铁路信号物资设备最终版.ppt

铁路信号设备物资 主编 李强审核 彭大林 铁路信号设备物资 随着科学技术的迅速发展和铁路跨越式发展的深入推进 计算机联锁 ZPW 2000 A R TDCS 智能电源屏等一系列高新技术装备已陆续上道使用 铁路信号已从以机电技术为依据的电气集中向以计算机技术 通信技术 网络技术为依据的微电子时代迈进 设备物资也在随之不断的更新和发展 依使用位置的不同现将其分为两大板块 室内用物资设备和室外用物资设备 第一章室内信号物资设备 各种信号物资设备正在更新换代 为铁路信号的发展提供了物质基础和技术保证 第一节信号继电器信号继电器是铁路信号技术中的重要部件 无论作为继电式信号系统的核心部件 还是作为电子式或计算机式信号系统的接口部件 都发挥着重要的作用 1 继电器的作用能够以极小的电信号控制执行电路 控制数个对象和数个回路 也能控制远距离的对象 有着良好的开关性能 闭合阻抗小 断开阻抗大 有故障安全性能 能控制多回路 抗雷击性能强 无噪声 温度影响小等 2 继电器的分类一般按动作电流分为直流继电器和交流继电器 无极继电器常见型号有 JWXC 1000 JWXC 1700 JWXC H18 F JWXC H310 JWXC H340 JWXC H600 JWJXC H125 0 44 JZXC 480 JWJXC 480 JWJXC H125 0 13 JWJXC H125 80等 偏极继电器常见型号有 JPXC 1000 有极继电器常见型号有 JYJXC 135 220另外还有时间继电器 JSBXC 8503 继电器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 数字表示继电器线圈的阻值 其中 无极W 偏极P 有极Y 缓放H 时间S 防雷F 整流Z 半导体B 交流二元二位继电器 JRJC1 70 240 第二节信号变压器 变阻器 断路器信号 联锁 闭塞设备由各种单元电路器材等组成 要实现自动控制和远程控制 为保证各项设备的正常工作 满足一定的技术条件和要求 各种信号专用变压器是其中的主要组成部分 信号专用变压器根据使用处所 性质 条件等不同情况而设置各种不同类型的变压器 主要有以下几类 1 信号变压器 主要用在信号机点灯回路中 型号为BX 40 BX 30 BX1 34等 2 轨道变压器 主要用于轨道电路的送 受电端 保证轨道电路的正常工作 常见型号有BG2 130 25 BG3 130 25 3 隔离变压器 用在道岔表示回路及电源设备中 如BD1 7 WGL T NGL T WGFHBGY2 80 RT F RT R等 4 扼流变压器用在电气化区段各种轨道电路中 如25Hz轨道电路用BE型扼流变压器 有BE 600 25 BE 800 25 移频轨道电路用BEP 800型和BE1型扼流变压器等 第二章中有详细介绍 5 室内调整变压器 常见型号为BMT 25 用于ZPW 2000 A R 预叠加电码化接口设备中 放置在送电端NGL T托盘上 为25周轨道电路提供电源 6 变阻器 常见型号为R1 4 4 440型固定抽头限流电阻 用于97型25Hz相敏轨道电路 非电化区段使用R 2 2 220 7 防护盒 常见型号有HF3 25和HF4 25 适用于25HZ相敏轨道电路中 防护JRJC型轨道继电器使其不受50HZ牵引电流干扰而正常工作 对25HZ信号频率的无功分量进行补偿 减少25HZ信号在传输中的衰耗和相移 是站内电码化配套产品 8 硅整流器常见型号有ZG2 220 0 2100 0 1ZG3 220 0 2100 0 1 用于信号电路中监督 