《铁路信号基础》PPT课件.ppt

一、铁路信号设备是组织指挥列车运行，保证行车安全，提高运输效率，传递信息，改善行车人员劳动条件的关键设施。铁路信号的基础设备，包括信号继电器、信号机、轨道电路、转辙机等。1、信号继电器是铁路信号中所用各类继电器的统称。其不仅是构成各种继电式控制系统的关键，而且是电子式或计算机式控制系统的的接口部件。,绪 论,2、信号机和信号表示器构成信号显示，用来指示列车运行和调车作业的命令。我国铁路主要采用的是透镜式色灯信号机，臂板信号机。在列车提速的情况下，迫切需要将机车信号主体化，其显示方式也逐步实现数字化。,3、轨道电路用来监督列车对轨道的占用和传递行车信息。站内采用25HZ反映列车占用情况。移频轨道电路是移频自动闭塞的基础，通过它发送各种行车信息。,4、转辙机用于完成道岔的转换和锁闭，是关系行车安全的最关键设备。内锁闭方式的ZD6系列，外锁闭方式的S700K。,二、铁路信号控制设备易遭雷击，造成设备的损坏或误动，严重影响运输生产，对信号设备必须采取必要的防雷措施。凡与外线连接的信号设备必须设防雷装置。同时还需要设置防雷地线、安全地线、屏蔽地线,三、信号设备大体上可以分为车站联锁设备、区间闭塞设备、机车信号和列车运行控制设备、调度监督和调度集中、驼峰调车、道口信号设备等，信号现代化的方向是数字化、网络化、智能化和综合化。,第一章 信号继电器,第一节 信号继电器概述,一、继电器的基本原理 1、组成：由接点系统和电磁系统两大部分组成，电磁系统由线圈、固定的铁心、轭铁以及可动的衔铁。接点系统由动接点、静接点构成。,2、动作原理 当线圈中通入一定数值的电流后，由于电磁作用或感应方法产生电磁吸引力，吸引衔铁，由衔铁带动接点系统，改变其状态、从而反映输入电流的状况。最基本的工作原理：线圈通电产生磁通（衔铁、铁心）产生吸引力克服衔铁阻力衔铁吸向铁心衔铁带动动接点动作前接点闭合、后接点断开 电流减少吸引力下降衔铁依靠重力落下动接点与前接点断开，后接点闭合。可见，继电器具有开关特性，利用其接点的通、断电路，从而构成各种控制表示电路。,二、继电器的继电特性,回差特点：吸起值、释放值不一样。吸起值释放值,三、继电器的作用 能够以极小的电信号控制执行电路中相当大的对象，能够控制数个对象和数个回路，也能控制远距离的对象。有着良好的开关性能：闭合阻抗小、断开阻抗大，有故障安全性能，能控制多回路、抗雷击性能强、无噪声、温度影响小等。在以继电技术构成的系统中，大量使用，在以电子元件和微机构成的系统中，作为接口部件，将系统主机与信号机、轨道电路、转辙机等执行部件结合起来。四、铁路信号对继电器的要求 1、安全、可靠 2、动作可靠、准确 3、使用寿命长 4、有足够的闭合和断开电路的能力 5、有稳定的电气特性和时间特性 6、保持良好的电气绝缘强度。,五、信号继电器的分类 1、按动作原理分：电磁、感应继电器 2、按动作电流分：直流（无极、偏极、有极）交流继电器 3、按输入物理量：电流、电压继电器 4、按动作速度：正常、缓动继电器 5、按接点结构：普通接点、加强接点继电器 6、按工作可靠度：安全型、非安全型（前者称为N，重力式继电器，后者称为C型弹力式继电器）,第二节 安全型继电器,一、安全型继电器概述 AX系列安全型继电器是直流24V系列的重弹力式直流电磁继电器，其典型结构为无极继电器，其它各型号都是由其派生而成。因此，绝大部分零件都能通用。1、插入式和非插入式 外观上是否有防尘罩，前者单独使用，后者装于匣内使用。2、型号的表示法 采用汉字拼音字母和数字表示，字母表示继电器种类，数字表示线圈的阻值。3、安全型继电器的品种及用途 无极、无极加强接点、无极缓放、无极加强接点缓放、整流式、有极、有极加强、偏极、单闭磁等5种9类20品种及3个派生品种。,4、继电器 插座,5、安全型继电器的特点：前接点代表危险侧信息后接点代表安全侧信息接点符合:故障安全原则：发生安全侧故障的可能性远远大于发生危险侧故障的可能性，处于禁止运行的状态的故障有利于性车的安全称为安全侧，处于允许运行状态的故障可能危及性车安全，称为危险侧故障。由于其在故障情况下，使前接点闭合的概率远远小于后接点闭合的概率。6、安全性继电器的寿命电寿命、210（5-6）机械寿命1010（6）,二、安全型继电器的结构和动作原理,1、无极继电器（1）、结构：电磁系统（线圈、铁心、轭铁、衔铁）接点系统（拉杆、动静接点组）（2）、动作原理：电磁力动作拉杆，F吸引力F重力为吸其状态。