第2章-ppt铁路信号基础设备_2302_2214_20130922210223.ppt

列车运行控制系统第二章铁路信号基础设备 第一节铁路信号机第二节道岔及转辙机第三节轨道电路 继电器第四节通用机车信号第五节应答器 铁路信号基础设备主要包括 铁路信号机 道岔及转辙机 轨道电路及继电器 通用机车信号和查询应答器等设备 第一节铁路信号机 1 1铁路信号及其作用定义 铁路信号是用特定物体 包括信号灯 仪表 音响设备 的颜色 形状 位置或声音等媒体向列车或车列 司机或装置 传达 有关前方路况 机车车辆运行条件 行车设备状态以及行车命令等 信息 指挥车列安全运行的控制设备 作用 保证行车安全 提高运输效率 提高劳动生产率 改善运输人员的劳动条件 提高铁路运输现代化水平 1 2铁路信号的分类 按接收信号的感官分类 视觉信号 听觉信号 按信号设备移动性分类 固定信号 移动信号 手信号 按信号机显示方式分类 固定信号 色灯信号 臂板信号 信号表示器等 按信号机的使用时间分类 昼间信号 夜间信号 昼夜通用信号 按信号机用途分类 进站 出站 进路 调车 通过 遮断 预告 驼峰 复示信号机等 按信号显示数目分类 单显示 二显示 三显示 多显示按信号的显示意义分类 绝对信号 容许信号 按信号的独立性分类 主体信号 从属信号 地面固定信号机 臂板信号 信号表示器 手信号 固定色灯信号机 固定色灯信号是将信号机固定在一个位置上 用颜色的变化显示信号指示列车运行 透镜式色灯信号机 有高柱和矮柱两种类型 透镜式色灯信号机结构 机构的主要部件是透镜组 它由一块外径为139mm有色外棱梯透镜和一块外径为212mm无色内棱梯透镜 通过透镜框组装而成 透镜框上还装有可调灯座 可调灯座在上下前后左右六个方向调整 使灯泡的主灯丝位于透镜组主光轴的焦点上 灯丝光源发出的光经有色外棱梯透镜和无色内棱梯透镜前后两次折射 产生平行的有色光束射向前方 满足信号显示距离的要求 1 上托架 2 蛇管接头 3 蛇管 4 下托架 5 背板 6 箱盖 7 箱体 8 透镜组 9 遮檐 LED信号机一般由铝合金信号机机构 LED发光盘和发光盘专用点灯装置组成 信号点灯单元由LED发光二极管构成 LED信号机是一种免维护 少维修的信号器材 是运用近代光电子学器材和电子稳压新技术在信号领域的一次探索 该信号机具有发光强度高 显示距离长 节能 寿命长 消除灯丝突然断丝 点灯冲击电流等优点 具有小型化 轻量化 色泽一致 光束集中 应变速度快的特点 是一种很有发展前途的信号机 地面固定信号机 LED色灯信号机 1 3铁路常用10种固定信号机及其作用1 进站信号机 指示列车能否由区间进入车站 2 出站信号机 指示列车能否向区间发车 3 进路信号机 指示列车能否到另一车场去 4 通过信号机 指示列车能否通过所间区间或闭塞分区 5 防护信号机 指示列车能否通过线路交叉点 6 遮断信号机 防护道口 桥梁和隧道 当有危及行车安全时用遮断信号机指示列车停车 7 调车信号机 防护调车进路 指示调车机车能否进入调车进路 8 驼峰信号机 指示调车机车能否向峰顶上推送并以多大速度推送 9 预告信号机 预先向司机指示 进站 防护 通过和遮断等 主体信号机的显示 10 复示信号机 复示 出站信号机和进路信号机等 主体信号机的显示 1 4绝对信号和容许信号绝对信号是指 列车根据停车信号 包括红色灯光 灭灯以及显示不明 停车后 如不另发出指示 如用手信号或引导信号引导 绝对不准许其越过该信号机的停车信号 容许信号是指 