1、城市轨道交通信号与通信系统 -信号基础设备 内容提要1.了解信号机的分类及结构，熟悉信号机设置的原则2.了解道岔的种类3.了解转辙机的种类及特点4.掌握S700K转辙机的结构及原理5.了解外锁闭与内锁闭的区别第一节、信号继电器一、继电器概述1、继电器的基本原理（1）继电器的组成：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）继电器的动作原理：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。从图可以看出，继
2、电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。接通电源后，会产生电磁效应，电磁力就会吸引衔铁，让它接触到铁芯，带动衔铁的常闭触电与常开触点吸合，在电流切断后，电磁的吸力也就没有了，衔铁就又返回到原来的位置，将电路切断。2、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。3、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。4、轨道交通信号对继电器的要求 安全、可靠；动作可靠、准确；使用寿命够长；有足够的闭合和断开电路的能力；有稳定的电气特性和时间特性；保持良好的电气绝缘强度5、信号继电器的分类 按动作原理分为电磁继电器
3、和感应继电器；按动作电流分为直流继电器和交流继电器；按输入物理量，分为电流继电器、电压继电器、频率继电器和非电量继电器；按动作速度，分为快速继电器、正常继电器和缓动继电器；按接点结构，分为普通接点继电器、加强接点继电器；按工作可靠性，分为安全继电器、非安全继电器等二、安全型继电器的结构及原理1、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
4、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）继电器插座用于安装接线端子，便于安装在导轨上。2、安全型继电器的结构及原理（1）无极继电器：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)动作原理：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。（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）
5、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为了鉴别电流的极性，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。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；
6、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。三、安全型继电器的特性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。4、安全性继电器的接点特性：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。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
7、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。四、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。1、JSBXC-850型半导体时间继电器：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；延时时间：
8、改变R的阻值实现；其他元件作用。2、JSBXC-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。五、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
9、便。1、交流二元继电器的结构 （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 主要是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。（3）接点组 具有常闭和常开各两组2、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。六、继电器
10、的应用应用继电器构成的各种控制表示电路，统称为继电电路。1、选择继电器的一般原则 继电器的类型、线圈电阻，应满足各种电路的基本要求。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。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。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。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）2、继电器的定位 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。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。
11、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。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。3、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-850/8504、继电器的基本电路 串联、并联、串并联 自闭电路和互切电路第二节、信号机学习内容：信号种类 色灯信号机 信号机的设置
12、 信号显示 信号机养护检修一、信号种类1、信号含义分为听觉觉信号；视觉信号；移动信号：（施工、维修临时使用）；固定信号（常用）。视觉信号信号机地面信号机车载信号装置信号表示器道岔脱轨进路、发车、调车等听觉信号 是用不同器具发出的音响次数及长短等表达的信号，按使用形式通常可以分为：机车、车辆的鸣笛声；口笛；电铃和音响；2、禁止信号和进行信号 禁止信号是指要求停车的信号；进行信号表示注意或减速运行的以及准许按规定速度运行的信号；3、固定信号的分类 按设置部位分；信号机的构造分；按用途分；按地位分；按停车信号的显示意义分；按安装方式分二、色灯信号机城市轨道交通的信号机类型与铁路的信号机基本相同，但是
13、城市轨道交通的信号机从以下几个方面来了解：透镜式色灯信号机的种类 透镜式色灯信号机的机构 信号机机构的含义 透镜式色灯信号机的光系统（1）色灯信号机一般分为以下三类：u 透镜式色灯信号机；u 组合式色灯信号机；u LED组合式色灯信号机；（2）色灯信号机根据需要可采用高柱信号机或矮柱信号机。透镜式色灯信号机 组合式信号机是为了克服透镜式信号机的缺点而研制的新型信号机。适用于瞭望困难的线路，能在曲线半径300-20000m的各种曲线上得到连续信号显示。显示距离远，直线可达1500m以上，弯道可达1000m以上。组合式色灯信号机 LED信号机在不改变现有信号机点灯电路的前提下，利用LED技术实现铁