,（3）、F吸引力F重力为落下状态。（4）、无极特性,2、整流式继电器,整流继电器JZXC-480与无极型基本一致，仅在接点组上安装了二极管组成的半波或全波整流电路。输入的是交流电源，经整流后再送入线圈。使用中注意其电源端子1、4短接。,3、有极继电器JYJXC-135/220,具有定位和反位两种稳定状态。刃形的长条形永久磁钢代替了部分轭铁。由于有永久磁钢的存在，于是使得磁路系统中有了两条固定磁路由其保持在断电后继电器的状态。当通入电源后固定磁路在1、2处与电磁路之间进行比较，使衔铁相应发生运动改变其状态。,4、偏极继电器JPXC-1000,鉴别电流的极性，在方形极靴前装有人形永久磁钢。只有线圈中的电源极性1+、4-，继电器才励磁。,三、安全型继电器的特性 1、机械特性：机械特性与牵引特性之间的配合保证其可靠吸合与落下。2、电气特性：电器特性是安全型继电器的基本要求，也是设计和实现信号逻辑电路的依据。其包括额定值，AX系列继电器的额定电压为24V；充磁值；释放值；工作值，不大于额定值的70%；反向工作值，不大于工作值得120%；转极值，即使有极继电器衔铁转极的最小电流或电压值；反向不工作值。释放值和工作值之比称为返还系数，返还系数高标志着继电器的落下越灵敏。规定普通继电器的返还系数不小于30%，缓放型继电器不小于20%，轨道继电器不小于50%。3、时间特性：常用在继电器线圈两端并联RC串联电路，达到缓吸缓放的目的。,四、安全型继电器的接点 继电器接点是继电器的执行机构，通过接点来反映继电器的状态，进行电路的控制。对于继电器接点有较高的要求，从接点材料到接点结构，从接点组数到接点容量。对频繁通断大电流的接点，还必须采取灭火花措施。1、对接点系统的要求：接点闭合时，接触可靠，接触电阻小而且稳定；接点断开时，要可靠分开，接点间电阻为无穷大，即有一定的间隙；接点闭合和断开过程中没有颤动；不发生熔接；耐各种腐蚀；导热率和导电率要高；使用寿命长。2、接点参数：接点压力；接点齐度；接点间隙；接点滑程；节电。3、接点容量：即继电器接点所允许通过的最大电流。4、接点材料：一般继电器要求接点材料的电阻系数小，抗压强度低，而且选用不宜氧化或其氧化物电阻率小。,5、接点的接触形式：分为点接触、面接触、线接触三种。如JWXC型无极继电器的接点采用点接触方式。JYJXC-135/220型加强接点有极继电器，其接点采用面接触方式。,6、接点灭火花电路：采用灭火花电阻与接点并联是最常用的方法，在接点断开瞬间，电感负载所产生的感应电流流经并联在接点上的电容和电阻串联电路，使接点上的电压降至击穿空气隙电压之下，而避免发生火花。此时，磁场能量消耗在回路电阻上。7、熄灭接点电弧：当电路中电流较大时（大于产生电弧的临界电流I0）时，接点断开过程中，由于在强大电场作用下从负极发出的电子具有足够大的能量使气体气子发生强烈游离，就在接点间产生电弧，电弧温度很高，会引起接点材料的蒸发与喷溅，更增加了接点的电腐蚀，同时还引起接点的表面氧化。必须设法熄灭接点电弧。,磁吹弧的方向根据左手定则确定，如图所示。此时要求通过接点电流的方向，应符合使接点间电弧向外吹的原则。否则，向内吹弧，非但不会熄灭电弧，还会造成接点的损伤。加强接点上用磁吹弧的继电器都规定了接点的正负极性，使用中要注意其方向。,第三节 时间继电器 时间继电器JSBXC-850是一种缓吸继电器，借助电子电路，获得180、30、13、3秒的四种延时。一、JSBXC-850型半导体时间继电器 1、延时电路 主要借助RC的充放电，使单结晶体管的基极电位发生变化，导致其导通和截止。2、延时时间：改变R的阻值实现。3、其他元件作用 二、JSBXC1-850型时间继电器 采用微电子技术，通过单片机软件设定不同的延时时间。电路分为输入电路、控制电路、电源电路和动态输出电路,第六节 交流二元二位继电器 交流二元二位继电器中的二元指有两个相互独立而又相互作用的交变电磁系统，二位指继电器有吸起和落下两种状态。根据频率的不同有25HZ和50HZ两种。JRJC1-70/240用于交流电化区段25HZ相敏轨道电路中作为轨道继电器，它由专设的25HZ铁磁分频器供电，具有可靠的频率相位的选择性，对于轨端绝缘破损和不平衡造成的50HZ的干扰能可靠的防护，另外还有动作灵活的翼板转动系统、坚固的整体结构、经久耐用、维护方便。一、二元二位继电器的结构 1、电磁系统 局部电磁系统：是由局部铁心和局部线圈组成。