1、2011年3月29日铁路信号基础设备 (版本:V0.1.0)作者:金妙建 - - P 2前言n 铁路是国家重要的基础设施，是交通运输体系的重要组成部分。铁路信号是保证行车安全、提高运输效率和改善劳动条件的重要设备。l信号这个名词，在铁路上有两种含义： 第一是广泛地指铁路信号、联锁、闭塞设备以及铁路信号的自动控制和远程控制全部系统而言。 狭义的联锁指车站设备之间的相互关系，闭塞指区间设备之间的相互关系。 - - P 3前言第二是指对有关行车人员发出指示列车运行和调车工作的命令。有关人员必须按照命令行事，以便完全地按计划组织列车的运行和调车工作。 铁路信号在铁路运输中占有十分重要的地位。随着铁路的
2、大面积提速以及客运专线的快速建设，铁路信号设备已成为我国具有自主知识产权的客运专线技术的关键技术之一。 - - P 4铁路信号基础设备n铁路信号分为信号显示、信号基础设备和信号系统三大方面。 l铁路信号基础设备包括： 1.信号机 2.道岔转辙转换设备 3.车辆占用检查设备即轨道电路 4.具有故障-安全特性的逻辑控制器件即继电器 5.计轴设备 6.电源设备 7.应答器等 - - P 5铁路信号基础设备一、信号机 铁路信号广义上可以分为视觉信号和听觉信号两大类。听觉信号如号角、口笛、响墩、机车和轨道车的鸣笛等。视觉信号包括信号机、信号灯、信号牌等。一般说铁路信号是指地面上固定设置的信号机和机车上设
3、置的机车信号。1、按构造分（1）色灯信号机（2）臂板信号机（3）机车信号（4）信号表示器（一）信号机的种类 - - P 6信号机臂板信号机信号表示器色灯信号机机车信号 - - P 7信号机2、按用途分（1）进站信号机 设在车站的入口处，为了防护车站，指示列车能否由区间进入车站而设的信号机。 设置地点：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。 - - P 8信号机（2）出站信号机（3）进路信号机 指示列车能否向区间发车而设置的信号机。 设置地点：警冲标外方3.54m处。 防止侧面冲突。 指示列车能否由一个场转到另一个车场去的信号机。 设置地点：车场的转场处。 - -
4、P 9信号机（4）通过信号机 它是为了防护自动闭塞区段的闭塞分区或非自动闭塞区段的所间区间而设的信号机，指示列车能否进入它所防护的闭塞分区或所间区间。（常态点绿灯） 设置地点：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。- - P 10信号机（6）防护信号机防止列车在区间两线平面交叉处与敌对方向开来的列车发生冲突。设置地点：在区间铁路线路平面交叉前方的适当地点。（5）调车信号机 用以指示调车机车进行调车作业，分为单置调车信号机、并置调车信号机、差置调车信号机、尽头线调车信号机（阻挡、折返、阻挡兼折返信号机）四种类型。信号机 - - P 11（9）复示信
5、号机（10）驼峰信号机（11）驼峰辅助信号机（8）预告信号机预告进站等主体信号机的显示。设置地点：在主体信号机前方适当地点，一般大于800m。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。设置地点：距离防护地点大于50m处。（7）遮断信号机3、按安装方式分（1）高柱信号机（2）矮型信号机信号机（二）信号显示 1、显示含义： 我国铁路规定红色、黄色和绿色作为信号的基本颜色，月白色和兰色、紫色次之，作为调车信号与辅助信号的颜色，各种颜色的显示意义如下： 基本色：红、黄、绿 辅助色：月白、蓝、紫 作为引导信号时，与红色同时使用，指示列车不准停 车，以每小时不超过20公里
6、速度进站，随时准备停车；作为调车信号时，准许越过调车信号机调车；（5）蓝色： 作为容许信号时，不准停车，以每小时不超过20公里速度运行，随时准备停车；作为调车信号时，不准许越过调车信号机调车。（1）红色：停车；（2）黄色：注意或减速行驶；（3）绿色：按规定速度运行；（4）月白色：信号机 - - P 13（2）闪光信号，主要应用在驼峰场，频率为50-70次/min 。红闪，表示后退；黄闪，表示减速推；绿闪，表示加速推；白闪表示去禁溜线。客运专线进站信号机允许列车经18号及其以上道岔侧向位置进站显示黄闪黄；普速线路进站信号机允许列车经18号及其以上道岔侧向位置进站并越过下一架已开放的信号机，且该信
