1-铁路信号设备

铁路信号设备教学目的•掌握信号通信设备的基本概念和知识•掌握几种主要信号机的作用、设置和显示•掌握联锁的概念，联锁设备的组成和基本原理•掌握信号室内主要设备的名称及用途一、信号的基本概念1、铁路信号：是向有关行车人员和调车人员发出指示和命令；铁路信号设备：是铁路信号、联锁设备、闭塞设备的总称。作用是保证行车与调车安全和提高铁路的通过能力。2、铁路信号三种基本颜色：红色：停车黄色：注意或减速行驶绿色：按规定速度运行3、分类：按人体感官辨别不同分(1)视觉信号：信号机，机车信号，信号旗、牌，火炬等；(2)听觉信号：号角、响墩、机车鸣笛等。按设置位置分(1)固定信号：臂板信号机、色灯信号机（一般设在线路左侧）、机车信号(2)移动信号：信号牌、信号旗。固定信号机按结构：分为臂板信号机、色灯信号机，几种主要信号机的设置：(1)进站信号机：作用：用来防护车站安全，指示列车能否由区间进入车站及进入车站的相关条件。设置地点：设在进站线路最外方道岔尖轨尖端（逆向道岔）不少于五十米的地点。显示：一个红色灯光、一个黄色灯光、两个黄色灯光、一个绿色灯光、一个红色灯光及一个月白色灯光……二、固定信号机设置(2)出站信号机：作用：用来防护区间的安全，指示列车能否由车站。设置地点：进入区间。设在每一发车线路警冲标内方的适当地点。显示意义：一个红色灯光、一个绿色灯光、一个黄色灯光、一个绿色和一个黄色灯光、两个绿色灯光......(3)预告信号机：作用：将主体信号机的显示状态提前告诉司机。设置点：应设在距主体信号机不少于800米的地方。显示意义：一个绿色灯光：表示主体信号机在开放状态。一个黄色灯光：表示主体信号机在关闭状态。(4)通过信号机：作用：指示列车能否进入它所防护的闭塞分区或所间区间。设置点：设在自动闭塞区段的闭塞分区分界处或非自动闭塞区段的所间区间分界处显示意义：（自动闭塞）一个绿色灯光：准许列车按规定速度运行，表示运行前方至少有两个闭塞分区空闲。一个黄色灯光：要求列车注意运行，表示运行前方有一个闭塞分区空闲。一个红色灯光：列车应该在信号机前停车。（非自动闭塞区间）一个绿色灯光：准许列车按规定速度运行。一个红色灯光：不准列车越过该信号机。（5）调车信号机作用：指示调车机车进行作业。设置点：经常进行调车作业的线路上或非联锁区到联锁区的入口处。显示意义：一个月白色灯光：准许越过该信号机调车。一个蓝色灯光：不准越过该信号机调车。（6）进路信号机：指示列车能否由一个车场开到另一个车场。（7）驼峰信号机：指示驼峰调车机的推送速度及去峰下禁溜线进行调车。设在峰顶平台上。（8）复示信号机：指示前方看不到的信号。三、色灯信号机色灯信号机：不管白天还是夜间都是用不同颜色的灯光来显示信号的。按照结构的不同,以分为透镜式和探照式两大类。透镜式信号机是一组透镜给出一个颜色的灯光。如果要显示多种颜色信号灯光时就要有多组透镜，所以又称它为多灯式信号机。探照式色灯信号机是一组透镜能显示出三个颜色灯光，所以又称它为单灯式，目前已较少使用。按有无机柱分：高柱型色灯信号机矮型色灯信号机。四、移动信号、手信号、响墩及火炬信号当线路上出现临时性障碍或进行施工，要求列车停车或减速时，应按照规定设置移动信号，安放响墩、火炬或用手信号进行防护，以保证行车安全。1、移动信号停车信号：昼间——红色方牌，夜间——柱上红色灯光减速信号：昼间——黄色圆牌，夜间——柱上黄色灯光减速防护终端信号：昼间——绿色圆牌，夜间——柱上绿色灯光2、手信号用手势来作信号，可分：停车信号：昼间--展开红色信号旗，夜间--红色灯光减速信号：昼间--展开黄色信号旗，夜间--黄色灯光发车指示信号：昼间--绿旗上下挥动，夜间--展开绿灯上下挥动发车信号：昼间--绿旗圆形转动，夜间--绿灯上下转动。3、响墩及火炬响墩是外形扁圆内装有炸药的听觉信号,防护时,将其放在钢轨上,当车轮压上后会发出爆炸声要求司机立即停车。火炬是一种在风雨天气都能点燃并发出火光的视觉信号,司机发现火炬信号的火光时应立即停车。