轨道电磁系统：是由轨道铁心和轨道线圈组成。2、翼板将电磁系统的能量转换为机械能的关键部件1.2mm 厚的铝板冲裁而成。在翼板一侧的主轴上还安装一块2.0mm厚由钢板制成的止挡片，与轴成一整体，使翼板转至上下极端位置时受到限制。,二、工作原理,1、相位的选择性：电磁涡流力，局部电压相位超前轨道相位90。2、频率的选择性：当50HZ的电压加在轨道线圈上时，其产生的转矩在一个周期内的平均值为零。因此，在干扰电流混入与25HZ的局部线圈相作用不会使继电器误动作。,第八节 继电器的应用 应用继电器构成的各种控制表示电路，统称继电电路。一、选择继电器的一般原则 1、继电器的类型、线圈电阻，应满足各种电路的基本要求。2、电路中串联使用继电器时，串联继电器的数量满足电压的要求。3、继电器接点通过的电流不应小于电路的工作电流，必要时采用并联。4、继电器接点数量不够时（不能满足电路要求时），设置复示继电器反映主继电器工作状态。5、电路中串联继电器接点时，接点的接触电阻满足电路要求（不影响电路正常工作）二、继电器的表述 1、继电器的名称符号。根据主要用途和功能命名。如：按钮继电器为AJ，等。,2、继电器的定位（1）、继电器的定位状态必须和设备的定位状态一致。如：信号机以关闭为定位状态；道岔以开通定位为定位状态，轨道电路以空闲为定位状态。（2）、继电器的落下状态必须与设备的安全侧相一致，满足故障安全原则。如：信号继电器落下-信号机的关闭，轨道继电器的落下-轨道电路被占用。在电路中，凡是以吸起为定位状态的继电器，其接点和线圈均以“”符号表示，凡是以落下为定位状态的继电器，其接点和线圈以“”表示。,（3）、继电器的符号，对于线圈必须注明其定位状态箭头和线圈端子号。对于其接点只须标出其接点组号，而不必详细标明动、前、后接点号。但必须标出箭头方向。总体原则：继电器吸起-（动）中接点与前接点闭合，与后接点断开。继电器落下-（动）中接点与前接点断开，与后接点闭合。三、继电器线圈的使用：必须满足继电器的工作安匝和释放安匝。串联：前后线圈串联；如：JWXC-1700并联：前后线圈并联；如：JWXC-850/850单线圈使用时，为了保证得到与两线圈串联使用同样的工作安匝，通过线圈的电流必须比串联时大一倍，所消耗功率也大一倍。继电器大都采用两线圈串联使用的方法。但当电路需要时，也采用分线圈使用的方法。两线圈并联使用时，所需电压比串联时低一半，一般使用在较低电压的电路中。,四、继电器基本电路1、串联电路实现“与”的功能2、并联电路实现“或”功能3、串并联电路4、自闭电路当继电器吸合之后，由自身前接点构成，用来继续保持继电器励磁导通的电路。5、在励磁电路中串联另一继电器的后接点。,五、继电器电路的分析法1、动作程序法反映继电器电路时序因果关系，并不严格表达逻辑功能。2、图解法3、接通经路法（跑电路法，经常使用）仅仅表达的是继电电路的导通路径，而不能反映电路的逻辑功能。六、继电器电路的安全措施常见的故障有：熔断器熔断、断线、脱焊、螺丝松脱、线圈烧坏、接点接触不良、线路混入电源等。电路开路（断线故障）：使继电器错误落下，或不能吸起电路短路（短路故障）：使继电器错误吸起，或不能落下,1、断线防护电路2、混线防护电路（1）、位置法：将继电器和电源分别设在可能混线位置的两侧。（2）、极性法：室外电路混入电源而采取的措施（3）、双断法：在电路的去线和回线上都接入同样的控制接点。,（4）、独立电源法：电源隔离法，设立专用变压器。,第二章 铁路信号,铁路信号概述色灯信号机信号机的设置信号显示,第一节 铁路信号概述,一、铁路信号含义 铁路信号分为：听觉信号；视觉信号；手信号（基本不再使用）；移动信号：（施工、维修临时使用）；固定信号（常用）,铁路电务部门负责维护的信号只是固定信号，包括地面固定信号和机车固定信号。平时说的信号一半专指固定信号。,二、禁止信号和进行信号 禁止信号（要求停车的信号）；进行信号(注意或减速运行的以及准许按规定速度运行的)。我国铁路视觉信号的基本颜色是红、黄、绿。其中红（停车）；绿（按规定速度运行）；黄（注意或减速运行）。,三、固定信号的分类,1、按设置部位分为：地面信号（设于车站或区间固定地点的信号机或表示器，防护站内进路以及闭塞分区和道口）；机车信号（设于机车驾驶室内，复示地面信号，逐步成为主体信号使用）。,2、按信号机的构造分为：色灯信号机（用灯光的颜色、数目以及亮灯状态表示信号的含义，目前广泛使用透镜式，发展方向是组合式的色灯信号机）；臂板信号机（已经淘汰）。