《车站信号控制系统》PPT课件.ppt

第四章 铁路车站信号控制系统,第一节 车站信号控制系统基本概念,第二节 车站信号控制系统设计和电路原理,第三节 计算机联锁系统,第一节 车站信号控制系统基本概念,进路、道岔和信号之间的联锁 联锁系统概述 进路控制过程,一、 进路、道岔和信号之间的联锁 在车站范围内，当办理一条进路时，可能存在若干条彼此交叉相互妨碍的进路，若同时办理必然要危机行车安全。机车车辆在进路上运行沿途要经过若干道岔，一旦道岔位置和状态不对或发生变化也会直接影响行车的安全。为了保证机车车辆在其进路上运行的安全，必须采取相应的技术措施，即机车车辆在驶入进路之前，必须确证进路处于空闲状态；必须确证进路上的道岔位置正确而且被锁在规定的位置上，防止由于震动或扳动道岔而使运行中的机车车辆脱轨。,同时，还必须确证其它的机车车辆不会从正面、侧面和尾部闯入进路而造成撞车事故。只有在上述条几满足后才允许进路开通，防护该进路的信号机才有开放的可能。另外，还必须解决对已开通的进路在什么条件下可以提前解锁，为办理另一进路创造条件。 综上所述，在进路、道岔和信号机之间存在着相互制约的关系。下面分别介绍进路、道岔以及联锁的基本概念。 （一）进路的划分 车站的技术作业可分为列车作业和调车作业两类。列车作业主要使指列车的接车和发车作业；调车作业是指车辆的解体和编组，摘挂车辆，机车车辆转线、转场及机车出入库等 。 论列车作业还是调车作业，总是由某一指定地点运行到另一指定地点，在两点间运行的路径称作进路。按作业性质，进路大体上可分为列车进路和调车进路两类。,列车进路又可划为接车进路、发车进路、通过进路和转场进路。凡是列车进站所经由的路进叫接车进路；列车由车站发往区间所经由的路进叫发车进路；列车由车站通过所经过的正线接车进路和正线同方向发车进路组成的进路叫通过进路；列车由车站的一车场开往另一车场所经由的路进叫转场进路。 列车进路又可划为接车进路、发车进路、通过进路和转场进路。凡是列车进站所经由的路进叫接车进路；列车由车站发往区间所经由的路进叫发车进路；列车由车站通过所经过的正线接车进路和正线同方向发车进路组成的进路叫通过进路；列车由车站的一车场开往另一车场所经由的路进叫转场进路。 1、 列车进路的始端和终端 图4-1-1是发现区段的一个中间站，接发列车用的线路有4股道，其中道和道表示是下行正线和上行正线，即与区间相贯通的线路。列车通过车站时要经由正线。3道和4道叫做到发线，即接发列车用。股道编号方法：单线区段的车站从靠站舍起，向远离站舍方向顺序编号。而发线区段的车站，先编正线股道号码，下行正线一侧用单数，上行正线一侧用双数，从正线向外顺序编号。道岔编号方法是：以站舍中心线为分界线，在下行列车进站一侧道岔从外向内顺序变为单数，这些道岔集中的区域称为下行咽喉区；上行列车进站一侧道岔顺序编为双数，同时，把这些道岔集中的区域称为上行咽喉区。,图4-1-1中X进站信号机防护3条接车进路：其中道是下行正线接车进路；3道和4道是下行侧线接车进路。这些接车进路的始端由X进站信号机开始，终端是至股道另一端同方向起阻挡作用的出站信号机止，当无车站信号机时，则以股道末端的警冲标。由此可见进站信号防护的接车进路范围包括咽喉道岔区段DG和接车股道G。如下行3道接车进路的始端是X进站信号机，其终端是3道的X3 出站信号机，该接车进路的范围从X至X3 其中包括3股道,确定各种进路的始端和终端，亦就是确定进路的范围，即确定信号机防护的范围，对进一步研究车站联锁电路的设计是极为重要的。综上所述，列车进路范围确定原则大致如下： 进路的始端是信号机； 进路的终端一般是信号机、站界标以及警冲标； 进路范围内包括道岔和道岔区段； 一架信号机同时可防护几条进路，可以作几条进路的始端 2、 调车进路的始端和终端 调车进路的始端一般是防护该调车进路的调车信号机和车站兼调车信号机，而终端大致有以下几种情况。 （1）由到发线向咽喉区调车的终端 （2）由咽喉区的调车信号机向股道调车的终端 （3）往无岔区段调车进路的终端 （4） 由咽喉区调车信号机往牵出线调车进行的终端,（二）道岔的位置和状态,图4-1-3 是一道岔示意图，其中a图是用轨道双线表示的，b图是以线路中心线单线表示的。道岔有两根尖轨，一根密贴于基本轨，另一根离开基本轨，前者称作闭合尖轨，后者称作开启尖轨。图中所示的道岔尖轨位置是开通线路A-B，即开通的正向，我们习惯称正向为道岔直股。如果将闭合尖轨变换为开启尖轨，而开启尖轨变换为闭合尖轨，则线路A-C开通，即开通侧向，我们习惯称侧向为道岔弯轨。由此可见道岔有两个位置，把道岔经常所处的位置叫做定位，那么办理进路需要临时改变的位置叫做反位。,基本联锁概念 平行进路 :如果两条进路没有任何共用路段，彼此互不妨碍，同时办理同时建立不会危及行车安全的进路，称作平行进路。 敌对进路 :如果两条进路既有共用路段又对共用道岔位置要求相同，在这种情况下，不可能借助道岔位置防止它们同时建立，这类进路称作敌对进路。 抵触进路 :若两条进路具有共用路段，又都经由某一道岔，但该道岔的位置要求不相同的（一进路建立后，另一条进路由于道岔位置要求不符合则不能建立），这类进路存在相互妨碍但用道岔位置能够区分的进路，称作抵触进路。 为了保障列车或调车车列在其进路上运行的安全，在道岔、进路和信号机之间必须存在着某些相互制约的关系，而且必须按照一定的程序才能动作和建立。