列车遇到停车信号时 在特定条件下准许其不停车或停车2min后以低速继续运行的信号 1 5地面信号机显示的技术要求 制度与方式 1 固定信号机显示的技术要求1 信号的表达方式简单 明确 容易辨认 便于记忆 易于增加显示数目 2 显示距离远 尽量少受风沙 迷雾和背景的影响 3 发送信号的信号机构简单 操纵方便 造价低 运营费用低 4 应符合安全 故障原则 5 应具有较高的抗干扰能力 2 固定信号机显示制度通常分为进路式和速差式两大类 进路制以指示列车进入不同进路为原则的信号显示制度 不含有限制速度的含义 速差制根据需要限制的速度级来规定显示数目和显示方法的制度 速差制的信号显示含有一定的限制速度的含义 所谓速差制是指速度级别与显示数目相同 对应每一种显示都规定有一个限制速度 列车通过它时必须把速度降至限速以下 我国目前主要采用三级速度级别的信号显示制度 表示禁止通行 指示列车通过该信号机时的速度为0 在该信号机前停车 不许越过该信号机 表示减速运行 指示列车通过该信号机后应减速到规定速度以下运行 表示高速运行 准许列车按规定最大速度通过该信号机运行 3 固定信号机显示方式我国铁路色灯信号机主要采用速差与预告混合的始端高速终端预告组合显示方式 将始终端两种速度和三个速度级组合起来得到的色灯信号机的显示方式 如三速五显示方式 绿灯 始端 终端均按允许速度运行黄绿灯 始端按允许速度运行 终端减速运行黄灯 始端按允许速度运行 在终端前停车双黄灯 始端减速运行红灯 在始端前停车 第二节道岔及转辙机 2 1道岔 转辙机的定义及作用道岔是列车从一股道转向另一股道的转辙设备 它是铁路线路车站中最关键的特殊设备 是铁路信号的主要控制对象之一 转辙机是实现道岔的转换和锁闭控制的动力驱动设备 是道岔控制的执行机构 是重要的进路控制基础设备 它对于保证行车安全 提高行车效率有着非常重要的作用 2 2道岔1 道岔的组成及结构道岔有两根可以移动的尖轨 两根固定的基本轨 与尖轨和基本轨相连接的是四根合拢轨 两根内侧合拢轨相连的是辙叉 它由两根翼轨 一个岔心和两根护轮轨组成 辙叉 2 道岔的种类按道岔动作类型分类 单动道岔 扳动一根道岔握柄 手动道岔的操纵元件 或按压一个道岔按钮 电动道岔的操纵元件 仅能使一组道岔转换 则称该道岔为单动道岔 双动道岔 扳动一根道岔握柄 手动道岔的操纵元件 或按压一个道岔按钮 电动道岔的操纵元件 能使两组道岔同时或顺序转换 则称为双动道岔 或联动道岔 联动道岔 也有三动或四动的情况 按辙叉角分类 辙叉角决定列车或车列的过岔速度 我国的辙叉角分类是用辙叉角的余切来表示的 称作道岔号码N Ctan 角越小 道岔号码N越大 允许过岔速度越高 目前我国铁路主要线路上大多采用9 12 18号3个型号的普通道岔 高速铁路采用大于等于19号的道岔 允许的侧向过岔速度分别为 9号道岔 允许侧向过岔速度30KM H12号道岔 允许侧向过岔速度45KM H18号道岔 允许侧向过岔速度80KM H19号以上道岔 允许侧向过岔速度80KM H以上 3 道岔的相关概念道岔定位 道岔经常所处的位置叫做定位 道岔反位 临时根据需要改变的另一位置叫做反位 对向道岔 列车迎着道岔尖轨运行时的道岔叫对向道岔 如道岔密贴不良会造成列车 四开 颠覆事故 顺向道岔 列车顺着道岔尖轨运行时的道岔叫顺向道岔 如道岔位置不对时会造成列车顺向挤岔事故 状态不良 四开 挤岔 2 3动力转辙机1 转辙机的基本功能 作用 及要求 1 转换道岔的位置 根据需要转换至定位或反位 