,3、按用途分为：信号机（用来防护站内进路、防护区间、防护危险地点，具有严格的防护意义）；信号表示器（对行车人员传达行车或调车意图，或对某些补充说明所用的器具，没有防护意义。）,4、按地位分为：主体信号机:能够独立显示信号，指示列车或调车车列运行条件的信号机。从属信号机:本身不独立存在，只能附属于某种信号机的信号机。例如：预告信号机，复示信号机。,5、按停车信号的显示意义分为：绝对信号（显示停止运行信号时，列车、调车车列必须无条件遵守的信号显示）；非绝对信号（容许信号，列车在列车信号显示红灯、显示不明、灯光熄灭时允许列车限速通过，并随时准备停车的信号。,6、按安装方式分为：高柱信号机按照在信号机柱上，一般用于显示距离要求较远的信号机。具有显示距离远、观察位置明确等优点。（进站、正线出站、通过、预告、接车进路等）、矮柱信号机设于位于建筑限界下部外侧的信号机基础上，一般用于显示距离要求不远的信号机上。（侧线出站、站内调车）信号桥、信号托架（地形特殊），因受限界限制，不能按装信号机柱时，则以信号托架和信号桥代替。,第二节 色灯信号机,色灯信号机以其灯光的颜色、数目和亮灯状态来表示信号。我国铁路主要采用的是透镜式色灯信号机。组合式色灯信号机为提高在曲线上的显示距离而研制的新型信号机。,一、透镜式色灯信号机 1、透镜式色灯信号机的种类有：高柱信号机（安装在钢筋混凝土信号机柱上，机柱、机构、托架、梯子组成）机柱用于安装机构和梯子；机构的每个灯位配有相应的透镜组和单独点亮的灯泡，给出信号显示。托架用来将机构固定在机柱上，每一机构需要上、下托架各一个。梯子用于给信号维修人员攀登和作业。矮柱（安装在信号机水泥基础上）,高柱和矮型透镜式色灯信号机又各有单机构和双机构之分。单机构信号机：只有一个机构，可构成单显示、双显示、三显示。双机构（四显示、五显示，还可以带引导信号、容许信号机构、和进路表示器）。,2、透镜式色灯信号机的机构:每个灯位由：灯泡（采用直丝双丝铁路信号灯泡）、灯座（定焦盘式灯座，调好焦后换灯无需再调）、透镜组、遮檐（防止阳光等光线直射时产生错误的幻影显示）、背板（黑色，背景暗，衬托信号灯光亮度，改善瞭望条件）等组成。信号机,3、信号机机构的含义二显示机构有两个灯室，三显示机构有三个灯室。每个灯室有一组透镜、一副灯座、一个灯泡和遮檐。灯座间用隔板隔开，以防止相互串光，保证信号显示的正确。背板是一个机构共用的。各种信号机根据信号显示的需要选用机构。以XSGHL为例：X（信号机构）、S（色灯）、G（高柱）、A（矮柱）、HL（红绿）、B（白灯）、A（蓝灯）、U（黄灯）,第三节 信号光源,一、信号灯泡和灯座1、直丝信号灯泡：以TX12-25为例 T（铁路）、X（信号）12（12v）、25（25w）2、定焦盘式铁路信号灯座：可以调整光源位置，使主灯丝位于透镜组的焦点上，获得最佳显示效果。,二、信号点灯和灯丝转换装置,一般由信号变压器和灯丝转换继电器组成，现在出现了将点灯和灯丝转换结合为一体的XDZ型多功能信号点灯装置和DDXL34型点灯单元1、信号变压器：220v12v2、XDZ型多功能信号点灯装置：将信号灯泡的点灯和灯丝的转换结合成为一体，取代了变压器和灯丝转换继电器。采用软启动方式，延长灯泡使用寿命3、DDXL34型点灯单元：点灯变压器采用防雷装置，灯丝继电器采用JZSJC型。,第四节 LED色灯信号机,LED信号机是一种免维护，少维修的信号器材，是运用近代光电子学器材和电子稳压新技术在信号领域的一次探索。该信号机具有发光强度高、显示距离长、节能、寿命长、消除灯丝突然断丝、消除冲击电流等优点，具有小型化、轻量化、色泽一致、光束集中、应变速度快的特点。该信号机一种很有发展前途的信号机。,第五节 信号机的设置,一、信号机设置的原则 1、一般设于线路左侧满足我国的左侧行车制，特殊情况可以经铁路局的批准设在线路的右侧。如果两线路之间不足以装设信号机时，可采用信号托架和信号桥（设于左侧或中心上方）。,2、信号机柱的选择为了提高通过能力，以及运输效率：进站、正线出站、通过、预告、接车进路信号机采用高柱；站内调车、侧线出站采用矮柱。,3、信号机的建筑限界：任何信号机不得侵入铁路建筑限界。技规规定：对于正线信号机和通行超限货物列车的站线信号机，限界所属轨道中心至信号机突出边缘距离为2440 mm，站线信号机为2150mm.在曲线线路上，应按有关规定进行加宽。