报警 站联等回路中 9 防雷补偿器常见型号有FB 1和FB 2 适用于电化区段97型及其他型号25HZ相敏轨道电路雷电防护补偿 10 阻容盒常见型号有SDZ SDF DD YX F Q L LXZ等 用于站内电气集中组合电路中 将电子元件整体插接化 信号变压器轨道变压器道岔表示变压器BX1 34BG2 BG3BD1 7 室内调整变压器变阻器防护盒BMT 25R1 4 4 440HF4 25硅整流器防雷补偿器ZG2 ZG3FB 1 FB2阻容盒 11 信号断路器 排架报警器信号断路器按安装环境分为室内断路器 直流 交流 和室外断路器 排架报警器 监控某排某架断路器的工作状态 通常用5位 8位 12 轨道测试盘主要用来测试轨道电压和电压相位角 测试所得数据是否能满足继电器正常动作 通常用26位和48位 13 信号灯泡及点灯单元 灯丝报警主机 铁路信号专用灯泡目前铁路上使用的专用灯泡多为西安信通博瑞特厂家提供 有主灯和副灯之分 主灯泡 LXT12 25 12 25 副灯泡 点灯单元 DZD BT信号点灯单元是集交流点灯 灯丝转换 故障定位报警为一体的点灯单元 适用于站内信号机 DZD CT信号点灯单元是集交流点灯 灯丝转换 故障定位报警为一体的点灯单元 适用于区间列车信号机 DZD PD信号点灯单元是集交流点灯 灯丝转换 主灯丝断丝报警为一体的点灯单元 灯丝报警主机 灯丝断丝定位显示器 PB 3普通型灯丝断丝定位显示器 站内 PB 3加强型灯丝断丝定位显示器 站内 区间 第三节各类信号组合柜1 型号参数 TXZ 1型 包括组合柜 综合柜 移频柜 防雷柜 分线柜 轨道柜 接口柜等 2 主要用途 用于代替原组合架 现场实例图集 第四节智能型电源屏智能型电源屏 是指运用计算机技术 具有对铁路信号电源系统的运行状态 运行故障 参数进行实时监测 显示 记录 存储 故障报警和管理功能的电源屏 随着铁路信号电源系统的应用范围逐渐向铁路运输指挥系统智能化 信息化 网络化的要求智能化铁路运输指挥系统中通信 信号 信息管理的综合集中供电系统方向发展 铁路信号电源的含义已不是传统概念的信号供电设备 因此 应给铁路信号智能化电源屏的功能和性质重新进行定义 目前 铁路信号电源屏输出电源按照供电对象性质应分为三种 1 信号表示设备供电 主要包括信号点灯 轨道电路 道岔表示等供电 2 动力设备供电 主要是道岔转辙机 3 信息设备供电 主要包括信息的产生和传输设备 如计算机联锁机及执行设备 自动闭塞移屏信息设备以及DMIS CTC 微机监测等 技术特征 1 设有监测模块 具有自动监测功能 实现了电源系统的实时状态和故障的监测及远程监控和管理 2 各路电源实现了模块化 3 采用了新技术 无触点切换技术 转开关技术 功率因数补偿技术 并联均流冗余技术 安全防范技术 目前运用的主要类型PMZ型智能电源屏分为PMZ PMZ3两类PNX型智能电源屏分为PNX1 PNX2 PNX3三类PDZ型智能电源屏 智能化 模块化结构 电源屏 信号 智能 电源屏 智能 电子 电源屏 第五节铁路信号防雷设备信号设备是由电线路或钢轨构成的电气回路 雷电通过电线路 钢轨袭击信号设备 必须对雷电进行防护 一个完整的信号房屋综合防雷工程有以下内容直击雷防护直击雷的防护由接闪器 避雷网 避雷带 引下线和接地装置 综合接地网 组成 其作用是防止雷电对建筑物造成直接的损害 防雷电电磁感应 屏蔽 目的是减小附近的雷击产生的电磁场对建筑物内的设备造成干扰 一般采取法拉第笼的形式 等电位连接与接地汇集线等电位连接是用导体 线 或防浪涌保护器将各分开的设备和装置 带电物体连接起来 