我们把这种制约关系和程序叫做“联锁”。办理一条进路信号开放基本联锁条件是：进路空闲 ;道岔位置正确并锁闭;没有办理敌对进路，并且将敌对进路锁闭.,二 联锁系统概述,车站信号控制系统的功能主要表现在两个方面：一是控制道岔、进路和信号机；二是实现道岔、进路和信号机之间的联锁。随着铁路运输事业的发展以及科学技术的进步，控制道岔和信号的技术以及实现联锁的技术也在不断地发展。根据控制道岔和信号机以及实现联锁的集中化程度已由非集中联锁系统发展成集中联锁系统。根据控制道岔和信号机以及实现联锁技术方面已经经历了机械化和电气化两个阶段，并正向着电子化阶段过渡。 当前广为使用的集中联锁系统是电气集中联锁系统，该系统是用继电器及其电路实现联锁的，所以又称位继电集中联锁系统，典型的系统是6502电气集中联锁系统。随着微型计算机技术的发展，以及容错理论和技术的发展，用微型计算机作为系统的联锁机构取代继电电路，故称这类联锁系统为微机联锁系统。微机联锁系统的使用标志我国车站联锁技术发展进入了一个新阶段,(一) 车站信号控制系统组成 车站信号控制系统组成框图如图4-1-4所示。系统的设备组成主要由室外和室内设备组成，室外包括色灯信号机、动力转辙机、轨道电路等。室内有联锁机构、控制台、电源以及设备之间的连接电缆等。显然，色灯信号机是作为开笔信号机显示用的执行机构；电动转辙机是作为转换道岔用的执行机构；而轨道电路则是监督进路和信号机接近区段内有无车的执行设备。我们说对信号机、道岔和进路进行控制和监督，实际上就是对色灯兴会见、电动转辙机和轨道电路进行控制和监督。,联锁机构是联锁系统的核心部分，对于电气集中联锁系统而言图4-1-4中的联锁机构是指实现联锁功能的继电器及其电路，在微机联锁系统和联锁机构是微型计算机或微处理器及接口电路等。 在图4-1-4中，联锁机构与外部设备之间的联系线主要是反映了它们之间的信息联系与流向。联锁机构输入信息包括：接收来自控制台的操作信息；来自信号机控制环节的信号状态信息；来自动力转辙机的道岔状态信息以及轨道电路的状态信息。联锁机构对这些信息进行逻辑运算加工处理，形成输出信息包括：道岔控制信息、信号控制信息以及表示信息。用道岔控制信息使道岔转换；用信号控制信息使信号机改变显示；用表示信息向行车人员及信号设备维护人员反映车站作业状况及信号设备的状况。,（二）联锁系统的基本技术 车站信号控制系统是以技术手段实现进行控制和联锁，需要运用以下几方面的技术。 1信号机控制技术 前面已谈到色灯信号机是作为开闭信号机显示用的执行机构，是联锁系统进行控制和监督的对象。 信号机的显示是作为列车是否可以驶入进路的凭证。 只有通过信号开放的技术条件检查确已满足时才允许信号机开放，否则信号机必须在关闭状态。 信号开放后，应对信号开放有关技术条件不间断的进行检查。一旦信号设备发生故障或开放信号技术条件发生变化时，信号必须立即关闭。 信号机每开放一次仅对一次列车有效。 信号开放后受到列车控制应自动关闭。但车站值班员认为有必要时，随时可关闭信号。 信号显示应能指示安全运行速度。,2道岔控制技术 道岔控制技术包括动力与转辙机技术和道岔控制电路技术两部分。 动力转辙机是用于转换道岔的装置，其基本任务是转换道岔、锁闭道岔以及反映道岔的状态。因此，对动力转辙机技术要求为： 必须有足够大的牵引力拖动道岔的尖轨作往复运动； 当尖轨与基本轨达到密贴程度时才对尖轨锁闭，应保证列车通过道岔时，尖轨不致因震动而解锁离开基本轨； 当道岔转换到规定位置，尖轨和基本轨达到规定密贴程度，且被锁闭后，才能给出正确的道岔位置表示； 道岔被挤后，应给出必要的挤岔表示，且非经人工恢复道岔不能再度转换。 道岔控制电路是控制动力转辙机动作的电路。如果控制不当就会使道岔错误转换，有可能造成列车脱轨或驶入停有车辆的邻线发生撞车事故。所以，控制道岔动作必须满足规定的技术条件：道岔应按排列进路的要求自动转换。必要时也可以单独操纵转换； 进路锁闭或道岔区段有车，道岔不能转换； 道岔开始转换后，即使有车驶入道岔区段，道岔应要转换到底； 道岔因故不能转换到底，经操作道岔可以转回原来的位置； 道岔的定位、反位表示必须与道岔的实际位置和动作保持一致； 道岔的表示在转辙机一旦启动立即切断； 道岔转换结束，控制电路应自动切断。,3进路空闲检测技术 检查进路空闲是控制道岔转换和开放信号一项重要的联锁条件。轨道电路技术是检查股道、道岔区段、无岔区段以及信号机的接近区段上有无车辆存在的主要手段，铁路信号自动控制离不开轨道电路技术。 4联锁技术 为了保证行车安全，道岔、进路和信号机的动作和建立必须遵循一定的条件和程序，我们称这些条件和程序为联锁，实现联锁的技术称为联锁技术。联锁技术是防止系统中任一环节故障以及人为操作和判断失误情况下仍能保证行车安全的技术。联锁技术是车站信号自动控制研究的主要内容。 5故障安全技术 故障安全是指系统发生故障时，其后果不应危机行车安全。如道岔控制系统发生故障时，道岔不应错误转换并锁在原来位置不动；信号机控制设备发生故障时应导致信号机关闭。总之，故障导向安全原则在铁路信号领域里成为不可动摇的原则，是一必须遵循的原则。故障安全技术就是当器件、部件和系统发生故障不致产生危险侧输出的技术。