转辙机要有足够大的拉力带动尖轨作往返运动 如尖轨受阻不能运动到底 应随时操纵使尖轨回复原位 2 道岔转至所需位置而且密贴后 实现锁闭 防止外力转换道岔 当尖轨和基本轨不密贴时 不应锁闭 一旦锁闭 应保证不致因车通过振动而解锁 3 正确地反映道岔的实际位置 道岔的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 两侧尖轨均不密贴 位置时 及时给出报警及表示 在未修复前不应再使道岔转动 2 转辙机的分类按动作能源和传动方式分类 转辙机可分为电动转辙机 电动液压转辙机和电空转辙机 按供电电源种类 转辙机可分为直流转辙机和交流转辙机 按动作速度分类 转辙机可分为普通动作转辙机和快动转辙机 按锁闭道岔的方式 转辙机可分为内锁闭转辙机和外锁闭转辙机 按是否可挤 转辙机可分为可挤型转辙机和不可挤型转辙机 3 动力转辙机的原理及结构原理 转辙机的传动机构是将电动机的高速旋转变换成动作杆的低速直线运动 再由动作杆带动尖轨转换 并驱动尖轨的锁闭机构和道岔表示器 从而实现基本功能 ZD6型电动转辙机主要由电动机 减速器 摩擦联结器 主轴 动作杆 表示杆 移位接触器 外壳等组成 如图所示 电动机为电动转辙机提供动力 减速器降低转速以获得足够转矩完成传动 摩擦联结器防止尖轨受阻时损坏机件 主轴带动锁闭齿轮和齿条块相互动作 将转动变为平动 通过动作杆带动道岔尖轨运动 并完成锁闭作用 表示杆随尖轨移动 只有当尖轨密贴且锁闭后 自动开闭器的检查柱才能落人表示杆缺口 接通道岔表示电路 动开闭器用来表示道岔尖轨所在位置 移位接触器用来监督挤切销的受损状态 道岔被挤或挤切销折断时 断开道岔表示电路 第三节轨道电路 继电器 3 0基本定义及作用轨道电路 是利用钢轨线路和钢轨绝缘构成的电路 用来监督线路的占用情况 以及将列车运行与信号显示等联系起来 通过轨道电路向列车和相邻轨道电路传递行车信息 它的性能直接影响行车安全和运输效率 继电器 是轨道交通信号控制系统中使用的一种电磁开关 既是一种当控制参数变化时 能引起被控制参数突然变化的电器 是继电式控制系统的关键部件 能以小的电信号来控制执行电路中相当大功率的对象 能控制数个对象或数个回路 完成复杂逻辑关系计算功能 根据用途不同 继电器有多种类型 3 1信号继电器1 信号继电器结构及其原理继电器由磁路系统和接点系统二部分构成 磁路系统 由铁心 衔铁和轭铁三部分组成 铁心上绕有两个独立的线圈可以串联使用 也可以并联使用或单独使用 当接通线圈的电源后 在铁心中产生磁通 它通过由轭铁 衔铁和工作气隙 构成的闭合磁路对衔铁产生电磁吸力 衔铁被吸动并经由连杆带动接点组动作到吸起状态 当切断线圈电源时 吸力小于衔铁的机械力 衔铁就释放 接点组也随之恢复到落下状态 接点系统 继电器的工作就是以控制若干接点组的闭合和断开 一个完整的接点组如图所示 其中包括前接点 中接点 后接点以及上下两个托片 衔铁吸合时 推动中接点和前接点闭合 并使中接点与后接点断开 衔铁释放时 使中接点与前接点断开 与后接点闭合 分别接通有关大功率电路 其他类型继电器请参考讲义 2 信号继电器分类 继电器的分类按输入量的物理性质分 电流继电器 电压继电器按工作电流种类分 直流 交流 交直流继电器按动作原理分 电磁继电器 感应继电器按动作时间分 快动继电器 正常动作继电器 缓动继电器按驱动电流极性要求分类 无极继电器 有极继电器 偏极继电器 3 安全型继电器 为了达到故障 安全要求 安全型继电器在结构上有以下特点 