以减少雷电流在它们之间流动产生电位差防雷电波侵入防雷电波侵入的措施一般采用安装SPD 防浪涌保护器 的方式 避免雷电磁场对线路感应产生过电压而损坏设备 铁路新建信号楼 信号电源防雷一般采用防雷型电源箱 防雷型电源箱安装就位后 电源进线接入电源箱的输入开关进线端 电源出线接出电源箱内对应的分路输出开关出线端即可 以恒毅兴公司产品为例 电源指示灯 雷击记数器 CRCC认证标识 箱门锁 防雷器 保护开头 防雷分线柜的种类和结构 按用途可分为三类 贴面式防雷分线柜 常规防雷分线柜 客专集成组合防雷分线柜 贴面式 用于信号改造工程 是在既有分线盘上贴着原分线盘增加一个防雷柜以安装防雷模块 模块和分线在各自的空间分开安装 相互独立互不影响 防雷模块用配线连接到分线盘端子插入电路 其优点 安装简便 不需对分线盘做改动 结构灵活多变 可以适合各种类型的分线盘 缺点 就是配线稍长 常规防雷分线柜 常规防雷分线柜采用分立结构的模块 每个模块对应一条线 模块和端子在同一个空间内 防雷模块和接线端子分开安装 是集分线柜和防雷柜为一体的综合体 可用于新建 大修改造的信号防雷工程 其优点 配线短 界面简洁而明了 下部安装的接地断开装置方便维修测试 缺点 容量有限结构紧张 当站场大了的时候需要多台才能满足要求 客专集成组合防雷分线柜 该防雷分线柜是针对客专对防雷标准要求而开发的产品 内部架构更加简洁明快 端子和模块合为一体 省略了常规配线 模块插入底座后就投入了应用 其优点 简洁明了 防雷系统完全工厂化生产完成 防雷柜出厂后每个端子就具备了防雷功能 防雷模块和电路一一对应并省略了配线 使施工更加简单方便 缺点 由于采用的是组合式的模块 当一个模块故障后 整个组合均需更换 增加了维修成本 造价高 第六节计算机联锁 计算机技术的迅速发展 尤其是人们对于可靠性技术和容错技术的深入研究 出现了计算机联锁 由于计算机在逻辑运算和信息处理方面具有很强的功能 使它非常适合用于车站联锁 计算机联锁是用微型计算机和其它一些电子 继电器件组成的具有 故障 安全 性能的实时控制系统 其优点 进一步提高了安全性 可靠性 增加和完善了功能 方便设计与施工 省工省料 降低造价 我国第一套计算机联锁设备于1984年在南京梅山铁矿地下运输线正式开通 1993年应用于铁路干线 目前国内计算机联锁的主要研制及生产单位 1 铁道科学研究院通号所研制的TYJL 型 TYJL TR9型 1997年通过部鉴定2 通号总公司研究设计院研制的DS6 11 DS6 20型 1999年通过部鉴定3 北方交大 北京交通大学 研制的JD 1A型 2000年通过部鉴定4 卡斯柯公司研制的VPI型 2000年通过部鉴定后期还有CIS 1型 目前 我国铁路使用的计算机联锁系统多为双机热备型 有TYJL 型 DS6 11型 JD IA型 CIS 1型 一 TYJL 型计算机联锁系统1 系统的结构和组成TYJL 型计算机联锁系统为分布式多微机系统 主要有监控机 控制台 联锁机 执表机 继电接口电路 电务维修机 电源屏和室外设备组成 TYJL 型计算机联锁系统结构框图 1 监控机监控机是监控系统的核心 采用标准的工控机 其功能是 对车站值班员的所有操作进行提示 处理并记录接受车站值班员的有效操作命令向主控系统发出相应的执行命令接受主控系统提供的站场表示信息向车站值班员提供站场图像的实时显示向车站值班员提供整个系统的工作状态信息 报警信息 故障信息 记录系统的全部操作和运行信息 2 控制台控制台是系统使用的直接人机界面部分 由监控机管理 其功能是 采集控制命令信息和实现与监控机的通讯 3 联锁机联锁机由电源层 计算机层 采集层 驱动层 零层组成 