,（三）信息的开关特性 当我们观察车站信号控制系统的对象时，发现它们绝大多数具有两种状态。如信号的开放和关闭，道岔的定位和反位，进路的锁闭和解锁，区段的出清和占用等。因此，无论对于对象或者对于对象之间的关系，就有可能用具有两个状态的器件（也称二值器件）如继电器励磁、接点闭合，失磁、接点断开来反映，也可以抽象为二值逻辑量来运算。 联锁机构输入信息一般有来自控制台运输人员的操作信息；有来自反映信号机、转辙机以及轨道电路等状态信息，这些输入信息都具有开关性。联锁机构的输出主要有控制道岔动力转辙机动作和控制信号机的信息也具有开关性。所以，我们可以用各种用途的继电器的状态来描述，如用按钮继电器的励磁吸起与失磁落下和记录信号按钮按下与复原相对应；用信号继电器的励磁吸起与失磁落下和信号开放与关闭相对应或者和敌对信号开放与关闭相对应；用锁闭继电器励磁吸起和失磁落下和道岔出于解锁与锁闭相对应；用道岔区段轨道继电器励磁吸起与失磁落下和反映道岔区段空闲与有车占用相对应；用道岔定位（反位）表示继电器的励磁吸起与失磁落下和道岔在定位（反位）状态与不在定位（反位）状态相对应等。,（四）信息的安全性要求 系统的输入和输出信息不仅具有开关性的特性，而且还具有安全性的特性。安全性是以防止人身伤亡和财产损失为目的的，因此输入和输出信息的安全性根据与行车安全的关系程度可分成两类：一类是与行车安全不直接相关的信息，称为非安全性信息（简称非涉全信息）；另一类是与行车安全有关的信息，称为安全性信息（简称涉全信息）。 联锁机构与控制台之间交换的操作信息和表示信息属于非安全信息。操作信息是反映操作人员操作的信息，例如建立进路、单独操作进路、取消进路等，操作人员的操作难免发生误操作或误碰的可能性，从而产生错误的操作信息。在有人介入的系统里，一是要减少和防止操作失误；另外，即使在错误操作的情况下也不致出现危机行车安全的后果，即不会发生信号机错误开放，道岔错误动作，进路错误解锁等。这是靠联锁机构的联锁功能来保证的。至于联锁机构向控制台（或屏幕显示器）输出的各种表示信息，是向操作人员和维护人员反映车站作业状况及信号设备的状况，表示信息如果发生错误，只会引起操作和维护人员的误解和困惑，影响作业效率，但不致畏忌行车安全。所以，把操作信息和表示信息称之为非安全性信息。,联锁机构与监控对象之间交换的信息包括反映信号机、转辙机以及轨道电路状态的信息即状态信息；有控制信号机和转辙机动作的信息即控制命令。状态信息是参与联锁的信息，都是决定信号机能否开放的重要联锁条件，它们必须具有安全性。如果状态信息发生错误，则要破坏联锁的正确性，可能产生错误的控制命令，使信号和道岔出现错误动作，从而危及行车安全，如果控制命令发生错误，也是危及行车安全。所以，把状态信息和控制信息称之为安全性信息。这些安全性信息包括以下方面： 反映道岔状态的信息； 反映轨道电路状态的信息； 反映道岔闭锁状态的信息； 开放信号的控制信息； 转换道岔的控制信息； 反映信号是否开放的状态信息； 反映敌对进路是否建立的状态信息和其他照查信息。,（五）安全侧、危险侧概念 在确定信息的安全性以后，还必须确定每个信息的安全侧。若只确定信息的安全性而不确定信息的安全侧是没有意义的，因为不明确信息的安全侧，也就没有办法判断某一信息是否具有安全性。 任何安全信息的两个状态对于行车的作用是不同的，其中一个状态是允许列车运行的，为危险侧；另一个状态则是禁止列车运行，为安全侧。对控制信号机的信息来说，一种状态是关闭信号，禁止列车运行；另一种状态是开放信号，允许列车运行，显然关闭信号的状态比开放信号的状态更具有安全性，应以前者作为安全侧。对控制道岔的信息来说，一种状态准许道岔转换，另一种状态禁止道岔转换，因此后者应作为安全侧。再如轨道电路，用它反映进路上有车还是空闲，轨道电路有车占用状态禁止信号机开放，禁止列车驶入，而轨道电路空闲是允许信号开放允许列车运行，所以应把轨道电路的有车占用状态作为安全侧。总之，我们把安全信息其中一个状态与禁止列车运行的安全侧相对应，这种对应方法又称为安全对应法。,安全信息是由逻辑元件构成的电路或系统输出的，其两个输出值的安全性是不同的。因此，要把其中一个值与禁止列车运行相对应，称为安全侧的输出值；另一个值与允许列车运行相对应，称为危险侧的输出值。根据故障安全原则，硬件设备发生故障时，要求出于禁止运行状态的可能性要远远大于允许运行状态的可能性。如果硬件发生故障而出于禁止运行状态是有利行车安全，所以称这种故障为安全侧故障。如果硬件故障而出现允许允许状态，则可能发生危机行车安全的后果，称这种故障为危险侧故障。显然，当设备内部发生任何故障时，其电路或系统能给出预定的安全侧的输出值，就会时设备动作不会产生危险后果。 如上所诉，在设计一个故障安全系统时，必须首先分析判断系统的输入、输出信息的安全性要求，对于那些有安全性要求的信息，应当明确规定它的安全侧；二是具有故障安全电路或系统，在发生故障时能给出一个预定输出值，即安全侧的输出值。三是系统中所使用的每一个逻辑元、器件，应具有在故障时给出预定输出值的要求，如安全继电器是一种不对称器件，在故障时都能给出预定的输出值“0”，而我们用“0”控制设备于安全侧。电子逻辑元、器件及其所构成电路或系统的故障安全性能仍然是大家所关注的问题。,三、进路控制过程 进路控制过程是指一条进路从办理到列车或车列通过进路的全过程。