,4、交流电力牵引区段的信号机设置进站、预告、通过信号机与接触网支柱同侧设置时，信号显示距离不应受接触网设备影响，如影响显示时，信号机安装方式可作适当调整。,二、信号机的设置位置,1、进站信号机 作用：防护车站，指示列车的运行条件，保证接车进路的正确和安全可靠，凡车站的列车入口处必须装设进站信号机。设置位置：距离最外方进站道岔尖轨尖端（顺向为警冲标）大于50m小于400m处。应尽量避免设在停车后启动困难的上坡道上、地势险峻地点、隧道内、桥梁上，以及在列车停车后不能全部出清桥梁和隧道的地点。,2、出站信号机,作用：防护区间，作为列车占用区间的凭证，指示列车能否进入区间；与发车进路以及敌对进路相联锁，指示列车在站内停车位置。发车线端部必须设置出站信号机。设置位置：警冲标外方3.54m处。防止侧面冲突。,3、进路信号机 作用：几个车场的车站，为指示列车由一个车场开往另一个车场。接车、发车、接发车进路信号机。设置位置：车场的转场处。,4、通过信号机 作用：防护闭塞分区，指示列车能否进入运行前方的闭塞分区；设置位置：每个闭塞分区的入口处。不设在启动困难的上坡处，确实装设则加装容许信号。上下行尽量并设。,5、遮断信号机 作用：在繁忙道口、有人看守的桥梁、隧道以及可能危及行车安全的塌方落石地点进行防护。设置位置：距离防护地点大于50m处。采用方形背板，并在机柱涂黑白相间的斜线。,6、预告信号机 作用：预告进站等主体信号机的显示。设置位置：遮断信号机，非自动闭塞区段的进站信号机。与主体信号机距离大于800m。,7、调车信号机,作用：指示站内各种调车作业。调车信号机的设置一般应考虑以下几种情况：1）出站及接、发车进路信号机均兼作调车信号机，以满足调车作业的需要。2）在尽头线、机车出入库线、机待线、专用线、牵出线及编组线等通向集中联锁区的入口处，均应装设调车信号机。,3）在咽喉区，应设置起转线、平行作业、减少调车车列走行距离等作用的信号机。设于咽喉区的调车信号机为咽喉区调车信号机。按设置情况，咽喉区调车信号机分为单置、并置。差置三种。单置：在线路一侧单独设置的信号机为单置信号机。并置：在线路两侧并列设置的信号机为并置信号机。差置：两架背向调车信号机之间可构成不小于50m的无岔区段时，称为差置信号机。,调车信号机按其所起作用分为起始调车信号机、折返调车信号机和阻挡调车信号机。尽头线调车信号机只能作为起始调车信号机，咽喉区调车信号机有的仅作为调车折返用，但大多数咽喉区调车信号机既可作为折返调车信号机，又可作为阻挡信号机。,三、信号表示器的设置,1、进路表示器：设在出站以及发车进路兼出站信号机上，指示发车进路开通的方向。2、发车表示器：反映列车出发时，车站值班员是否向运转车长发出了发车信号，或运转车长是否向司机发出了发车信号。3、发车线路表示器：调车场的编发线上，补充说明哪条线路发车。4、调车表示器：指挥调车人员进行调车,四、信号机及信号表示器命名1、进站信号机是按列车运行方向。如X（下行）、S（上行）、XD（多路进站口）,2、出站信号机是按列车运行方向，右下角加股道号。如X1，S5等，多车场先加入车场号再加股道号。,3、调车信号机从列车到达方向顺序编号，上行咽喉用双数，下行咽喉用单数。如：D2，D9，多车场以百位表示车场。,4、接车进路信号机是按列车运行方向.如：XL，SL。当有并置或有连续布置的接车进路信号机则在其右下脚加序号。,5、发车进路信号机 是按列车运行方向，右下角加车场号再加股道号。6、预告信号机第一字母为，后缀主体信号机编号。,7、通过信号机以该信号机所在地点坐标公里数和百米数上行为偶数下行为奇数。,第六节 信号显示,一、信号显示颜色的选择 1、基本色和辅助色的选择 基本色：红、黄、绿 辅助色：蓝、月白、紫色（道岔表示器用）,铁路信号光源为白帜灯产生的白色光。红灯为停车信号。黄灯作为注意和减速信号。绿灯按规定速度运行的信号。蓝灯作为调车禁止信号使用。白灯作为调车容许信号使用。紫色作为道岔表示器表示道岔直向开通的灯光。,2、灯光的组合和闪光信号（1）速度的提高，要求信号显示的信息量也在不断的增加，因此采用了组合灯光进行表示。（2）闪光信号,主要应用在驼峰场，频率为50-70次/min，进站信号机对于经18号及其以上道岔侧向位置进站所增加的黄闪/黄显示。,二、机构的选用和灯光的配列 色灯信号机的机构有：单显示（遮断信号、复示信号、引导信号、容许信号机），两显示、三显示既可以单独使用也可以组合使用。