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1信号基础知识与故障分析二〇一四年四月2目录第一章基本知识第一节基本概念第二节、轨道电路第三节转辙装置第四节信号机第二章车站连锁第一节6502电气集中第二节计算机联锁第三章闭塞设备第一节、半自动闭塞第二节自动闭塞第三节、ZPW-2000A自动闭塞第四章新设备、技术知识简介第一节FZK-CTC型分散自率调度集中第二节CTCS列车运行控制系统3第一章基本概念一、故障--安全原则《铁路信号站内联锁设计规范》第1.0.6条要求：涉及行车安全的电路和电路设计，必须满足发生故障时导向安全（简称“故障－安全”）原则，严禁出现导致危机行车安全的后果。信号电路的故障--安全原则：一是设备系统中发生一个或几个故障；二是操作人员错误操纵。发生以上两类问题时设备的输出是按照预先设定并能保证行车安全的。我们最常见的降级运行（信号显示的降级和非正常行车的规章要求。例如：进路中轨道电路红光带、灯泡断丝道岔无表示等工、电务设备故障问题。车务人员办理错误（向禁止或不具备线路接发车、操纵不应操纵的设备，例如两端向同一股道接车；向有车线接车、道岔位置不对接车；未办理闭塞发车、搬动已锁闭进路中的道岔等错误操作问题）。防护该进路的信号机在信号开放前不能开放、如信号已经开放则显示降级信号，操作失效。如再扩展一下，很多非正常行车（电务施工）从制度上对行车速度进行限制也是降级运行一种表现。为保证故障--安全原则从联锁电路上采取了一系列的技术措施，例如：安全对应法、混线保护法等故障--安全原则是相对的、不是万能的，例如：设计错误；信号工违章作业（处理故障）；施工过程错误配线等待，都将会使故障--安全原则受到破坏。为了防止这些人为问题的发生，制定了严格的规章制度对人的行4为进行规范。例如：连锁试验制度；封联线、整流匣管理制度；施工、处理故障过程中的一些严禁制度等。二、进路根据行车人员意图建立的指示列车或车列在站内运行时所经过的经路叫进路，分为列车进路、调车进路、通过进路等。进路由道岔和轨道电路区段组成，对向道岔确定开通方向。在进路的始端都要设置信号机对该进路进行防护，进路的终端一般为同方向、同类型的信号机防护（个别调车进路也有土挡、站界标进行防护的）。三、信号联锁为保证列车或调车车列在站内运行安全，在信号机与防护进路之间，有关信号机之间，以及有关进路之间，必须建立一定的即相互联系又相互制约的关系。通过采取的一些技术措施，使信号机、进路、道岔三者之间必须按照一定程序并满足一定条件，才能动作或建立起来的相互关系叫做联锁，把实现联锁所用的设备叫联锁设备。例如：信号机开放的条件（连锁关系）：1、进路必须空闲（调车进路股道除外）2、进路上的道岔的位置必须与进路开通方向一致，与进路有关的道岔必须锁在规定的位置不能扳动。3、敌对进路没有建立，并且把敌对进路锁闭在其不能建立的状态。（敌对进路：两条进路同时建立，有可能造成列车正面或侧面冲突的进路。也就是说相互有重叠部分的两条进路称为敌对进路。）满足以上条件进路可以建立，信号开放。在进路建立信号开放的全过程中5的任何一个条件变化，信号立即关闭。所有的与行车有关的信号设备首先必须保证联锁关系正确；其次是提高运输效率，减轻操作人员劳动强度。四、防护道岔与带动道岔的概念和实际运用（一）防护道岔在建立接发车进路时不但要对本进路中的道岔搬动到规定位置并锁闭，在某种情况下还应当将进路以外的有关道岔搬动并锁闭，以免发生车辆冲突事件。为防止车辆冲突而锁闭的进路以外的道岔叫做防护道岔。1（图中道岔位置为定位）A57CBD1、如上图：建立B-C的进路时，要将1号道岔锁在反位，防止由A方面来的车辆与进路B-C上的车辆相撞。所以1号道岔称为进路B-C的反位防护道岔。A3CB15D2、如上图：建立A-D的进路时，要将1号道岔锁在定位，防止由B方面来的车辆与进路A-D上的车辆相撞。所以1号道岔称为进路A-D的定6位防护道岔。