是计算机联锁的核心 完成系统的调度 通信 诊断以及现场信息的采集 联锁逻辑的运算和控制命令的输出等功能 4 接口系统接口系统主要由继电电路 配线和结合电路以及防护电路等组成 5 电务维修机用以储存记录系统的全部运行信息 为维修人员提供人机界面 6 电源 系统电源 配电柜 机柜电源 动态电源 切换电源 应急台 二 DS6 11型计算机联锁DS6 11型计算机联锁采用高可靠的工控机 运用网络通信技术构成多微机分布式控制系统 三 JD IA型计算机联锁JD IA型计算机联锁采用最新的计算机技术 总线技术 网络技术 是性能可靠 符合 故障 安全 要求 功能完善 操作简单 维护方便的车站联锁系统 DS6 11型计算机联锁系统结构框图 JD IA型计算机联锁系统结构框图 第七节行车调度指挥自动化系统 利用现代计算机 通信 控制 信息及决策技术 实现对列车远程的实时监视 追踪 控制和管理 使行车调度指挥自动化的主要内容 行车调度指挥自动化系统的组成1 列车运行计划编制和调整2 列车运行监视和管理3 列车运行控制 TDCS CTC 一 传统调度集中和调度监督技术及发展调度监督和调度集中通过对车站信号设备状态的集中表示和控制 可以使调度员直观地掌握所辖区段列车的运行状况 从而起到提高运输效率 减轻劳动负荷及改善劳动条件的目的 因而自诞生之日起 调度监督和调度集中就受到了调度指挥人员欢迎 在全世界铁路得到了广泛的应用 二 DMIS技术及发展DMIS是一个覆盖全国铁路的大型网络系统 是我国铁路运输调度指挥系统现代化建设的标志 也是中国铁路信号系统从传统 的独立联锁设备向新型的数字化 网络化 信息化方向发展的起步工程 三 新一代分散自律调度集中及发展1 传统调度集中存在的问题2 分散自律的概念3 分散自律调度集中系统是综合了计算机技术 网络通信技术和现代控制技术 采用智能化 分散自律 设计原则 以列车运行调整计划控制为中心 兼顾列车与调车作业的高度自动化的调度指挥系统 铁道部列车调度指挥系统 TDCS 是一个覆盖全国铁路的大型网络系统 它由铁道部 各铁路局以及基层车站 枢纽和编组站 区段 分界口 港口和口岸 大企业站和煤炭装卸点构成的三级网络 1 TDCS系统构成全路TDCS系统由三层体系结构 构成全路调度指挥信息系统 实现全路调度管理自动化及现代化 TDCS是覆盖全局的列车调度指挥系统 铁路局用它可以实现对全局的行车进行实时 集中 透明指挥 主要由局调度所设备及基层网车站设备构成 调度所所有设备均为双网配置 基层网设备与调度所设备间通过2M光缆通道连接 铁路局与铁道部之间以及与相邻局之间通过2M光缆通道连接 全路三层TDCS网络体系结构图 铁路局调度指挥中心系统结构图 第八节铁路信号微机监测系统 铁路信号微机监测系统是保证行车安全 加强信号设备结合部管理 监测铁路信号设备运用质量的重要行车设备 可作为电务维护管理的辅助工具 信号微机监测系统利用计算机高速信息处理能力实现不间断的全面 自动的对信号设备进行实时监测 能够取得完整 连续的实时数据 避免人为因素的干扰和影响 提高信号设备管理的质量 防止隐性事故发生 同时该设备存录的大量现场数据对分析事故 原因 了解设备状况有很大的帮助 铁路信号微机监测系统主要检测对象是车站6502电气集中系统 铁路信号微机监测系统将6502中的有关开关量 键操作情况 轨道光带状态 道岔位置 信号机状态等 有关模拟量 轨道电压 道岔表示电压 各种电源电压以及道岔电流等 采集进来 建立原始数据库 从而掌握设备的当前状态和进行事故分析提供科学依据 信号微机监测系统是铁路装备现代化的重要组成部分 微机监测系统图 第九节ZPW 