,色灯信号机机构以及灯光配列 1、色灯信号机灯光配列和应用的规定（1）当须要减少灯位时，应以空位停用方式处理。可以维持信号机应有的外型，防止司机勿认。,（2）以两个基本灯光组成一种信号显示时，应在一条垂直线上（进站复示信号机除外）。还应保持一定的距离，这是为了防止和减少两个同一颜色的灯光在远距离上被误认为是一个灯光而造成升级显示的危险。,（3）在以两个机构组成的矮型信号机上，应将最大限制信号设在靠近线路的机构上。（4）一般情况，站内高柱信号机的机构设于机柱右侧，区间高柱信号机信号机构设在机柱左侧。,2、各种信号机的灯光配列（1）、进站信号机：采用高柱双机构（两个显示机构），带引导信号机构。自上而下灯位为黄、绿、红、黄、白。（2）、出站信号机：出站信号机的配置较为复杂分为半自动闭塞、自动闭塞，单方向、两、三方向、出站兼调车信号机。,半自动闭塞区段-一个三显示机构、灯位自上而下绿、红、白，若有两方向发车时，增加一绿灯。高柱绿、红、绿、白。三显示自动闭塞-采用两机构，高柱：黄、绿、红、白。矮型：靠近线路白红；另一个-黄绿,四显示自动闭塞-与三显示，但灯位是绿、红、黄、白。双方向出站，当次要方向为半自动闭塞，高柱的增加一个绿灯，上面为三显示机构，依次是：绿、红、黄、绿、白。矮型以及两方向都是自动闭塞时，只能装进路表示器。,（3）进路信号机 接车进路信号机-机构、灯光与进站信号机相同，但其兼作调车信号机，应将调车信号机构设于信号机下部，但必须将蓝灯封闭。发车进路信号机-机构、灯光与出站信号机相同，仅仅没有两方向发车的情况。,（4）通过信号机 A、自动闭塞区段的通过信号机采用的三、四显示的均采用三显示机构，仅仅灯光排列不同。三显示（黄、绿、红）、四显示（绿、红、黄）。设在上坡道起动困难的通过信号机，可带容许信号，方形背板，蓝灯。B、非自动闭塞区段的通过信号机采用两显示机构（绿、红）,（5）遮断信号机 高柱、单机构，只有一个红灯，方形背板，机柱涂以黑白相间斜线。（6）预告信号机 采用两显示机构（绿、黄），遮断信号机的预告信号机，采用高柱、但是黄灯位。,（7）、调车信号机 采用两显示机构（白蓝），但设于尽头式到发线上的尽头调车信号机采用矮型三显示机构（空位、红、月白），外形同列车用的。,（8）驼峰信号机 高柱、两个显示机构（黄、绿、红、白）（9）复示信号机 采用方形背板，进站复示为灯列式结构。三个呈等边三角形的月白灯。高柱。出站、进路复示信号机，单显示机构，绿灯。调车复示信号机为单显示机构，白灯。,三、信号显示制度 1、信号显示的方式 色灯信号机基本上采用灯光颜色特征和灯光树木特征组合的显示方式，个别情况下采用闪光特征，并以信号机的外形来辅助区别一些特定的含义。,视觉基本颜色是：红色（停车）、黄色（注意或减速）、绿色（按规定速度运行）、月白色（准许调车，或与红灯组合作为引导信号）、蓝色（禁止调车，或作为容许信号）。信号机上同时点亮的基本灯光，原则上不能超过两个（附加灯光除外，如进路表示器）。,2、信号显示制度 表达信号显示意义的基本体系。有速差式、进路式两大类。速差式是每一种信号显示均能表示不同行车速度的信号显示制度，它表达的是速度意义。,既可以指示列车通过本信号机的运行速度，也可以指示列车通过次架信号机的运行速度。我国现行的是简易速差式。进路式已被淘汰。,3、信号显示的速度意义 信号显示的意义包括两方面的内容：本信号机防护进路上的道岔开通直向或侧向，次架信号机的关闭及开放状态，速度含义内含其中。,列车运行速度在120 km/h及以下时一般采用三显示自动闭塞，速度等级只有两级。列车运行速度在120160km/h时采用四显示自动闭塞，信号的显示游乐较明确的速度含义：绿、绿黄、黄、红四种显示明确表达了始端和终端速度，其速度分为三级：160、115、0km/h。,4、机车信号显示制度 方式分：色灯式、数字式 制度分：预告式、复示式、预告复示式 我国现行的是预告式，指示列车运行前方信号机防护区段的始端速度和终端速度。,复示式：表达的是列车所在闭塞分区的速度指示，即重复机车运行后方信号机的显示制度。我国现有的分级速度控制式超速防护设备就采用的该种显示制度。预告复示：机车信号与分级速度控制式超速防护设备的数字显示同时使用。,5、主体化机车信号的概念 列车运行速度在160 km/h 上时，机车信号将逐步取代地面信号，成为主体信号。,四、信号显示的基本要求 1、原则要求：按技规规定。2、信号机的定位信号机经常保持的显示状态作为信号机的定位。