14、路信号显示。LED信号机机构：由铝合金机构、发光盘、点灯装置、报警单元组成。三、信号机的设置1、信号机设置的原则（1）一般设于线路左侧。（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。（4）交流电力牵引区段的信号机设置。2、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。设于车站入口，距离最外方进站道岔尖轨尖端（顺向为警冲标）不少于50m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，指示列车能否由车站进入区间；与发车进
15、路以及敌对进路相联锁，指示站内停车位置。设置：设于发车线警冲标内方适当地点，一般为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：车场的转场处。（4）通过信号机作用：防护闭塞分区或所间区间，指示列车能否进入运行前方的闭塞分区或所间区间；设置：自动闭塞区段的闭塞分区的分界处，以及非自动闭塞所间区间（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：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：当非自动闭塞区段未装机车
16、信号时，在进站、通过、防护等信号机前方均应设置预告信号机；在采用色灯式进站信号机或进站信号机的显示距离不足、了望条件受限制的情况下，也必须设置预告信号机。它的作用是将主体信号机的显示状态提前告诉司机。设置：它应设在距主体信号机不少于一个列车制动距离（对于不超过120km/h的区段为800米）的地点。（7）调车信号机作用：指示站内各种调车作业设置：通常设在调车作业繁忙的线路上（如到发线、咽喉道岔区），以及从非联锁区到联锁区的入口处采用通用计算机或处理器的构成方法3、信号表示器的设置进路表示器发车表示器发车线路表示器调车表示器4、信号机机信号表示器命名 进站信号机：是按列车运行方向。如X（下行）、
17、S（上行）、Xf（多路进站口）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。调车信号机：从列车到达方向顺序编号，上行咽喉用双数，下行咽喉用奇数。如：D2，D9，多车场以百位表示车场。接车进路信号机：是按列车运行方向.如：XL，SL。当并置或连续布置的接车进路信号机则在其右下脚加序号。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。预告信号机：第一字母为，后面缀主体信号机编号。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。高可靠技术 四、信号显示1、地面信号地面信号一般是指信号机及信号表示器（1）信号机应设于列车
18、运行方向的左侧。（2）信号机的设置还应符合的规定：信号机应该根据行车组织需要设置。当采用列车自动防护系统（ATP）时可不设进站、出站及通过信号机。车辆段设进段信号机，场内设调车信号机。进站、进段（场）信号机及防护道岔的信号机设引导信号。（3）信号显示应准确、清晰。（4）地面信号为主体信号时，地面信号机及表示器的显示距离应符合的规定。（5）信号显示的基本颜色（6）信号定位显示2、车载信号 车载信号的显示应与地面信号显示的意义一致或含义相符。车载信号的显示可根据车载设备功能、系统构成特点而具有不同的表示方式和内容。自动停车设备结合运用的车载信号基本显示意必须符合规定。五、信号机养护检修1、日常养护
19、 信号机构、基础、箱盒外观检查，基础牢固，外观无损伤。检查设备有无受外界干扰，加锁是否良好。检查紧固件及信号锁有无锈蚀，对各部件加油。清扫机构内部、透镜玻璃，检查显示情况是否良好，清扫设备周围环境，保持清洁。2、集中检修 检查机构、基础、箱盒牢固且完好无损伤。清扫机构、保持透镜玻璃干净无污染，检查清扫箱盒、机构内部，显示良好、显示距离不小于200m。清扫周围环境，检查加锁良好，无锈蚀。正线试验主、副灯丝转换及报警，转换正常、报警良好。正线测试引导信号，能正常开放。静态的方法3、检修作业标准 外部检查 机构内部检查 检查电缆盒外部第三节、转辙机 道岔 转辙机概述 ZD6型电动转辙机 外锁闭装置
20、S700K型电动转辙机一、道岔 道岔：道岔是轨道线路分歧的线路连接，是轨道线路的分岔部分，而转辙机是转换道岔的装置。引领车辆进入不同的线路。道岔结构：道岔由转辙部分、连接部分和辙叉部分组成。道岔的结构u两条基本轨；u两条尖轨；u两条导曲轨；u一组岔心；u两根护轮轨；二、转辙机概述1、转辙机的作用转换道岔的位置，根据需要转换至定位或反位；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；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；道岔被挤或因故处于“四开”位置时，及时给出报警和表示转辙机的组成一般包括：电动机、液压抽油泵、减速/调整装置、主轴、锁闭齿轮、齿条块、动作杆
21、、表示杆、自动开闭器、移位接触器、安全接点等组成。2、转辙机的基本要求 足够的拉力，以带动尖轨作直线往返运动；当尖轨受阻不能运动到底时，应随时通过操纵使尖轨回复原位；作为锁闭装置，当尖轨与基本轨不密贴时，不应进行锁闭，一旦锁闭，应保证道岔不因列车通过的震动而错误解锁；作为监督装置，应正确反映道岔的状态；道岔被挤后，在未修复之前不应再使道岔转换转辙机的分类u按动作能源和传动方式：u电动ZD、电动液压ZY、电空转辙机ZRu按供电电源的种类 u直流：ZD6系列直流220v，电空系列24v。由于存在换向器和电刷，易损坏，故障率高；u交流：单相或三相电源，有S700K、ZYJ7系列交流380v。故障率低
22、并控制隔离区。u动作速度：u普通动作：3.8s以上，大多数属于此类u快动：0.8s以下，驼峰调车场转辙机的分类u按锁闭道岔的方式：u内锁闭：依靠转辙机内部锁闭装置锁闭道岔尖轨，是间接锁闭方式.u内锁闭可靠程度较差，列车对转辙机的冲击大。u按锁闭道岔的方式：u外锁闭：依靠外锁闭装置直接将基本轨与尖轨密贴，将斥离轨锁于固定位置。直接锁闭方式，锁闭可靠，列车对转辙机几乎无冲击。转辙机的分类u按是否可挤，可分为可挤型和不可挤型转辙机：u可挤型：设有道岔保护（挤切或挤脱）装置，道岔被挤时，动作杆解锁，保护整机。u不可挤型：道岔被挤时，挤坏动作杆与整机的连接结构，应整机更换。转辙机的技术要求转换：足够的转
23、换力，以带动尖轨作直线往返运动；当尖轨受阻不能运动到底时，应随时通过操纵使尖轨回复原位。锁闭：作为锁闭装置，当尖轨与基本轨不密贴时，不应进行锁闭，一旦锁闭，应保证道岔不因列车通过的震动而错误解锁。表示：当道岔尖轨达到规定的密贴程度并且被锁闭后，才给出正确的道岔表示。监督：作为监督装置，应正确反映道岔的状态。道岔被挤后，在未经人工修复之前不应再使道岔转换。转辙机的作用1.转换道岔的位置，根据需要转换至定位或反位；2.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.正确反映道岔实际位置，道岔尖轨密贴基本轨后，给出相应的表示。4.道岔被挤或因故处于“四开”位置时，及时给出报警和挤岔表示三、ZD6型电动转辙机 结构ZD6系列转辙机的应用S700K型电动转辙机 结构小结 信号继电器的结构与作用 信号机的作用及表示意义 转辙机的分类和构造及动作原理分析人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。