这个过程是信号、道岔和进路之间的联锁过程。我们分析进路的控制过程目的：一是整个控制过程都体现了一个安全要求，二是反映了联锁的时序逻辑关系、无论是列车进路还是调车进路，它们的控制过程基本上是一样的。 进路控制过程可分成进路建立和进路解锁两个阶段。进路建立过程是指从车站操作人员办理进路到防护该进路的信号机开放。进路解锁阶段是指从列车或车列驶入进路（驶入信号机后方到出清进路中，全部道岔区段或者指操作人员人工解除已建立的进路）。 （一） 进路的建立阶段 进路建立阶段可以进一步分解成以下六个小阶段。对于每一小阶段以及它们之间的动作次序，是以联锁的时序逻辑为依据，反映对采集的各种信息进行加工处理及传递的层次，以及规定了每一小阶段应完成的基本功能。 进路控制过程可归纳如下框图，如图415所示。,1.操作阶段 在办理进路时，操作人员按规定的操作，如按下进路的信号按钮后，要确定进路的范围、进路的性质（是列车进路还是调车进路、进路方向，以及进路的特征（基本进路、迂回进路、复合进路和通过进路等）。 2选路阶段 根据已确定的进路范围，自动选出一条相应的进路和进路有关的道岔，并确定其符合进路开通的位置。 3道岔转换阶段 检查已选出的道岔的实际位置是否符合进路要求，不符合时要转换到所需的位置。 4一致性检查阶段 一次性检查也称作选排一致性检查。检查进路中各个道岔位置是否已符合进路要求，为锁闭道岔做准备。,5进路锁闭阶段 进路中的道岔位置正确、进路空闲（包括接车股道）和与之敌对的进路（包括本咽喉的和迎面敌对进路）未建立的条件下，将道岔和敌对进路锁闭，使道岔不能转换，使敌对进路不能再建立。未开放信号创造条件。 6开放信号阶段 在进路锁闭后，通过检查有关开放信号联锁条件，使防护进路的信号机开放，指示列车或车列驶入进路。在信号机开放期间需不间断的检查进路空闲和道岔状态，一旦出现有非法车辆进入进路，或者道岔位置发生变化危机行车安全的因素，信号应立即关闭。当列车一旦驶入进路时，信号立即自动关闭。对于调车信号机来说，考虑调车作业一般有机车推送运行，所以规定当车列全部进入进路后信号才关闭。,（二）进路解锁阶段 进路解锁是指对已建立的进路要进行解除锁闭，其中包括解除对道岔和敌对进路的锁闭。 进路的锁闭和解锁是一个问题的两个方面，两者比较起来，进路解锁尤为重要。因为进路因故不锁闭，信号不开放，这是安全的。而进路解锁过程一般是在信号开放之后进行的。被锁闭的进路一旦错误解锁了，意味着进路上的道岔可以转换，敌对进路可建立。如果在信号开放后，在列车或车列已接近进路的情况下，出现进路错误解锁，另外，当列车或车列正在进路中运行时发生了错误解锁事故，都是非常危险的，将危及行车安全。因此，对于进路解锁的重点是防止错误解锁。 进路解锁过程根据列车或车列是否驶入进路为分界，由于解锁的条件和时机的不同，进行解锁有5种解锁方式，即取消进路、人工解锁进路、正常解锁进路、调车中途折返解锁进路以及故障解锁,1列车或车列未驶入进路的解锁方式： （1）取消进路。在进路锁闭后，信号由于某种原因没有开放，或者信号已经开放而列车或车列尚未驶入接近区段时，操作人员办理取消手续解锁进路。这种解锁方式称为取消进路。 （2）人工解锁进路。当信号开放后，列车或车列已驶入接近区段，根据需要允许操作人员办理人工解锁手续使进路解锁。但必须从信号关闭时算起，延迟一定时间后进路才能解锁。延迟时间是司机看到禁止信号后采取制动措施能够使车停下来所需要的时间，只有停车后再使进路解锁是安全的。这种人工延时解锁方式称为人工解锁进路。人工延时解锁的延迟时间对于接车进路和正线发车进路规定延时3min；对于侧线发车进路和调车进路规定延时30s。,2列车或车列驶入进路的解锁方式 （1）正常解锁。正常解锁是指列车或车列通过进路中的道岔区段后，进路即自动解锁。正常解锁分为一次解锁和逐段解锁两种形式。一次解锁是指列车或车列出清了进路中全部道岔区段后，各个道岔区段同时解锁的形式。逐段解锁是指列车或车列每驶过一段道岔区段，以道岔区段逐段自动解锁的形式。逐段解锁形式有利于提高线路的利用率。 （2）调车中途折返解锁。这是调车进路的一种自动解锁方式。当进行转线调车作业时，完成整个调车作业过程，包含有牵出作业和折返作业。为牵出作业而建立的进路称为牵出进路，然后为折返作业建立的进路称为折返进路。当调车车列驶入牵出进路后，往往在牵出的中途根据折返进路信号开放车列而返回。由于车列没有完全通过牵出进路上的道岔区段而中途折返以致牵出进路上的部分道岔区段不能按正常解锁方式解锁。为此，需要用一种特殊的解锁方式，使牵出进路上未能正常解锁的区段予以自动解锁。这种特殊的自动解锁方式称为调车中途折返解锁。 故障解锁。随着列车或车列通过进路，各道岔区段应按正常解锁方式自动解锁，然而由于轨道电路故障，工作不正常，破坏了三点检查自动解锁的条件，而使进路因故障不能自动解锁，需采用特殊的由操作人员介入使进路解锁。故障解锁是以道岔区段为单位实施故障解锁。,第二节 车站信号控制系统设计和电路原理,一、电气集中设备简介 二、进路选择电路 三、执行组电路,一、 电气集中设备简介 6502电气集中是用继电器逻辑电路构成继电器控制系统，目前在国内使用比较普遍的联锁设备。 （）设备组成 6502电气集中设备组成如同4-2-1所示，整个设备可分为室内、室外两大部分，室内部分主要有控制台、故障解锁盘、继电器组合及组合架。