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铁路信号基础知识介绍贝多芬2014.7.8一、铁路定义：铁路是由一个个的车站和连接它们的线路组成。车站与车站之间的线路叫“区间”。车站分类：1、客运站2、货运站3、编组站铁路上大部分的车站都是兼做客货业务的小站，一般在大城市和两条及以上线路交汇的地方才会有较大的车站。编组站一般在两条干线铁路的交汇处，大的干线交汇处设有大型的编组站。二、铁路信号：铁路信号是用特定物体（包括灯）的颜色、形状、位置，或用仪表和音响设备等向铁路行车人员传达有关机车车辆运行条件、行车设备状态以及行车的指示和命令等信息。铁路信号作用：1、保证行车安全2、提高运输效率3、改善行车工作人员劳动强度三、铁路信号系统基本组成调度系统联锁系统监测系统电源系统信号系统四、车站联锁系统联锁系统的相关基础设备主要包括：1、信号继电器2、信号机3、轨道电路4、转辙机5、联锁机（室内）1、信号继电器（1）概述：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接口部件。1、信号继电器（2）基本原理：a、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。b、工作原理：当线圈中通入一定数值的电流后，由于电磁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。①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②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。总体原则：继电器吸起-----中接点与前接点闭合，与后接点断开；继电器落下----中接点与前接点断开，与后接点闭合。1、信号继电器（3）主要作用a、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。b、有着良好的开关性能：闭合阻抗小、断开阻抗大。c、有故障→安全性能、抗雷击性能强、无噪声、温度影响小。d、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。1、信号继电器（4）信号继电器的分类：a、按动作电流分：直流（无极、偏极、有极）交流继电器b、按输入物理量：电流、电压继电器c、按动作速度：正常、缓动继电器d、按接点结构：普通接点、加强接点继电器e、按工作可靠度：安全型、非安全型继电器命名：继电器的名称符号。根据主要用途和功能拼音命名。如：按钮继电器为AJ、道岔定位表示继电器为DBJ、轨道继电器为GJ、列车信号复示继电器LXJF等。1、信号继电器（5）现场施工图2、信号机（1）概述：铁路信号机是用于向司乘人员发出信号显示，以保证所防护区段内列车的运行安全，防止列车冲突或颠覆的设备。为了保证在一个区段或一个分区或一条进路内只有一列列车运行，在区间、分区或进路的入口处设置信号机对它们进行防护。机构发车表示器增高器预制基础2、信号机（2）分类：a、按设置部位分为：①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）；②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、信号机（2）分类：b、信号机按用途分为：进站、出站、通过、进路、预告、遮断、防护、驼峰、复示、调车、容许、引导信号12种。进站、出站、通过、进路、防护等信号机，都能独立地显示信号，指示列车运行的条件，叫做主体信号机；预告、复示信号机等，本身不能独立存在，而是附属于某种信号机的，所以叫做从属信号机。对预告信号机来说，进站信号机又是它的主体信号机。2、信号机（2）分类：c、安装方式分为：①高柱信号机安装在信号机柱上，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）；2、信号机（2）分类：c、安装方式分为：②矮柱信号机安装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）2、信号机（3）最常见的视觉类固定信号的基本颜色及其基本意义是：红色--要求停车；黄色--要求注意或减低速度；绿色--准许按规定速度运行。按规定速度运行注意或减速运行3、道岔（1）概述：机车车辆在运行过程中，常常需要由一条线路转入另一条线路，或跨越其它线路。这就需要设置线路的连接与交叉设备，即道岔。3、道岔（2）转辙机：道岔控制系统的执行机构。其主要作拥有：a、转换道岔的位置，根据需要转换至定位或反位。道岔通常处于的位置叫做定位,与其相反的位置叫反位。b、道岔转换到所需的位置并密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔。3、道岔（2）转辙机：道岔控制系统的执行机构。其主要作拥有：c、正确反映道岔的实际位置，道岔尖轨密贴于基本轨后，给出相应的表示。3、道岔（2）转辙机：道岔控制系统的执行机构。其主要作拥有：d、道岔被挤或因故处于“四开”位置时，及时给出报警。3、道岔道岔转辙机安装装置锁闭系统表示系统3、道岔（3）转辙机类型：a、从动力方面分为：①直流电动机（ZY4、ZD6系列）②交流电动机（S700K、ZYJ7）b、从传动机构方面分为：①机械传动（ZD6、S700K)②液压传动（ZY4、ZYJ7）③风压传动（ZK3、ZK3-A、ZK4)3、道岔（4）现场实物ZD6S700KZYJ74、轨道电路（1）概述：轨道电路是以铁路上的两根钢轨作为导体，两端以钢轨绝缘分开，并以导体连接信号源（发送设备）和接收设备构成的电路。