकता के बिना काफी स्थिर पिस्टन स्ट्रोक सुनिश्चित करते हुए — उपनगरीय सेवाओं हेतु एक आवश्यक विशेषता जहां लगातार ब्रेक अनुप्रयोग के कारण ब्रेक-ब्लॉक घिसाव काफी अधिक होता है।
नॉर सिस्टम — वास्तविक तुलना
नॉर (Escort Knorr) सिस्टम सिद्धांत में ऊपर वर्णित Westinghouse सिस्टम से काफी समान है, परंतु एक प्रमुख वास्तविक अंतर के साथ: EP ब्रेक की विफलता पर स्वचालित ब्रेक स्वतः सक्रिय हो जाते हैं। इस व्यवस्था के साथ, नॉर ब्रेक कंट्रोलर में केवल तीन स्थितियां हैं — रिलीज़, पूर्ण-सेवा अनुप्रयोग, एवं आपातकाल — Westinghouse कंट्रोलर की पांच वास्तविक स्थितियों की तुलना में।