室内部分主要有信号机、动力转辙机和轨道电路。,（二）系统特点 1、在车站信号楼集中控制道岔、进路和信号机；在车站信号楼实现道岔、进路和信号机三者的联锁，是一种集中联锁设备。 2、为了防止误动一个按钮而构成错误操作命令，原则上采用按压两个按钮才构成一个有效操作命令的方式。如办理进路时，在控制台和模拟站场上，按压该进路的始端和终端部位两个信号按钮就能将进路中有关道岔自动转换到规定位置，且防护该进路的信号机自动开放。这种始、终端按钮操作方式称为进路操作方式。 3、电路设计采用定型标准电路模块，这种定型标准电路模块称为组合单元。定型组合可分为三种基本类型：一是信号组合，二是道岔组合，三是区段组合。用这三种基本类型的组合可以拼贴成任何车站用的电路图，这种电路又称站场形网络图。运用组合单元拼装构成的电气集中又称为组合式电气集中。 电路模块化有利设计，有利工厂化生产，有利于施工，也有利于维修管理。 4、进行解锁利用逐段解锁制，是以每一道岔区段为逐段解锁单元。有利于提高车站作业效率。,（三）组合单元 1、信号组合类型：列车信号和调车信号不但显示不同，联锁关系也不完全一样，因此信号组合又细分为列车信号组合和调车信号组合。又因为进站信号机带有引导信号，而出站信号机又兼做调车信号机，它们的控制电路不可能完全一样，所以列车信号组合又细分为引导信号组合、列车信号主组合和列车信号辅助组合。在这里细分为主组合和辅导组合的原因，一方面是由于电路环节不同，但更主要的原因是受到组合容量的限制。出站信号机有一个发车方向用的和两个发车方向用的（有三个发车方向时要加装进路表示器，因此它和一个发车方向用的电路环节相同），它们的显示不同，电路环节也不完全一样，所以上述的辅助组合又细分为一方向辅助组合和二方向辅助组合两种。对调车信号组合来说，因为调车信号机有单置的、差置的、并置的和尽头线用的四种不同情况，它们的电路环节不完全相同，更主要的是受到组合容量的限制，所以调车信号组合也有两种，一是调车信号组合，二是调车信号辅助组合。这样划分的结果，信号组合共有六种：列车信号主组合（LXZ），一方向列车信号辅助组合（1LXF）,二方向列车信号辅助组合（2LXF），引导信号组合（YX），调车信号组合（DX），调车信号辅助组合（DXF）。以上这些信号组合的用法如图4-2-3所示。,图4-2-3 信号组合的用法举例,对图4-2-3，说明如下： （1）组合的排列顺序不准任意颠倒，因为组合的排列顺序实际上是代表两组合电路环节的衔接顺序。 （2）如图4-2-3（a）和（b）所示，单线进站信号机与复线进站信号机用的组合不同，这是因为单线的进站信号机处既是接车口又是发车口，而复线只是接车口的缘故。 （3）如图4-2-3（b）和（c）所示，在进站信号机内方有没有无岔区段和同方向的调车信号机，它们所用的组合也不同，有无岔区段和同方向的调车信号机时，多用一个零散组合（L）。 凡是根据工程实际需要增设的继电器，都可以分别纳入零散组合内，零散组合里的电路需要工程设计者结合工程实际情况自己去设计，因此它属于非定型设计部分。由此可见，零散组合数越多，就意味着定型设计率越低。 （4）如图4-2-3（d）和（e）所示，（d）是一个发车方向用的出站信号机。（e）是两个发车方向用的出站信号机（根据信号显示可以看得出来），所以它们用的辅助组合不同，前者用1LXF，后者用2LXF。 （5）从图4-2-3（f）、（g）、（h）、（i）中可看出，尽头线调车信号机、并置调车信号机、差置调车信号机，每架调车信号机只用一个DX组合，只有单置调车信号机除用一个DX组合外，还多用半个DXF组合（两个DXF占用一个组合位置）。这是因为单置调车信号机得电路有些特殊情况，以后在介绍电路时再说明。,2、道岔组合类型：单动道岔和双动道岔用的继电器数量不同，并且双动道岔用的继电器超过了10个，所以道岔组合细分为单动道岔组合（DD）、双动道岔主组合（SDZ）和双动道岔辅助组合（SDF）三种。这三种组合的用法如图4-2-4所示。 这里要说明的有两点： （1）组合的排列顺序不能任意颠倒；,（2）如图4-2-2（a）、（b）、（c）所示，单动道岔用一个DD组合，双动道岔用一个SDZ组合和半个SDF组合（两个SDF占用一个组合位置）。在图4-2-2（b）和（c）中是同一组双动道岔，共用一个SDZ组合和半个SDF组合，而不是分别各用一个。图中之所以分别各用两个方框表示，是为了和实际电路图纸相对应（SDZ和SDF各用两张电路图纸组成）。 3、区段组合：区段组合（Q）是道岔区段组合的简称。每个道岔区段要用一个区段组合，并且必须安放在区段内所有道岔的岔尖前面。凡是列车经由的无岔区段也需要用一个区段组合，即为了在排列列车进路时也使这段光带点灯（指在轨道照明盘上的光带），无岔区段也要按道岔区段处理（光带是用区段组合里的控制条件点灯的）。 4、其它用途的组合：在6502电气集中里，除上述三种基本类型的组合外，还有方向组合F、电源组合DY和各种零散组合L。方向组合和电源组合都是为了提高各种带有控制条件的电源用的（以后有说明），它们与车站信号平面布置图无关，对应每个咽喉区各用一个。零散组合是根据站场具体情况设计的一些非定型电路用的组合，也有与区间信号设备和其它设备相联系用的零散组合。