停车后如无防护人员,机车乘务人员应立即检查前方线路,如无异状,可按规定速度继续运行。五、信号表示器及信号标志1、信号表示器信号表示器也是一种信号装置，但它没有防护意义，而是用来表示与行车有关设备的位置和状态，或表示信号显示的某种附加含义。例如道岔表示器（道岔表示器用于反映道岔所处的状态，便于扳道员确认进路和调车人员办理调车作业。黄色表示侧线）、脱轨表示器、进路表示器、发车线路表示器、车挡表示器等。2、信号标志信号标志设在线路沿线，用来表明线路所在地点的某种情况或状态，以便司机和其它有关行车人员能够及时、准确地进行作业。常用的信号标志有警冲标、司机鸣笛标、预告标、作业标等。六、联锁设备联锁：在有关的信号机和道岔之间，以及信号机和信号机之间应建立起一种互相制约的关系，才能保证车站的安全，我们把这种制约关系叫做联锁。车站联锁设备是保证站内列车和调车作业的安全，以及提高车站通过能力的一种信号设备。联锁设备应满足下列几项要求：1、当开放某一进路时，必须先将进路上的所有道岔扳到正确位置后，防护这一进路的信号机才能开放。2、当防护某一进路的信号机开放以后，这一进路上的道岔应被锁闭，不能再扳动。3、当某一进路的信号机开放以后，与之敌对的进路（两条或两条以上的进路，有一部分相互重叠或交叉，有可能发生列车或机车车辆冲突的进路）的信号机应全部被锁闭，不能开放。4、主体信号机开放前，预告信号机不能开放；在正线出站信号机开放前，进站信号机不能显示正线通过信号。联锁分类：联锁设备分为集中联锁（继电联锁和计算机联锁）和非集中联锁（臂板电锁器和色灯电锁器联锁）。编组站、区段站和电源可靠的其他车站，有条件的均应采用集中联锁。在新建铁路线上，条件不具备时，可采用非集中联锁。七、继电集中联锁（一）继电集中联锁的主要设备1、继电器继电器是一种电磁开关，它是铁路信号设备中使用极多的一种电气元件，也是继电集中联锁设备中的主要元件。通过继电器可以控制道岔的转换、信号机的开放和关闭以及进路的锁闭与解锁等。最简单的一种继电器叫直流无际继电器。2、电动转辙机道岔尖轨转换位置是由转辙装置带动的。电动转辙机是以电动机带动的转辙装置，它可以实现正转或反转，从而使道岔具有两种不同的开通位置。（开通直股或侧股）采用电动转辙机的优点是道岔转换时间短、安全度高，并且便于实现自动控制和远程控制。3、轨道电路轨道电路是利用铁路的两条钢轨作为导线，所构成的电器回路。它可以反映线路和道岔区段是否有车占用，以及钢轨是否完整。采用直流电源的轨道电路叫做直流轨道电路。在直线段上，直流轨道电路主要由分界绝缘节、轨道电源、限流电阻、轨道继电器等组成。现在普遍采用交流轨道电路。原理与直流轨道电路相似。增加降压和升压两个变压器。道岔区段的轨道电路较复杂一些。近年来，随着高速铁路线路不断增加，为了适应高速铁路的需要，各国研制了无绝缘轨道电路。无绝缘轨道电路要求相邻轨道电路采用不同载频。电气分隔接头的主要作用是对相邻轨道电路的频率起电气隔离作用。3、轨道电路直线轨道电路的工作原理：轨道空闲时：电流从轨道电路电源正极→钢轨→轨道继电器→另一股钢轨电源负极。轨道继电器中有电，衔铁吸起，后接点断开，前接点闭合，接通绿灯电路，则绿灯亮；轨道区间有车占用时：电流从轨道电路正极→钢轨→轮对→另一股钢轨电源负极。轨道继电器中无电，衔铁释放，前接点断开，后接点闭合，接通红灯电路，则红灯亮。4、控制台控制台设在车站值班员室内，它的正面装有照明盘，盘面上有全站股道平面图及各种进路按钮、道岔按钮和其它按钮等。需要办理进路时，按压控制台的模拟站场图上进路的始端按钮和终端按钮，就能将进路中有关道岔转换到规定的位置，且防护该进路的信号机也自动开放。控制台上的主要表示器是光带和表示灯。它们的用途是正确反映室外监控对象的状态及铁路运用情况；表示操作手续是否完成；并反映继电器电路的工作状态，若发生故障可及时发现故障发生地点。