7、号机防护的进路经道岔直向位置或经18号及其以上道岔侧向位置，显示黄闪黄。（6）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。例如，一个绿色灯光和一个黄色灯光介于绿色和黄色之间的一个速度等级；一个红色灯光和一个白色灯光引导信号。 - - P 14信号机1、信号机设在线路的哪一侧 我国铁路采用的是左侧行车制，机车司机的位置统一设在左侧。为了便于司机瞭望，规定所有信号机均设在列车运行方向的左侧，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
8、左侧或中心上方）。（三）信号机的设置2、信号机离开线路的距离 应满足建筑接近限界的要求3、信号机离防护地点的距离符合规定。信号机 - - P 15（四）信号机的命名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，如X-2。3、调车信号机：从站外方向向站内方向顺序编号，上行咽喉用双数，如：D2，下行咽喉用奇数，如：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
9、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，后面缀主体信号机编号，如YX。7、通过信号机：以该信号机所在地点坐标公里数和百米数命名。上行为偶数，如T1236，下行为奇数，如T1237。 - - P 16信号机（五）信号机的图形画法1、各种灯位在信号设备平面布置图上的画法：-红灯（H）-黄灯（U）-绿灯（L）-白灯（B）-兰灯（A）-黄闪-绿闪-紫灯-空灯位-绿灯点亮-黄灯点亮-红灯点亮-红闪 - - P 17信号机2、信号机在信号平面布置图上画法举例：高柱进站信号机四显示高柱出站信号机四显示矮型出站信号机矮型调车信号机区间通过信号机 - - P 18信号机3、信号机在
10、显示屏上的示意画法举例：双机构高柱信号机单机构矮型信号机双机构矮型信号机单机构高柱信号机 - - P 19道岔二、道岔在车站内有很多线路，这些线路之间的相互连接都是由道岔来实现。 - - P 20道岔（二）道岔结构61-尖轨，在道岔转换装置的带动下可以移动。2-基本轨，尖轨外侧固定不动。3-合拢轨，直的。4-合拢轨，弯曲的。5-翼轨6-叉心7-护轮轨道岔 - - P 21（三）关于道岔的几个术语 1、道岔的辙岔号 叉心所形成的角叫做辙叉角。道岔号数（N）是代表道岔各部主要尺寸的，习惯上用辙叉角（）的余切表示，如图所示，即N=ctg=FE/AE。由此可见，道岔号数与辙叉角成反比关系。角越小，N
11、越大，导曲线半径也越大，机车车辆通过道岔时越平稳，允许的过岔速度也就越高。所以采用大号码道岔对于列车运行是有利的。目前，在我国铁路的主要线路上大多使用9、12、18号三个型号道岔，它们所允许的侧向通过速度分别为30、45、80km/h。道岔 - - P 222 2、对向道岔、顺向道岔、对向道岔、顺向道岔 （1）对向道岔的不安全因素：脱轨、颠覆（2）顺向道岔的不安全因素：挤岔对向顺向道岔 - - P 233 3、单动道岔、双动道岔、单动道岔、双动道岔（1）单动道岔：扳动一个操作元件，只有一组道岔随着动作，室内只有一个表示。（2）双动道岔：扳动一个操纵元件，两组道岔都随着动作，并在室内合成一个总表
12、示，联锁关系上作为一组道岔处理。单动双动 - - P 24道岔（三）道岔转换装置道岔位置的变换要靠转换装置来实现，它的基本功能是：1、改变道岔的位置，即根据操纵人员意图转于定位或反位。 定位或反位是人为规定的，一组道岔可以是开通直股为定位或反位是人为规定的，一组道岔可以是开通直股为定位，也可以是开通曲股为定位，具体根据设计的要求和现定位，也可以是开通曲股为定位，具体根据设计的要求和现场实际作业的需要。场实际作业的需要。2、正确的反映道岔的位置，即道岔尖轨密贴于基本轨后，才能有相应的表示。3、道岔转到正确位置后，实行机械锁闭，防止外力转动道岔。4、道岔被挤或因故在四开位置时，也因及时有报警表示。