,进站、进路、出站信号机为红灯；调车为蓝灯；区间通过信号机为绿灯；进站前方第一架为黄灯；进站前方第二架为绿黄；线路所通过信号机为红灯、遮断、复示信号机为灭灯；预告信号为黄灯。,3、信号机的关闭时机 进站、进路、出站信号机，自动闭塞区段的通过信号机列车第一轮对越过该信号机自动关闭 引导信号机列车全部越过该信号机，人工及时关闭 调车信号机调车车列全部越过信号机后自动关闭,4、视作停车信号进站、出站、进路和通过信号机的灯光熄灭、显示不明或不正确。5、无效信号未使用和应拆未拆除的信号机。,五、信号显示的意义 1、信号机的显示：按技规规定。进站信号机：黄绿红黄白，四显示、三显示的区别在于绿色灯光和绿黄灯显示。出站信号机：有三显示自动闭塞区段、四显示自动闭塞区段和半自动闭塞区段三种情况，只要是集中联锁均可兼作调车信号机。,进路信号机：接车与进站信号机相同，但可带有一调车信号，发车与出站相同。遮断信号机：只有一个红色灯光。红色表示不准列车通过。不着灯时不起作用。,预告信号机：进站信号机和半自动闭塞区段通过信号机的预告信号机、遮断预告信号机。前者有绿黄两种显示，表示在主体信号机开放和关闭状态，后者只有黄灯，表示遮断信号机，显示红色。,调车信号机：一般有月白色和蓝色两种灯光显示。复示信号机：主体信号机开放示才有显示。,六、信号显示的距离 1、进站、通过、遮断1000 m 2、高柱出站、进路信号机 800 m,矮型出站、进路 200 m 3、预告、驼峰、驼峰辅助信号机 4、调车、复示信号机、容许、引导以及各种信号表示器200 m,出站信号机(带进路表示器),调车信号机,进站信号机,发车线路表示器在线群出站信号机开放后显示一个白色灯光准许该线路上的列车发车。不许发车的线路，所属该线路的发车线路表示器不能着灯。,信号机,第三章 轨道电路,是利用钢轨线路和钢轨绝缘构成的电路，是铁路信号的重要基础设备，它的性能直接影响行车安全和运输效率。,第一节 轨道电路概述,一、轨道电路的基本原理,1、组成：钢轨、绝缘节、轨端接续线、发送端、接受端（轨道继电器）等,2、作用：钢轨传送电信息 绝缘节划分各轨道区段 轨端接续线保持电信息延续 轨道继电器反映轨道的状况,二、轨道电路的作用 1、监督列车的占用，反映线路的空闲状况，为开放信号，建立进路或构成闭塞提供依据；2、传递行车信息，如移频自动闭塞利用轨道电路传递不同的频率信息来反映列车的位置，决定通过信号机的显示或决定列车运行的目标速度，从 而控制列车运行。,三、轨道电路的分类 1、按动作电源分：直流轨道电路（已经淘汰）、交流轨道电路（低频300HZ以下，音频3003000HZ，高频10 40KHZ。）2、按工作方式分：开路式、闭路式（广泛使用）,3、按传送的电流特性分：连续式、脉冲式、计数电码式、频率电码式、数字编码式,4、按分割方式分：有绝缘轨道电路、无绝缘轨道电路(jointless track circuit),5、按所处的位置分：站内轨道电路、区间轨道电路,6、按轨道电路内有无道岔分：无岔轨道电路、道岔轨道电路7、按适用的区段分：电化区段、非电化区段 8、按通道分：双轨条、单轨条,四、轨道电路的应用 主要用于区间和车站，区间的轨道电路通常是与自动闭塞制式相一致的轨道电路，按照自动闭塞通过信号机分区，每个闭塞分区就有其轨道电路。站内轨道电路应用更为广泛。对于电气集中联锁来说，列车进路和调车进路都必须安装轨道电路，对于机车信号来说，各种制式的区间轨道电路和站内电码化以后的轨道电路，就是其地面发送的设备，也就是信息来源。对于列车超速防护来说，带有编码信息的轨道电路是其车-地之间传输信息的通道之一。,五、站内轨道电路的划分和命名1、划分原则（1）、有信号机的地方必须设置绝缘节（2）、满足行车、调车作业效率的提高（3）、一个轨道电路区段的道岔不能超过3组,2、命名：道岔区段和无岔区段命名方式不同（1）道岔区段：根据道岔编号来命名。如：1DG 1-3DG、15DG。（2）无岔区段：有几种不同情况，对于股道，以股道号命名，如1G等；进站内方，根据所衔接的股道编号加A或B，如1AG（下行咽喉）、2BG（上行咽喉）；差置调车信号机之间，如1/3WG、,第二节 工频交流连续式的轨道电路,一、工频轨道电路的组成和基本工作原理,1、组成：送电端、受电端、钢轨绝缘、钢轨引接线、轨端接续线、钢轨等 送电端：BG150型轨道变压器、R2.2/220型变阻器 受电端：BZ4型中继变压器、JZXC-480型轨道继电器,2、工作原理：电源采用交流，钢轨中传输的是交流，继电器接受的交流，但动作是直流 轨道电路完整无车占用-GI，其交流电压应在10.5-16v 左右，当车占用时-GJ，GJ的交流残压此时应低于2.7v。