方向组合和电源组合属于定型组合，零散组合是非定型的。,二、 进路选择电路 电气集中电路一般可分成进路选择电路和执行电路两部分。在进路建立整个过程中，从办理进路按压进路始、终端按钮到选出进路中的道岔位置，属于进路选择过程。所涉及的逻辑电路习惯称为选择组电路。然后经历道岔转换、进路检查、进路锁闭、开放信号进路开通，一直到使用进路、进路解锁的过程，属于进路处理。实现进路开通建立到进路解锁的电路习惯称为执行组电路。 （）进路选择电路逻辑框图 进路选择电路逻辑框图如图4-2-5所示。反映了进路式操纵从顺序地按压进路始端按钮和终端按钮开始，进路选择电路的层次和动作顺序。进路选择电路的功能是：一是记录进路控制命令；二是根据由进路两端给出的控制命令如何确定进行中各个道岔的位置，而我们知道，两点间既有基本进路又有变更进路，这就要求必须优先选出基本进路。在辅助操作情况下，又必须选出变更进路。三是如何根据按压按钮的顺序确定进路的始端和终端。,图4-2-5 进路选择系统逻辑框图,为了实现上述功能需要设计以下不同用途的电路环节。 1、记录电路。记录电路要包含两部分内容，一是对应每个按钮设有一个按钮继电器（AJ），用它接收通过按钮给出的控制命令；二是鉴别进路的性质和运行方向。在两点间有列车进路和调车进路，称它为进路的性质，有接车方向和发车方向，称它为进路的方向。两点间的进路一般有四种情况：即列车接车方向进路，用列车接车方向继电器（LJJ）进行鉴别；列车发车方向进路，用列车发车方向继电器（LFJ）进行鉴别；调车接车方向进路，用调车接车方向继电器（DJJ）进行鉴别；调车发车方向进路，用调车发车方向继电器（DFJ）进行鉴别。把这四个继电器作为一组，组成互锁电路，就可以鉴别出进路的性质和方向，故称为方向电路。 2、选岔电路。根据进路两端给出的控制命令，要自动选出进路中的道岔位置，是通过选岔电路输出定位操纵（DCJ）或反位操纵（FCJ）的命令，由DCJ或FCJ条件接通道岔控制电路，使动力转辙机带动道岔变位至定位或反位。 3、选出进路的始端和终端。进路式操纵不仅要选出进路中的道岔位置，还要选出进路的始端和终端。 用方向电路的DJJ或DFJ、LJJ、LFJ，再配合以进路两端的按钮继电器AJ，就可以确定出进路的始端和终端。如图4-2-5所示，D1至1/19WG无岔区段的调车进路，属于调车接车方向进路，办理进路时顺序按压始端按钮为D1A，终端按钮为D5A。利用DJJ和D1AJ的组合动作辅助开始继电器FKJ，用它记录进路始端；利用DJJ和D5AJ的组合动作终端继电器ZJ，用它记录进路终端。这样，对应每一条进路都要分别设置一个FKJ和ZJ，从而确定了进路的始端和终端。,4、证明进路选出。进路上有若干组道岔时候全部被选车，一般采用选出证明的办法。对应每一个信号点（指可以作进路的始端或终端的位置）分别设一个进路选择继电器（JXJ），该继电器亦接在选岔网路中，和选道岔位置的道岔操纵继电器一并顺序动作。当进路两端的JXJ励磁吸起则证明进路上的道岔位置已全部选出。 进路两端JXJ先后励磁吸起后，使始、终端AJ也先后终止落下，从而使选岔网络和方向电路停止工作。由于方向电路的复原，决定了JXJ随之终止复原。 因为要用DCJ或FCJ校核所选进路与实际排列进路的一致性检查。所以，DCJ或FCJ的工作时间要一直延长到进路锁闭时为止。 根据图4-2-5所示，D1至D5调车进路的进路选择系统逻辑框图，其中间各电路环节三间的逻辑关系表达如下：,（二）进路选择电路 进路选择电路由以下电路环节组成：按钮继电器、方向继电器、道岔操纵继电器、进路选择继电器、辅助开始继电器和终端继电器。 1、按钮继电器电路 每一个列车信号按钮和调车信号按钮分别都要设按钮继电器。AJ电路一般电路结构原理如图4-2-6所示。,图中的按钮为D1A是一个尽头型调车信号按钮。一个信号按钮的用途可分为：一是办理进路时作始端按钮或作终端按钮；二是非办理进路时需要重复开放时，取消进路时和人工解锁进路时作为始端的信号按钮都是要参与的。 按钮A是AJ的起始信号。它除了经起始信号A的励磁电路外，还有一条经其前接点接通的保持电路，该电路习惯叫自闭电路。它的逻辑关系式是： 按钮继电器的复原时机：根据按钮的不同用途，则切断按钮继电器自闭电路的条件也不同。在选路时，当该按钮所属的信号点选出后，利用JXJ励磁吸起条件切断自闭电路。 信号开放后，如果由于某种原因（如轨道电路瞬间故障）关闭了信号，这时进路仍处在锁闭状态，只要按压进路始端信号按钮，信号就会重复开放，这称为重复开放信号。当信号重复开放时，利用辅助开始继电器FKJ的励磁吸起条件切断自闭电路。 取消进路或人工解锁进路（都属于排好的进路不用时，用人工办法取消）时，同时按总取消按钮或总人工解锁按钮和进路始端信号按钮，此时按钮继电器的自闭电路用人工终止条件取消继电器GJ（对应每一进路始端设一个）的励磁吸起条件来切断自闭电路。,2、方向继电器电路原理 方向继电器电路是用四个继电器组成的一组互锁电路，电路结构原理图如图4-2-7所示。 这电路的特点：一个咽喉区共用一组方向电路，所以，把该咽喉区的所有信号按钮分成四组：即列车接车方向始端按钮、列车发车方向始端按钮、调车接车方向始端按钮、调车发车方向始端按钮，将每组的各按钮继电器前接点并联起来，作为该组的方向继电器电路的控制条件，如图中的。所示。