A3DB17EC5F3、如上图：建立B-D的进路时，如果将5/7号道岔锁在反位，防止由E方面来的车辆与进路B-D上的车辆相撞，但也排出了建立C-F进路的可能，就影响了车站的通过能力。因此不能把5/7号道岔作为进路B-D的防护道岔。（二）带动道岔在电器集中的车站，道岔的锁闭是按区段进行的。为了考虑平行作业的需要，排列进路时还要把某些不在进路中（但在进路中的某一个道岔区段）的道岔带动到规定位置，并对其锁闭，称该道岔为带动道岔。A3DB17EC5F如上图：当1＃、7＃道岔在同一轨道区段内时，建立B-D的进路时，如果将5/7号道岔锁在反位，则无法排出了C-F进路，影响了车站的通过能力。所以当建立经1/3#反位进路时，要把5/7#道岔带动到定位并锁闭（但不检查其位置）。同样所以当建立经5/7#反位进路时，要把1/3#道岔带动到定位并锁闭（但不检查其位置）。7（三）防护道岔与带动道岔的比较防护道岔做为特定条件下安全防护措施，建立进路时防护道岔要转换到规定位置，在建立进路全过程中对防护道岔进行锁闭并始终检查其位置。但是防护道岔一般设在专用线和次要、特殊线路上，当严重影响作业效率时，此种方式一般不采用。带动道岔因与进路中某一组道查在同一区段，进路建立过程中处于锁闭状态，为了提高作业效率而带动到设计位置，但不检查道岔位置。五、超限绝缘有的车站因线路布置关系，轨道绝缘必须安设在警冲标内方小于3.5米的位置时，通常把该绝缘称为超限绝缘或侵限绝缘。如图：DA1B3C超限绝缘分为双超和单超两类为防止列车发生侧面冲突，在信号设计时，遇有超限绝缘一侧排列进路要检查另一侧道岔位置(可排平列进路)和轨道空闲并联条件。例如：要排列A—D方面进路时，要检查3号道岔反位条件和3DG空闲条件，两者都满足或具备其一进路可以建立，否则A—D无法建立。要求在施工局部停用时和设备故障要特别注意有无类似情况，无论施工计划设备停用登记审核时一定注意。小于3.5小于3.58六、轨道电路（一）轨道电路的定义：以铁路线路的两根钢轨作为通道，以轨道绝缘为分界点、并用引接线连接信号电源和接受设备所形成的电器回路。轨道电路分为开路式和闭路式轨道电路，现行区间和站内基本上为闭路式轨道电路。（二）轨道电路的作用：1、自动、连续地将列车运行和占用情况反映给值班员、调度员及相关人员。2、在控制台、显示屏上显示进路办理情况。3、参加信号联锁，控制信号显示。4、具有一定的断轨检查功能。（三）轨道电路的三种状态1、调整状态：进路空闲、设备完好，轨道继电器可靠吸起。其最不利条件：电源电压最底、道床电阻最小。2、分路状态：列车占用该轨道电路区段的任一点，轨道继电器落下，控制台或显示屏显示红光带。其最不利条件：电源电压最高、道床电阻最大。3、故障状态：轨道电路因发生断线、混线等故障；或者因线路漏泄、断轨等原因使轨道电路不能正常工作。现象与列车占用相同--控制台或显示屏显示红光带。注意:分路不良区段特别是股道一端的区段是我们在运用过程中最易发9生问题地点，对于分路不良区段的确认是安全关键点。辛－泰线一站分路不良造成事故113如图:1号道岔反位曲线部分分路不良，电务进行登记。但是在一次侧线接车(大列)，车尾部进入1号道岔曲线部分，因分路不良，控制台显示车全部进入股道，车停稳。值班人员又办理了接一股进路，结果在1号道岔处后续列车与前停列车发生侧面冲突，车务责任事故一件。（四）为防止电化或设备故障发生升级显示采取主要安全措施1、站内轨道电路采用与电化牵引电源不同频率，减少牵引电流对轨道电路的干扰，轨道电源由原220V50HZ（480型）改为220V25HZ（相敏）。相临区段轨道电路采用极性交叉，保证绝缘破损两区段同时红光带。2、2000A轨道电路采用上下行采用不同频率，相邻轨道电路采用不同频率，保证即使相邻轨道电路发生串频故障也不会错误动作设备。（五）轨道电路的分类1、用于集中场的站内轨道电路交流50周。2、适用于电化区段集中场的25周相敏轨道电路。3、适用于驼峰场的直流轨道电路和开路式轨道电路。