（2）主要作用：a、监督轨道的占用和空闲状况（显示列车所处位置）b、传递行车信息（提供行车前方的各种状况信息）（3）主要应用：a、站内97型25Hz轨道电路（机械绝缘）b、区间ZPW-2000无绝缘轨道电路（电器绝缘）4、轨道电路a、站内97型25Hz轨道电路①基本组成：由电源屏提供25HZ的轨道电源（220V）和局部电源（110V）、轨道电源变压器（BG25）、送电端限流电阻、送电端扼流变压器（BE25）、受电端轨道变压器、受电端扼流变压器、25HZ防护盒、防雷补偿器（FB1/FB2）、二元二位轨道继电器（JRJC-70/240）组成。4、轨道电路a、站内97型25Hz轨道电路②基本工作原理b、区间ZPW-2000无绝缘轨道电路5、联锁设备（1）进路：为了保证行车安全和提高运输效率，在车站内为列车进站、出站或调车准备的通路，称之为进路。进路是由不同道岔位置开通的线路来确定的，每一条列车、调车进路的始端都要有一架信号机进行防护，以保证站内作业的安全。（2）联锁：电气集中联锁的车站，排列进路要检查有关的轨道电路是否有车占用，如果进路上的道岔位置不正确（或者有车占用），那么有关的信号机就不能开放；信号开放（或轨道区段被占用）以后，被防护的的进路就不能改变，即进路上的道岔就不能转换。这种道岔、轨道电路和信号机之间的互相制约的关系，就称之为联锁关系，简称联锁。（3）控制车站内的道岔、进路和信号机，并实现它们之间联锁关系的设备，就叫车站信号联锁设备。5、联锁设备（4）联锁设备分类：①继电联锁---用继电器的逻辑开关电路实现联锁关系的系统（6502联锁系统）②计算机联锁---用计算机的逻辑运算功能实现的联锁是计算机联锁计算机联锁系统用程序来完成全部联锁关系，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。5、联锁设备二乘二取二计算机联锁系统原理图5、联锁设备二乘二取二计算机联锁系统原理图信号机转辙机轨道电路联锁机控制台室内继电器组合信号电缆室内布线传输线缆区间四显示列车运行信号机显示示意图ABCDE13GX1113151719区间四显示列车运行信号机显示示意图四、调度系统利用先进的通信、信号、计算机网络、数据传输、多媒体技术等现代信息技术，对远程列车实时监视、追踪、控制和管理，实现铁路调度指挥的科学化、现代化。调度系统根据功能不同分为：（1）调度指挥系统（TDCS）（2）调度集中系统（CTC）四、调度系统（1）调度指挥系统（TDCS）TDCS系统组成：①部中心TDCS系统②铁路局TDCS系统③车站系统三层机构有机地组成。主要功能：监督列车的运行位置和信号设备的状态，并传送到铁道部调度指挥中心和铁路局调度所，列车运行实时追踪、车次校核、自动报点、正晚点统计分析、列车实际运行图自动绘制、阶段计划人工和自动调整、调度命令和行车计划下达、站间透明、行车日志自动生成。四、调度系统（2）调度集中系统（CTC）在TDCS的基础上，采用分散自律技术，集中控制调度区段内的列车、调车进路，实现列车运行的直接指挥和管理。CTC在完成TDCS全部功能的基础上，还能集中控制本区段内的信号机和道岔，具有列车编组信息管理、调车作业管理、维修管理、列车及调车进路人工和计划自动选排、分散自律控制等功能。四、调度系统调度集中系统（CTC）工作流程列车和调车进路命令生成（车站自律机）联锁设备执行进路命令列车运行调整计划调车作业计划（无人车站）调车作业计划（有人车站）中心车站合法性时效性完整性无冲突性检查四、调度系统调度集中系统（CTC）调度台实景车站CTC分机五、微机监测系统（1）概述：是把现代最新技术、传感器、现场总线、计算机网络通讯、数据库及软件工程融为一体的，通过监测并记录信号设备的主要运行状态，并具有逻辑判断能力的系统。（2）主要作用：保证行车安全、监测信号设备状态、发现信号设备隐患、设备故障报警提醒、分析信号设备故障原因、辅助故障处理、指导现场维修、提高电务部门维修水平和维护效率的重要信号设备。五、微机监测系统（3）监测内容六、电源系统在车站信号机械室设置智能电源屏，为联锁系统、调度集中系统、信号集中监测系统等所有信号设备提供稳定的工作电源，通常还并配置双套纯在线式不间断电源UPS，为信号设备提供断电保护。七、铁路信号系统基本组成及功能总结信号系统调度系统联锁系统监测系统电源系统为了保证行车安全和必要的通过能力，以必要的技术手段使信号机、道岔与进路之间必须保持一定的制约关系和操作顺序。是采用电力电子技术，具有实时监测、报警、记录和故障定位功能的供电设备，给铁路信号负载提供稳定干净的电源。利用先进的通信、信号、计算机网络、数据传输、多媒体技术等现代信息技术，对远程列车实时监视、追踪、控制和管理，实现铁路调度指挥的科学化、现代化。是把现代最新技术、传感器、现场总线、计算机网络通讯、数据库及软件工程融为一体的，通过监测并记录信号设备的主要运行状态，并具有逻辑判断能力的系统，为电务段掌握设备当前状态和事故分析提供科学依据。八、信号施工流程室外设备单体调试材料计划、物资采购现场定测电缆线路施工室外设备安装室内设备安装室内外联调验收、开通室内模拟试验室内设备单体调试施工图审核九、信号工程现场施工展示九、信号工程现场施工展示干线电缆按A、B端顺向布放。电缆排列整齐不交叉，电缆备用量应满足要求按照设计要求及施工标准对电缆进行防护。电缆配线必须严格按照芯线分组规定施工。九、信号工程现场施工展示九、信号工程现场施工展示九、信号工程现场施工展示九、信号工程现场施工展示九、信号工程现场施工展示转辙设备安装钻孔位置精确土建预留安装槽是否满足设计要求检查道岔方正所有配件安装齐全九、信号工程现场施工展示九、信号工程现场施工展示九、信号工程现场施工展示九、信号工程现场施工展示