,二、工频轨道电路各部件及其作用,1、轨道变压器 BG型轨道变压器主要用于轨道电路供电，其一次侧为220v，二次侧依据所连接 的端子不同，可以获得各种不同的电压值。0.45-10.80 v。,2、中继变压器用于轨道电路的受电端，BZ4 与JZXC-480型轨道继电器配合使用，可以使钢轨阻抗和轨道变压器的阻抗相匹配,BG1-80型轨道变压器、BZ4-U型中继变压器,3、变阻器 轨道电路用变阻器为R2.2/220型。阻值为2.2，功率为220W、容许电流为10 A、容许温度为105,4、钢轨绝缘 保证相邻轨道电路之间的电气绝缘，同时在轨道电路区段，其轨距保持杆、道岔连接杆、道岔连接垫板、尖端杆、转辙机的安装以及其它有导电性能的连接两钢轨的配件，均应保持绝缘良好。,5、轨道电路连接线包括有：引接线-连接轨道电路送受端变压器箱或电缆盒与钢轨的导线，一般用涂有防腐油的多股钢丝绳制成。钢轨接续线-用于轨道电路接缝处的连接，以减小接触电阻。有塞钉式（现场广泛使用）、焊接式。道岔跳线-连接道岔岔心等处的导线。,三、道岔区段的轨道电路一、道岔绝缘和道岔跳线（1）、道岔绝缘道岔区段除了各种杆件、转辙机安装装置等加装绝缘外，还要加装切割绝缘，以防止辙叉将轨道电路短路。道岔绝缘根据需要，可以设在直股，也可以设在弯股。（2）、道岔跳线为保证信号电流的畅通，道岔区段除轨端接续线外，还需装设道岔跳线。,2、道岔区段轨道电路的连接方式串联：这种轨道电路的电流要流经整个区段的所有钢轨，可以检查所有跳线和钢轨的完整，较安全。并联：因侧线只检查了电压，而没有检查电流，当跳线或连接线折断，列车进入弯股时，因弯股并没有设置继电器，GJ 仍在吸起状态，这是不足的地方。,3、一送多受轨道电路设有一个送电端，在每个分支轨道电路的另一端各设一受电端。各分支受电端轨道继电器的前接点，串联在主轨道继电器电路之中。当任一分支分路时，分支轨道继电器落下，其主轨道继电器也落下。使用时将主轨道继电器的接点用在联锁电路中。在实际中应注意：（1）、与到发线相衔接的道岔轨道电路的分支末端，应设受电端。（2）、所有列车进路上的道岔区段，其分支长度超过65 m时，在该分支的末端应设受电端。（3）、一送多受轨道电路最多不应超过三个受电端。（4）、任一地点有车占用时，必须保证有一个受电端被分路。,四、轨道电路的极性交叉,1、极性交叉：有钢轨绝缘的轨道电路，为了实现对钢轨绝缘破损的防护，要使绝缘节两 侧的轨面电压具有不同的极性或相反的相位。,2、极性交叉的作用：可以防止在相邻的轨道电路间的绝缘节破损时引起轨道继电器的错误动作。对于计数电码、频率电码轨道电路而言，因相邻区端的编码不同，无法实 现极性交叉，采用的是周期防护或频率防护的方法。,3、极性交叉的配置：在一个闭合的回路中，绝缘节的数量必须达到偶数才能实现极性交叉，若为奇 数，采用移动绝缘节的方法实现。车站内要求正线电码化时，可以将绝缘节移 至弯股，并且采用人工极性交叉方式。,五、钢轨绝缘节的设置铁路信号维护规则技术标准4.1.8.轨道电路钢轨绝缘的设置应符合下列要求：a)在道岔区段，设于警冲标(fouling post)内方的钢轨绝缘，除双动道岔渡线上的绝缘外，其安装位置距警冲标不得小于3.5m，如下图所示。当不得已必须装于警冲标内方小于3.5m处时，应按侵入限界考虑。b)轨道电路的两钢轨绝缘应设在同一坐标处，当不能设在同一坐标时，其错开的距离（死区段）应不大于2.5米，如图所示。,c)两相邻死区段的间隔，或与死区段相邻的轨道电路的间隔，一般不小于18m；当死区段的长度小于2.1m时，其与相邻死区段间的间隔或与相邻轨道电路的间隔允许1518m。d)设于信号机处的钢轨绝缘，应与信号机坐标相同，当不能设在同一坐标处时，应符合下列要求：1）进站、接车进路信号机和自动闭塞区间并置的通过信号机处，钢轨绝缘可设在信号机前方1m或后方1m的范围内；2）出站（包括出站兼调车）或发车进路信号机、自动闭塞区间单置的通过信号机处，钢轨绝缘可设在信号机前方1m或后方6.5m的范围内。3）调车信号机处，钢轨绝缘可设在信号机前方或后方各1m的范围内，当该信号机设在到发线时，按本款第2）项规定处理。e)集中联锁车站