13、 - - P 25道岔（四）转辙机的分类1、按动作能源和传动方式分（1）电动转辙机，如ZD6型、ZD7型。（2）电空转辙机，如ZK3型、ZK4型。（3）液压转辙机，如ZYJ-7、ZYJ-4、ZYJ-6等。2、按电机类型分（1）直流转辙机，如ZD系列。（2）三相交流转辙机，如S700K型等。3、按锁闭道岔的方式分（1）内锁闭（2）外锁闭 - - P 26道岔电动转辙机-双机牵引 - - P 27轨道电路三、轨道电路 轨道电路用来监督列车对轨道的占用和传递行车信息的关键设备。它是其它先进的铁路信号控制系统如联锁、闭塞、CTC、CTCS等的基础环节。轨道电路 - - P 281、组成：钢轨、绝缘节、
14、轨端接续线、发送端、接受端（轨道继电器）等。（一）轨道电路基本原理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轨道电路 - - P 29（二）轨道电路的类型1、按供电方式分 有直流轨道电路和交流轨道电路两大类。2、按传送的电流特性分 480型轨道电路、25HZ相敏轨道电路、驼峰直流轨道电路、高压脉冲轨道电路、移频轨道电路等。3、按工作方式分开路式、闭路式（广泛使用）4、按分割方式分有绝缘轨道电路、无绝缘轨道电路5、按适用的区段分电气化区段、非电气化区段 - - P 30轨道电路非电气化区段轨道电路电气化区段轨道电路（三）几种典型轨道电路举例
15、- - P 31轨道电路ZPW-2000A型无绝缘轨道电路电气绝缘节 - - P 32轨道电路（四）轨道电路三种基本工作状态和基本参数1、基本工作状态（1）调整状态指轨道电路空闲，设备完好状态。（2）分路状态指轨道电路被列车占用状态。（3）断轨状态即轨道电路的钢轨断开时的状态。2、三种主要的影响因素（1）道碴电阻 （2）钢轨阻抗 （3）电源电压3、各种状态的最不利条件调整状态：道碴电阻最小，钢轨阻抗最大、电源电压最低分路状态：道碴电阻最大，钢轨阻抗最小、电源电压最大断轨状态：道碴电阻最大，钢轨阻抗最小、电源电压最大，还有断轨地点。钢轨钢轨枕木枕木路基路基轨道电路 - - P 33（五）轨道电路
16、的设置和命名 1、区间轨道电路设置 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。 2、站内轨道电路设置原则：（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，交分道岔不超过2组。（4）轨道电路的两组绝缘节应该装在同一坐标处，即要求并置，如错开安装，即出现“死区段”。“死区段”距离应小于2.5米，两个“死区段”之间的距离不得小于18米。轨道电路 - - P 343、轨道电路的命名（1）区间轨道电路以防护该区段的通过信号机名称命名，如1286G。（2）站内轨道电路道岔区段：根据该区段内
17、道岔编号来命名。如：1DG 、3-5DG、7-9DG。无岔区段：有几种不同情况，对于股道，以股道号命名，如1G、2G等；进站内方，根据所衔接得股道编号加A或B，如AG（下行咽喉）、BG（上行咽喉）；差置调车信号机之间无岔区段，以两端道岔编号来命名，如1/3WG；尽头线无岔区段，以该处尽头型调车信号机名称命名，如D2G。 - - P 35计轴设备 计轴是利用轨道传感器、计数器来记录和比较驶入和驶出轨道区段的轴数，来确定轨道区段占用或空闲的一种信号设备。工作过程：车轮传感器安装在轨道区段的两端，每个检测点有两个独立的传感器组成，每个区段有一个由计算机实现的、与区段各端检测点相关的电子计数器。检测点
18、借助于每个传感器被经过的次序能检测列车运行方向。当每个轮对驶过轨道区段的始端检测点时该区段的计数器递增，当列车经过末端检测点时该区段的计数器递减。如果联网计数计算结果是零，轨道区段对后续的列车来说被认为是出清。四、计轴设备 - - P 36计轴设备3、计轴与轨道电路相比，由于不需要钢丝绳并且用较少的电缆，因此投资和维修费用低廉。计轴设备的优点1、不同于一般轨道电路，计轴不需要安装轨道绝缘。2、计轴设备对道床的要求低，经常安装在道床传输性能不良区段，如潮湿的隧道，钢结构桥上。计轴设备的缺点： 经常受干扰，如电源掉电、电磁干扰、异物干扰等，需人工复位。（一）计轴设备的应用计轴半自动闭塞、计轴自动站