由始端的按钮继电器而接点作为其自闭条件。当选路完成始、终端的按钮继电器都释放，则方向继电器终止工作。,3、选岔电路原理 选岔电路结构是一种站场性并联传速式双网路结构。站场形是指电路的图形结构与站场的形状相同。在选路过程中，为了记录各个被选出的道岔位置，以便控制动力转辙机将道岔转换到规定位置，对应每一个道岔要设定位操纵继电器（DCJ）和反位操纵继电器（FCJ）。为了检查进路是否被选出，作为进路的始端和终端分别设进路选择继电器（JXJ）。若将这些继电器线圈采用并联接法接在一对网路线上，故称为并联双网路。另外，一对网路中的继电器动作采取传递式顺序动作。并联传递式选岔电路其原理图如图4-2-8所示。 若选如图4-2-8所示的D1至1/19WG进路，选岔电路有关继电器的动作顺序逻辑关系是：,从图所示的继电器，其中3-4线圈都并接在1、2线上，1线由左经D1AJ前接点向右送KZ电源，2线由右经D5AJ前接点向左送KF电源。KF电源能一直送到左端，但KZ不同，只送到从左开始第一个继电器D1JXJ线圈端子3上，只有D1JXJ励磁吸起以后，KZ才能向右传递，使1DCJ励磁吸起后，KZ再向右传递，使最右端D5JXJ最后励磁吸起。 由此可见，电源的正极KZ总是经由信号按钮继电器的前接点从电路的左端（相当于进路的左端，而不一定是始端引入的）顺序向右端传递，使继电器从左往右顺序励磁吸起。而另一网路线的KF，当后吸起的继电器的后接点要切断先励磁的继电器，所以每个继电器都有往自己的前接点接通12线圈的自闭电路。其中DCJ（或FCJ）要在道岔转换完毕，进路锁闭（）才复原。但JXJ不同，当进路选出后，方向继电器复原，方向电源KF共用Q断电时，JXJ就及时复原。自闭电路的逻辑关系是： 并联传递式选岔电路有如下优点：一是可以用电路最右端的JXJ励磁吸起条件，来证明进路已全部选出；二是操纵继电器顺序选出，道岔顺序启动，可以减少动力转辙机动作电源的电流峰值。,4、辅助开始继电器和终端继电器 当进路选出（）后，记录电路，包括进路始端和终端信号按钮继电器和方向电路即要停止工作。但这时近路中道岔还没有转换到规定位置，进路尚未锁闭，信号也没有开放，即办理进路的目的还没有达到。因此，要用辅助开始继电器和终端继电器接续记录进路始端和终端，作为始端信号和终端信号输出给下一电路环节。 辅助开始继电器电路原理图如图4-2-10所示。以D1FKJ为例，它的起始信号是作为进路始端的条件：DJJ与D1AJ励磁吸起条件，其励磁吸起代表进路始端信号输出给下一级电路，持续到信号开放时为止，所以要有自闭电路，自闭电路切断条件即XJ励磁吸起条件。同时，还赋于FKJ有防护信号机自动重复开放的功能。FKJ电路逻辑关系如下：,图4-2-10 辅助开始继电器电路原理图,图4-2-11终端继电器电路原理图,终端继电器电路原理图如图4-2-11所示。以D5ZJ为例，它的起始信号是D5AJ与DJJ励磁吸起条件，说明此时是以D5为做D11/19WG调车进路的终端。一旦ZJ励磁吸起后一直要保持到相邻道岔区段解锁时为止，即进路锁闭时，接通自闭电路；进路解锁时，切断ZJ的自闭电路。电路中的DCJ和FCJ前接点并联条件属于电路过渡用。故ZJ的逻辑关系如下：,三 执行组电路 （一）执行组电路功能及逻辑框图 进路选择电路完成选路任务后，将进入执行组电路，执行进路建立和使用后进路解锁。执行组电路应实现下列功能： 1.根据进路选择电路中的道岔操纵继电器吸起励磁条件，接通道岔启动电路，是道岔转换，转换完毕给出道岔表示。 2.根据进路选择电路说却提供的进路始端和终端范围内，进行选排一致性和开放信号可能条件（道岔位置正确、进路空闲、未建立敌对进路）检查后，将进路锁闭，即锁闭有关道岔和敌对进路。 3.进路锁闭后，由信号控制电路检查应有的联锁条件执行开放信号。 4.进路使用后，要执行进路的解锁。进路解锁包括：进路的正常解锁、人工解锁、取消进路、调车中途折返解锁、以及故障情况下的解锁。 5.在信号机故障或是轨道电路故障不能开放进站或接车进路信号机时，可以开放引导信号。开放引导信号必须按进路锁闭方式，或按全咽喉所有联锁采用锁闭方式进行。引导信号用完后，进路要解锁。这也是由执行组电路来完成。 6.向控制台提供表示信息，监督设备状况，名利的执行情况列车、车列的动态。,实现上述进路建立功能的逻辑框图如图4212所示。从道岔转换好到信号机开放，进路建立需要经过一下工作程序： 1.转换道岔 进路中的所有倒彩，根据DCJ或FCJ的吸起条件，接通道岔启动电路，使动力转辙机带动道岔的功能为表示继电器DBJ励磁吸起，反位时，使道岔反位表示继电器FBJ励磁吸起。 2.校核选排一致性 所谓选排一致性检查使指道岔时间位置与所选位置是否一致的检查。根据DCJ或FCJ吸起条件，相应转辙机电路本应正常工作，当因故障应该变位的而未变位，则实际排同的进路既有可能与所选的进路不一致。因此在对进路锁闭前需要对进路的选排是否一致进行检查。实际排同进路用DBJ或FBJ反映，所选进路用DCJ或FCJ反映。由于道岔涉及到整个咽喉区，所以设计一个选排一致性能够校核网络，以FKJ和ZJ作为网络的起始垫肩，若选排是一致网络由输出，即开始继电器KJ励磁吸起。 3.检查有无开放信号的可能性 在进路锁闭前要检查开放信号的基本联锁基本条件是否满足。