铁路信号和通信设备.ppt
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1、第五章铁路信号和通信设备,教学目的: 了解并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 重点掌握联锁的概念,联锁设备的组成和基本原理 掌握闭塞的概念及自动闭塞和半自动闭塞原理 了解行车调度及列车运行控制系统的概念 了解并掌握铁路主要通信设备的组成及原理,第五章铁路信号和通信设备 第一节 信号,第一节信号,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。它的主要作用是保证行车与调车安全和提高铁路的通过能力。 2、铁路信号三种不同颜色: 红色:停车 黄色:注意或减速行驶 绿色:按规定速度
2、运行,第五章铁路信号和通信设备 第一节 信号,一、信号的基本概念:,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 。,第五章铁路信号和通信设备 第一节 信号,第五章铁路信号和通信设备 第一节 信号,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。,二、固定信号机设置:,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
3、路最外方道岔尖轨尖端(逆向道岔)不少于五十米的地点。 显示意义:一个红色灯光不准列车越过该信号机。 一个黄色灯光准许列车经道岔直向位置,进入正线准备停车。 两个黄色灯光准许列车经道岔侧向位置,进入站内准备停车。 一个绿色灯光准许列车按规定速度经正线通过车站。 一个红色灯光及一个月白色灯光准许列车在该信号机前方不停车,以不超过20公里/小时的速度进站,并须准备随时停车。,第五章铁路信号和通信设备 第一节 信号,信号灯含义,(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:不准列车越过该信号机。一个
4、绿色灯光:准许列车按规定速度经正线通过车站,第五章铁路信号和通信设备 第一节 信号,二、固定信号机设置:,(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。,第五章铁路信号和通信设备 第一节 信号,二、固定信号机设置:,(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
5、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。,第五章铁路信号和通信设备 第一节 信号,二、固定信号机设置:,(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。,第五章铁路信号和通信设备 第一节 信号,二、固定信号机设置:,(6)进路信号机:指示列车能否由一个车场开到另一个
6、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。,第五章铁路信号和通信设备 第一节 信号,二、固定信号机设置:,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。,第五章铁路信号和通信设备
7、第一节 信号,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。,第五章铁路信号和通信设备 第
8、一节 信号,四、移动信号、手信号、响墩及火炬信号,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。,四、移动信号、手信号、响墩及火炬信号,第五章铁路信号和通信设备 第一节 信号,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
9、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。,第五章铁路信号和通信设备 第一节 信号,第二节联锁设备,一、基本概念 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
10、。,第五章铁路信号和通信设备 第二节 联锁设备,二、联锁过程:,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。 进路的知识补充,第五章铁路信号和通信设备 第二节 联锁设备,举例:A站下
11、行1道列车出站联锁设备应满足的条件,三、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。,第五章铁路信号和通信设备 第二节 联锁设备,四、继电联锁,(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。 继电器应用原理 ,第五章铁路信号和通
12、信设备 第二节 联锁设备,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。,第五章铁路信号和通信设备 第二节 联锁设备,四、继电联锁,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
13、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。,第五章铁路信号和通信设备 第二节 联锁设备,四、继电联锁,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
14、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。,第五章铁路信号和通信设备 第二节 联锁设备,四、继电联锁,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。,第五章铁路信号和通信设备 第二节 联锁
15、设备,四、继电联锁,第五章铁路信号和通信设备 第二节 联锁设备,(二)继电联锁基本原理,(三)继电联锁办理手续,1、办理进路: 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(2、6、10、12号)转到符合进路要求的位置,防护该进路的信号机自动开放。可以进行接车作业。 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。 道接车进路中,6号道岔故障,则排列迂回进路时,先按压始端按钮1,再按压变更按钮3,最后再按压末端按钮2,进路排通。 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。,第五章铁路信号和通信设备 第二节 联锁设备,接车进路的 办理与解
16、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。,第五章铁路信号和通信设备 第二节 联锁设备,五、计算机联锁,1、影响: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
17、靠。2、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。3、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。 4、发展方向: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,并最大限度地发挥所用资源的潜力,使行车和调车,操作和维修进一步自动化,使系统的可靠性和安全性进一步提高。,第五章铁路信号和通信设备 第二节 联锁设备,本次课(完) 请完成练习卷的相关习题 预习下次课内容:闭塞设备和通信设备,第三节闭塞设备,一、概述 1、闭塞:在单
18、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叫闭塞设备。 3、闭塞设备作用: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这一基本原则的实现。三同原则,第五章铁路信号和通信设备 第三节 闭塞设备,一、概述,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
19、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: 随着列车速度的提高,密度的加大,其闭塞方法则采用列车运行间隔自动调整。这种制式不需要将区间划分成固定的若干闭塞分区,而是通过地面处理机提供的与前面列车的间隔距离等信息,控制列车速度,达到自动调整运行间隔,使之保持一定的距离。这种方式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。,第五章铁路信号和通信设备 第三节 闭塞设备
20、,二、半自动闭塞,1、半自动闭塞列车占用凭证 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。 列车占用区间的凭证是出站信号机或通过信号机的进行显示 。,第五章铁路信号和通信设备 第三节 闭塞设备,2、半自动闭塞的主要设备 (1)闭塞机 采用半自动闭塞的区间两端车站上各设一台闭塞机、一段轨道电路和出站信号机,它们之间用通讯线路相连接,用来控制出站信号机并实现相邻车站之间办理闭塞。,第五章铁路信号和通信设备 第三节 闭塞设备,二、半自动闭塞,操纵箱中有: 闭塞按钮(BSA)、接车表示灯(JBD)、事故按钮(SGA)、计
21、数器(JSQ)、发车表示灯(FBD),半自动闭塞原理,(2)出站信号机 出站信号机是指示列车能否由车站开往区间的信号机,它受到闭塞机和车站联锁设备的双重控制。 (3)轨道电路 轨道电路应设在车站进站信号机内方适当地点,用以监督列车的出发和到达,并使双方闭塞机的接发车表示灯有相应的表示。,第五章铁路信号和通信设备 第三节 闭塞设备,二、半自动闭塞,2、半自动闭塞办理手续 (1)甲站值班员用专用电话向乙站联系请求发车; (2)乙站值班员接受请求后,甲站值班员按下闭塞按钮; (3)甲站发车表示灯亮黄灯,乙站接车表示灯也亮黄灯; (4)乙站值班员按压闭塞按钮,此时乙站接车表示灯由黄变绿; (5)甲站发
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