19、间闭塞、分路不良轨道区段。 - - P 37继电器五、继电器 继电器是铁路信号设备的主要元件之一，在铁路信号的自动控制和远程控制系统中，用它构成逻辑电路或作为执行元件直接监督和控制列车的运行。l基本功能： 用极小的电信号来控制电路中相当大功率的对象，或者控制数个对象来完成由人工难以达到的复杂逻辑关系。 铁路信号系统使用的继电器有安全型（AX）继电器、交流感应继电器等。l主要型号：继电器 - - P 38 电磁力动作拉杆，F吸引力F重力为吸起状态， F吸引力F重力为落下状态。 接点符合故障安全原则：当发生故障时，继电器失磁落下的概率远大于励磁吸起的概率。因此，在电路应用中，前接点用于设备允许侧（
20、危险侧）检查，后接点用于设备禁止侧（安全侧）检查，当发生故障时继电器落下，自动倒向安全侧。3、特点：（一）无极安全型继电器1、结构 由电磁系统（前后线圈、铁心、轭铁、衔铁）和接点系统（拉杆、动静接点组）两大部分组成。2、动作原理继电器（二）其它型号安全型继电器1、整流式继电器 整流继电器与无极型基本一致，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。代表型号：JZXC-480，用于480型交流轨道电路中。2、极性保持继电器代表型号：JYJXC-135/220具有定位和反位两种稳定状态。3、偏极继电器鉴别电流的极性，只有线圈中的电源极性为1+、4-，继电
21、器才励磁。代表型号： JPXC-1000，用于道岔表示电路或站（场）间联系电路。用于道岔控制电路中，代表道岔的定、反位两种状态。 - - P 40继电器（三）继电器及接点在信号电路中的画法普通无极继电器（a定位落下，b定位吸起）无极缓放继电器（定位落下）普通继电器接点（a定位落下，b定位吸起）有极加强继电器接点举例：偏极继电器（定位落下）分线圈使用继电器极性保持加强接点继电器 无极缓放分线圈使用继电器（定位落下） 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。abab - - P 41继电器（四）继电器的逻辑表达逻辑
22、与电路A=.N.B*C逻辑或电路A=.N.B+C1、串联电路：实现“与”的功能。2、并联电路：实现“或”功能。 当继电器吸起后，由自身前接点构成，用来继续保持继电器励磁吸起的电路。 3、励磁电路：在电路中串联另一继电器的接点使继电器吸起或落下的电路。4、自闭电路：举例： - - P 42应答器六、应答器作用：向车载设备发送点式信息1、无源应答器发送固定信息线路速度、坡度、轨道参数、信号点类型等2、有源应答器发送实时变化的以及固定的信息临时限速、进路坡度、轨道参数、信号点类型等 应答器是一种可以发送数据报文的高速数据传输设备。 - - P 43应答器（一）应答器的分类1、按用途分（1）无源应答器
23、（2）有源应答器2、按外形尺寸分（1）标准尺寸应答器（2）缩小尺寸的应答器 - - P 44应答器3、按使用地点分：（1）进站信号机应答器组（2）出站信号机应答器组（3）进路应答器组（4）调车应答器组（5）定位应答器（6）中继站应答器组（7）等级转换应答器组（8）自动过分相应答器组（9）分相区定位应答器组（10）断链应答器（11）大号码道岔（18号以上）应答器组 - - P 45应答器应答器的工作过程： 接收车载天线发送的27.095MHZ无线电信号 通过电磁耦合转换成电能，建立工作电源，应答器开始工作循环发送报文，直至能量消失 - - P 46应答器应答器在图纸上的标注方法：表示无源应答器表示有源应答器表示该无源应答器定义为组内第一个应答器 - - P 47电源设备l按用途分：继电集中电源屏、计算机联锁电源屏、区间电源屏、驼峰电源屏、25HZ轨道电源屏、三相交流转辙机电源屏等。 信号电源屏是电气集中联锁、自动闭塞、驼峰信号设备等的供电装置。l按技术分： 普通继电电源屏和智能化电源屏两种。七、电源设备 - - P 48电源设备 - - P 49