2000A型无绝缘移频自动闭塞系统 ZPW 2000A型无绝缘移频自动闭塞是法国UM71无绝缘轨道电路技术的引进和国产化的基础上结合国情进行开发的一种自动闭塞制式 1 系统构成 室内设备和室外设备两大板块组成 室内设备由发送器 ZPW F 接收器 ZPW J 衰耗盘 ZPW S 电缆模拟网络盘 ZPW ML 网络接口柜ZPW GK 2000A T电缆模拟网络组匣ZPW XML T无绝缘移频自动闭塞机柜ZPW G 2000A T等组成 室外设备 调谐区设备 匹配变压器 ZPW BPL 调谐单元 ZPW T 1700 2000 2300 2600 空芯线圈 ZPW XK 调谐区设备引接线 钢包铜线 机械空芯线圈 ZPW XKJ 补偿电容 传输电缆及电缆箱盒组成 电气绝缘节设备如图所示 ZPW 2000A型无绝缘移频自动闭塞系统图 ZPW 2000A机柜布置示意图 匹配变压器 调谐单元 空芯线圈 2 调谐单元与匹配变压器应是背靠背 用两套配套螺栓 M10 将其固定在调谐设备防护罩 第二章第四节 内 补偿电容规格及技术指标1700Hz 55 F 5 轨道电路长度250 1450m 2000Hz 50 F 5 轨道电路长度250 1400m 2300Hz 46 F 5 轨道电路长度250 1350m 2600Hz 40 F 5 轨道电路长度250 1350m 补偿电容安装位置示意图 第二章室外信号物资设备 第一节室外设备物资的基础铁路项目工程中信号专业进场施工时 首先就要考虑砼基础的预制或购买 因为有了砼基础才能将其埋设安装 然后才能按施工工艺逐步进行施工 为了节省资金 一般选择就地预制 下面是现场预制成品的图集 第二节信号电缆 1 铁路适用于额定电压交流500V或直流1000V及以下传输铁路信号 音频信号或自动信号装置的控制电路 其中综合护套 铝护套铁路信号电缆具有一定的屏蔽性能 适宜于电气化区段或其它有强电干扰的地区敷设 2 铁路信号电缆规格 4 61 芯X1 0mm3 信号电缆型号的识别信号电缆按护套类型包括塑料护套 PTY03 PTY23 综合护套 PTYA23 PTYA22 铝护套 PTYL23 PTYL22 信号电缆 信号数字电缆分为塑料护套 SPTYW03 SPTYW23 综合护套 SPTYWA23 铝护套 SPTYWL23 内屏蔽 SPTYWP03或SPTYWP23 SPTYWPA23 SPTYWPL23 数字信号电缆 信号电缆字母代表的含义 S 数字P 信号电缆T 铁路Y 聚乙烯绝缘A 综合护套W 物理发泡P 屏蔽L 铝护套23 钢带铠装聚乙烯外护套 信号电缆星形四线组A端线 组 序排列示意图绝缘单线色标对绞组绝缘线芯色标星形四线组扎丝色标四线组6芯 3 2 12芯 3 4 4芯 4 1 9芯 4 2 1 14芯 3 4 2 16芯 4 4 19芯 4 4 3 21芯 4 4 5 24芯 5 4 1 2 2 44芯 7 4 4 2 8 4 信号电缆的接续和接续材料 上面讲到了信号电缆A端的组序排列 A端是从第一组线顺时针排列 B端是从第一组线逆时针排列 施工的时候要注意 只能是A接B B接A 接续材料通常称为电缆接头盒 普通盒 屏蔽盒 应急盒 普通盒只能接续信号综合护套电缆 屏蔽盒适用于接续数字铝护套电缆 也能代替普通盒使用 应急盒适用于所有信号电缆 第三节各种箱跳线 1 扼流箱箱线 分400A 600A 800A等 长度依施工图纸而定 通常为1 8M 3 6M 通常订货时所谓的单位 套 做一说明 上面图片中 双头 1根长1根短为1套图片中 单头 2根长2根短为1套图为单头2长2短 用中心连接板相连 2 调谐单元用 