4、适用于区间ZPW-2000A（18信息）和站内正线电码化移频轨道电路。以上几种轨道电路的最主要不同点就是传输的信息和包含的信息量不10同。前两种交流轨道电路只传输一种信息，反映轨道电路是空闲还是占用。第三种轨道电路主要适用自动化驼峰信号。第四种移频轨道电路由载频（运载工具）和低频信息组成（控制信息），可传输多个低频信息，每一种低频信息代表一种行车指令指示列车运行。它不仅反映轨道电路是否占用，而且反映前方有几个闭塞分区空闲(最多反映7个区段)，并以此来控制防护进路（闭塞分区）信号机的显示。七、转辙装置转辙装置由转辙机和安装装置两部分组成，安装在道岔上转换道岔。（一）转辙装置的作用：1、改变道岔位置，根据行车人员的意图将道岔转换到定位或反位。2、正确反映道岔位置，即道岔转换完毕、检查尖轨密贴于基本轨后，给出与道岔实际位置相对应的表示。3、道岔转换完后，实行电气、机械锁闭道岔，防止外力动作道岔。4、道岔被挤或因故处于四开位置，及时报警。（二）电动转辙机的分类：ZD、S700K、ZK三种系列电动转辙机，每一种系列都有不同型号的电动转辙机来适应不同的要求（拉力、开程、速度）。（三）道岔的状态1、道岔定位：道岔经常开通的位置，一般情况站场设计时确定。控制台道岔表示灯亮绿灯（道岔名为绿色）。112、道岔反位：与道岔定位对应的另一个开通方向的位置，同样由设计时确定。控制台道岔表示灯亮黄灯。3、道岔四开位置：道岔既不在定位、也不在反位（道岔名显示红色并闪光），控制台道岔无表示挤岔铃响。一是道岔在转换过程中，时间很短（1台电转机动作时间3.2－9秒不等，继电器延时13秒）。二是道岔因机械故转换不到底（尖轨与基本轨之间挤东西、或调整维修等原因）。二是电特性发生变化造成道岔转换力下降。四是道岔被挤或其它设备故障造成。（四）道岔的几种锁闭状态单独锁闭、进路锁闭、区段锁闭。(五)道岔故障分析信号道岔设备安装在工务钢轨上，除电务自身原因外：工务设备的非正常变化在一定程度上将会影响到道岔的正常转换。又因为道岔的工作环境比较恶劣，受天气原因影响（连续下雨转换部分生锈）；列车运行原因（尖轨基本轨之间掉下异物）等原因都可造成道岔不能正常转换。道岔因故转换不到位：现场电机空转、ZD型电机室内电流表指针正常在2.6－2.9安之间，13秒后自动停止。原因:调整不当（密贴过紧、机械卡阻）；电特性发生变化道床阻力过大（开通后道床变化、工务道岔区作业、转换设备注油不当或滑床板锈蚀等原因）。要求我们在道岔故障时汇报时原因要清楚，不要轻易汇报挤岔，因为挤岔的原因一般情况下列车未按正常信号行车，是责任事故。分析：1、故障时扳动道岔ZD型电机故障电流小于2安、说明电务电特性发生变化找出电转机拉力下降不能正常转换。122、扳动几次后道岔仍不能正常使用，在电务人员到达现场，车务人员未到现场是，注意不要扳动道岔，以免车务人员到达现场后看不到真实现象。3、即使道岔清扫不太好时，道岔转换不到底一般情况下还有工务设备变化，电务机械调整、拉力下降等综合原因。道岔转换完毕无表示：电机定、反位转换正常但无表示，原因绝大部分电路故障或调整原因。（六）提速道岔与普通道岔的主要区别随着铁路运行速度不断提高，提速道岔在正线上普遍的安装，与之相适应的分动外锁闭提速道岔道岔转换设备全面上道使用。目前在我们管内上道使用的提速道岔设备主要是采用引进德国技术的S700K电动转辙机、外锁闭安装装置，与普通道岔主要区别在于。1、增设外锁闭装置；由原来的电转机锁闭尖轨改为电转机锁闭和锁闭装置直接在尖轨基本轨上进行锁闭，增大了锁闭的可靠程度。2、尖轨分动：在开始和终止转换前两条尖轨分别动作，降低了转换阻力，使道岔转换更加可靠。3、心轨可动，消除了辙叉的有害空间。4、增加了密贴段的概念，ZD型道岔仅牵引点处密贴，提速道岔不仅牵引点处密贴，而且两牵引点之间这一段尖轨与基本轨同样要求密贴，适应高速运行列车的要求。密贴段的增加对下雪道岔清扫和挤异物的确认难度，特别是尖轨下部向13内弯曲部分。尖轨、心轨同时动作，任何一点有问题均转换不到底。5