基本联锁条件由三项：一是进路中的道岔位置正确、二是进路空闲（包括接车股道）、三是敌对进路未建立（包括本咽喉的敌对进路和迎面敌对进路）。由于检查的内容涉及道整个咽喉区，所以专门设计基本联锁条件检查网络。改网络的起始条件是始端的FKJ、KJ和终端的ZJ吸起条件。检查结果，用信号检查继电器XJJ励磁吸起表示由可能。不吸起即说明无可能。,4.锁闭进路 大站电器集中进路解锁采用逐段解锁制，即列车或调车机车车辆每越过一个道岔区段，改道岔区段应立即解锁，一边即使排列其他进路。这样一样，闭锁和解锁的对象就不是整条进路，而必须是每个道岔区段，因此对应每一个道岔区段设计一套闭锁和解锁电路。其中包括一个区段检查继电器QJJ电路，两个进路继电器ILJ和ZLJ电路以及一个锁闭继电器SJ电路。用QJJ来选择究竟哪一个道岔区段可以锁闭或可以解锁，即那个区段的QJJ励磁吸起，使那个区段的紧搂继电器ILJ和ZLJ以及锁闭继电器SJ相继失磁落下，使该区段进路锁闭状态。哪个区段的QJJ失磁落下，就使该区段解锁准备了条件（能否解锁还要检查其他条件）。 进路继电器ILJ和ZLJ是检验该区段解锁条件用的；闭锁继电器SJ是反映该区段在闭锁状态还是解锁状态。当SJ落下，反映该区段已转入锁闭状态。 为了实现对迎面敌对进路的锁闭与解锁，对应每一股道入口出要设照查继电器ZCJ电路和股道检查继电器GJJ电路。 进路中每个道岔区段的QJJ并联在一条网路线上，该网路成为锁闭进路网路，当取得可以锁闭进路的证明即XJJ励磁吸起条件后，该网路线才开始工作，由进路终端ZJ吸起条件确定进路锁闭的范围，使与进路有关的QJJ励磁吸起，从而使各个道岔区段转入锁闭状态。 5.开放信号 进路锁闭后，才进入开放信号工作程序，一旦该进路的访华信号机开放，说明进路开通了，或者说进路的建立。控制开放信号的电路使信号继电器XJ电路，用来检查开放信号的联锁条件，即符合进路空闲、道岔位置正确、道岔和敌对进路已经被锁闭等联锁条件时XJ才能励磁吸起，才能使信号开放。,（二）道岔控制电路 道岔控制电路分为道岔启动电路和道岔表示电路两大部分。启动电路指动作动力转辙机的电路，而表示电路是指把道岔位置反映到信号楼里的电路。道岔控制电路由于动力转辙机采用的类型不同，电路结构略有不同，但对于道岔控制电路的技术条件以及故障安全原则要求是一致的。 目前采用的四线制道岔控制电路是适应直流电动转辙机的控制电路。这个电路对于每组单动道岔或每组双动（多动）道岔需各设一套控制电路。 道岔启动电路原理 道岔操纵方式，对道岔操纵由三种方式： 人工转换道岔日常维护电动转辙机时，直接使用手摇把动作转辙机，亦能时道岔转换。 单独操纵道岔值班员按压设在控制台上的道岔总定位按钮ZDA或道岔总反位按钮ZFA以及对应每一组单动道岔和双动道岔专设一个道岔按钮CA，单独操纵道岔转换到定位或反位。 进路式操纵道岔值班员按压进路始、终端按钮通过选岔电路实行进路式操纵，用DCJ或FCJ励磁吸起条件接通道岔启动电路式道岔转换到定位或反位。,道岔启动电路应该保证实现的技术条件： 1 道岔区段有车时，道岔不应转换，此中闭锁称为区段闭锁。 2进路在锁闭的状态时，进路上的道岔不应再转换，此中称为进路闭锁。 3 在维修道岔或值班员因某种原因人为把道岔锁在一定位置。此中闭锁称为单独闭锁。 4 在道岔启动电路已经动作后，如果车随后驶入道岔区段，则应保证使转辙机转换到底，不要受上述区段闭锁的限制而停转。 5 当道岔启动电路开始动作后，如果因转作家的自动开闭器节点或电机接触不良以致电机电路不通时，应立即切断启动电路，保证道岔不会在转换。 6 在光轨与基本轨之间夹有障碍物致使尖轨不能转换到底时，应能使道岔恢复原位。即值班员操纵下向回转。 7 道岔转换完毕，应自动切断电动机电路。,为了实现上述技术条件，道岔启动电路一般采用由三级电路组成： M电机电路 单动操纵道岔条件CAJ励磁吸起或者进路式操纵选出定位DC(或者选出反位FCJ)励磁吸起条件接通第一组1DQJ电路。由其前接点接通第二级2DQJ电路使2DQJ转极。然后用2DQJ的极性（或极性反位）接点与1DQJ前接点条件接通动力转辙机电力电路。用2DQJ的空反位极性接点分别接通电动机的不同激磁绕组，使电动机正转或反转，带动道岔尖轨向定位或反位方向移动。1DQJ（JWXC125/0.44型）叫第一启动继电器，2DQJ（JYJXC220/220型）叫第二启动继电器，其电路原理图如图4213所示,图4-2-13 道岔启动电路原理图,1）第一级电路1DQJ电路 1DQJ34线圈电路为励磁电路，主要作用是检查联锁条件，确定能否接收控制命令。检查的内容由：检查道岔区段是否空闲，进路是否在解锁状态，用图4213中所示的SJ前接点的拉出断开电路，是这组道岔脱离控制台的控制。1DQJ34线圈励磁电路的起始条件：进路式操纵时用DCJ或FCJ吸起条件；单独操纵时用CAJ与2DJ或CAJ与2FJ吸起条件。 1DQJ12线圈电路为自闭电路，该电路时和电机串联，用来监督电动机的运转情况。若电动机运转正常，当道岔转到底的时候，用动作接点DD或FD断开来切断1DQJ自闭电路。当电机电路故障则1DQJ自闭电路接不通而失磁落下，实现电机电路故障不同时，使动作电路自己复原，保证道岔不会在转换。 （2）第二级电路2DQJ电路 2DQJ电路是用来区分命令的性质，是向定位转还是向反位转。从图4213所示，利用2