钢包铜引接线钢包铜引接线也有单头和双头之分 通常长度为 2M 4M 3 钢轨跳线 又称轨端接续线 和道岔跳线目前铁路上使用的有硬跳线 软跳线 裸跳线和三防跳线 三防跳线 防腐 防混 防油 硬跳线 4 钢轨绝缘通常用43KG 50KG 60KG三种型号的钢轨绝缘 裸跳线 5 变压器箱线 非电化区段用 第四节各种箱盒 随着铁路技术的不断发展 各种箱盒也由原来笨重不美观的铸铁材料发展成现在的复合材料 SMC 1 变压器箱 XB 1 XB 2 2 终端盒 电缆盒 HZ 12 HZ 24 3 方向盒 HF 4 HF 7 终端盒方向盒 铸铁HZ 24复合HZ 24 4 扼流变压器扼流变压器按用途分为 适配扼流变压器 BES2 600 25 BES2 800 25BES2 1000 25 用于交流50Hz牵引电化区段 在双轨条25Hz轨道电路的发送端和接收端或需要连通牵引电流的地方安装在钢轨附近 用来把25Hz轨道电路的发送和接收设备同钢轨连接起来以传输25Hz信息和通过牵引电流 普通扼流变压器 BE1 2 400 25 BE1 2 600 25 BE1 2 800 25 BE1 2 1000 25 BE1 2 1600 25 用于交流 50Hz电化区段 在双轨条25Hz轨道电路的发送端和接收端或需要连通牵引电流的地方 安装在钢轨附近 用来把25Hz轨道电路的发送和接收设备同钢轨连接起来以传输25Hz信息和通过牵引电流 区间扼流变压器 BE1K 600 BE1K 800 BE1K 1000 BES2 1600 用于50HZ电力牵引的ZPW 2000或UM71移频轨道电路的发送端和接收端 客专扼流变压器 BES K 800 ZPW BES K 800 ZPW 适用于客运专线站内 ZPW 2000系列轨道电路的发送 接受端或需要连通牵引电流的地方 以通过牵引电流和传输轨道电路信息 扼流变压器 BE 空扼流 BEK 5 调谐设备基础及防护罩 第五节铁路信号机构 一 信号机的分类1 信号机按类型分为色灯信号机 透镜式 LED式 臂板信号机 铸铁信号机 铝合金信号机 复合材料SMC信号机 和机车信号机 信号机按用途分为进站 出站 通过 进路 预告 遮断 驼峰 驼峰辅助 复示 调车信号机 2 铁路色灯信号机的表示法 进站信号机 信号灯排列一般为从上到下 黄绿红黄白 ULH2UB 出站信号机 在自动闭塞为黄绿红黄白 半 自动闭塞为绿红 LH 进路信号机 分为接车进路和发车进路 一般为从上到下排 黄绿红黄白 ULH2UB 通过信号机 在三显示为黄绿红 四显示为绿红黄 其中一位封闭不用 LHU 预告信号机 在自动闭塞和通过信号机一样 在半自动闭塞为绿黄 UL 驼峰信号机 为黄绿红白 ULHB 调车信号机 一般只有蓝白两种灯光 蓝灯停车 白灯通过 AB 个别也有白红表示 复示信号机 进站复示一般为三个白灯 显示两白为开通 不显示为关闭 出站复示一 般为绿灯 L 遮断信号机 一个红灯 显示红灯停车 无显示可以通过 H 下面用高二显信号机做一举例说明 其安装配件包括 上槽钢托架 下槽钢托架 安装支架 遮光背板 遮檐 引线管 蛇管 等 矮二显矮三显 第六节转辙机 一 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 道岔转换至所需的位置并密贴后 实现锁闭 防止外力转换道岔 3 正确反应道岔的实际位置 道岔尖轨密贴于基本轨后 给出相应的表示 4 道岔被挤或因故处于 四开 位置时 及时给出报警和表示 二 转辙机的分类1 按动作能源和传动方式 电动ZD 电动液压ZY和电空ZR2 按供电电源的种类直流 ZD6系列 交