（二）继电集中联锁的基本原理9D6D47调车线XJ1XADBJDGJ1XJXJ2XJ3DGJ2电动转辙机D4XJ继电器电路D4信号灯电路电动机电路XJ→信号继电器DBJ→道岔定位表示继电器（当道岔定位且尖轨密帖时得电）DGJ→道岔区段轨道表示继电器（无车时得电）→（三）继电联锁办理手续1、办理进路：Ⅱ道要接车，则先按压始端按钮1再按末端按钮2，就可将与进路有关的道岔转到符合进路要求的位置，防护该进路的信号机自动开放。当基本进路因故不能排通时，可以改为排列绕行的迂回进路。2、解锁进路：当列车驶过进路中的道岔区段后，相应的敌对进路就自动解锁。（四）继电联锁的特点1、由于采用了轨道电路，严格实现进路控制过程的要求，具有较完善的安全功能，基本上能防止因违章或操作失误而造成危及行车安全的后果。2、采用色灯信号机和电动转辙机，操作人员只需在控制台上按压按钮就能办理或取消进路，而且采用了逐段解锁方式时，还可大大缩短进路的建立和解锁时间，提高了车站咽喉的通过能力。3、进路的排列和解锁都是自动进行的，从而改善了和行车有关人员的劳动条件。但是，继电集中联锁的设备费用比较高，并要求车站上有可靠的交流电源。1、定义：计算机联锁是一种运用微型计算机对车站值班员的操作命令及现场表示信息进行逻辑运算，从而实现对信号机及道岔等进行集中控制的车站联锁设备。2、组成：计算机联锁由计算机硬件设备和计算机软件设备组成，操作方法与继电联锁相仿。3、发展方向：计算机联锁实现了从有接点到无接点的变革，使联锁设备更加小巧而可靠。计算机联锁是车站信号设备的发展方向，今后还有待于使执行器件电子化，使系统各组成部分标准化，操作和维修进一步自动化。七、计算机联锁八、闭塞设备1、闭塞：在单线铁路上，为防止一个区间内同时进入相对运行的列车而发生冲突，以及避免两列同向运行的列车（包括双线区间）发生追尾事故，铁路上规定区间两端车站值班员在向区间发车前必须办理的行车联络手续，叫做行车闭塞（简称闭塞）手续。2、闭塞设备：用于办理行车闭塞手续的设备。3、作用：是用来保证列车在区间内运行安全，并提高区间通过能力的区间信号设备。4、原则：闭塞设备必须保证一个区间内，在同一时间里只能允许一个列车占用。5、方法：主要有半自动闭塞和自动闭塞，当基本闭塞不能使用时，用电话闭塞。半自动闭塞：此种闭塞需人工办理闭塞手续，列车凭出站信号机的进行显示发车，但列车出发后，出站信号机能自动关闭，所以叫半自动闭塞。自动闭塞：通过列车运行及闭塞分区的情况，通过信号机可以自动变换显示，列车凭信号机的显示行车，这种闭塞方法完全是自动进行的，故叫自动闭塞。6、发展：自动闭塞可以提高区间内的行车密度，大幅度提高区间通过能力，是今后发展的方向。九、调度集中及调度监督行车调度控制系统是行车调度员（或车站值班员）对其管辖范围内区段和车站联锁道岔和信号状态进行控制监督，并指挥列车运行的设备。行车调度控制系统有两种设备，调度集中和调度监督。调度集中既是信号设备，又是一种行车方式。它以信号显示代替行车命令。调度员在指挥行车时，不仅可对设备进行控制，还可以监督管辖范围内所有列车的运行情况。调度监督时，调度员只能监督管辖范围内所有列车的运行情况，不能直接利用该项设备控制列车运行。（一）调度集中1.概念是指挥和监督列车运行的一种遥控通信设备。将调度区段内各中间站的继电集中联锁及区间的自动闭塞设备结合起来，建立一个由列车调度员直接操纵的信号通信与遥控的综合系统。2.功能遥控作用——调度员在调度所里可以集中控制管辖范围内（长达几百公里）每一个中间站的道岔、进路和信号机，直接办理各站的进路、开放进出站信号，指挥各次列车运行。通信表示作用——区段内的区间和车站的股道占用、进路开通、信号机开放、列车的运行和分布等情况，可以通过信息传输及时地反映到调度所内的区间和车站线路表示盘上，可供调度员监督。3.主要设备（1）在调度所调度总机——用以控制命令的发送及表示信息接收的设备；控制台——供列车调度员发送控制命令；表示盘——供列车调度员监督各站继电集中及闭塞设备；（