前接点采用熔点高且导电性能良好的材料 不会因熔化而使前接点黏连 增加衔铁重量 采用 重力恒定 原理在线圈断电时强制将前接点断开 采用剩磁极小的铁磁材料构成磁路系统 并在衔铁与极靴之间设有一定厚度的非磁性止片 当衔铁吸起时仍有一定气隙以防剩磁吸力将衔铁吸住 故障导向落下状态 衔铁不致因机械故障而卡在吸起状态 4 直流无极电磁继电器的构成与基本工作原理 基本组成结构由直流电磁系统和接点系统构成 电磁系统包括铁心 衔铁和轭铁三部分 铁心上绕有两个独立的线圈 接点组包括前接点 中接点 后接点以及上下两个托片 直流无极电磁继电器的工作原理 1 由落下状态向吸起状态转换过程当接通线圈的电源后 在铁心中产生磁通 它通过由轭铁 衔铁和工作气隙构成的闭合磁路对衔铁产生电磁吸力 磁通随着电流的增加而增大 在铁心未饱和的情况下吸力与磁通量的平方成正比 当吸力增到足以克服衔铁上的机械力时 衔铁就被吸动并经由连杆带动接点组动作到吸起状态 接点运动与后接点断开 接通前接点 2 由吸起状态向落下状态转换过程当切断线圈电源时 电流逐渐减小 磁通也随之减弱 当磁通减到一定值以致由它产生的吸力小于衔铁的机械力时 衔铁就释放 接点组也随之恢复到落下状态 接点运动与前接点断开 接通后接点 直流无极电磁继电器的电特性 关于继电器的输入电压或电流与继电器工作状态的一组参数 吸起值 使继电器中接点与前节点接触所需的最小电压或电流值 工作值 使继电器动作并满足规定接点压力的电压或电流 额定值 继电器工作时的电源电压或电流值 一般为工作值与安全系数之积 释放值 当前接点闭合后再逐渐降低电压或电流 当前接点刚断开时的电压或电流值 过负载值 继电器线圈不受损坏 电特性不受影响的最大允许接入的电压或电流值 安全系数 额定值与工作值之比 此值愈大 继电器工作愈稳定 返还系数 释放值与工作值之比 返还系数愈大继电器对于电压或电流的变化反应愈灵敏 5 JPX 1000型偏极继电器 偏极继电器具有反应电流极性的性能 偏极继电器与无极继电器的结构基本相同 只是磁路系统中有特殊部分 即铁心极靴为方形 衔铁为方形 方形极靴下端装有L形永久磁铁 偏极继电器只能在规定方向的电流通过线圈时吸起 反方向的电流不能吸起 无电时衔铁也落下 6 JYX型有极继电器 有极继电器也能反应电流极性 只能在规定方向的电流通过线圈时吸起 反方向的电流不能吸起 并能保持极性状态 即当电流切断后它能保持原来电流极性工作的状态 保持吸起状态 依靠输入反方向的电流才能使衔铁落下 它的结构除了磁路有特殊部分外与无极继电器基本相同 磁路特殊部分用一块端部为刀形的长条永久磁铁代替部分轭铁 永久磁铁与轭铁用螺钉联结 7 JZX 整流式继电器 整流式继电器的结构与无极继电器相同 因为它用于交流电路中 在继电器中安装了半波或全波整流器 将交流变成直流以动作直流无极继电器 3 2轨道电路的基本构成及原理基本构成 轨道电路是以轨道交通线路的两根钢轨作为导体 两端加以机械绝缘或电气绝缘 接上送电和受电设备构成的电路 最简单的轨道电路如图所示 轨道电路的送电设备由轨道电源和限流电阻组成 接收设备一般采用继电器 称为轨道继电器 送 受电设备由引接线直接接向钢轨或通过电缆过轨后由引接线接向钢轨 为减小钢轨接头的接触电阻 增设了轨端接续线 钢轨绝缘是为分隔相邻轨道电路而装设 1 限流器 电阻 2 送电端 3 轨端连续线 4 受电端 5 钢轨线路 6 引接线 7 钢轨绝缘 8 轨道电源 9 轨道继电器 GJ 轨道电路基本动作原理 空闲状态 当轨道电路内钢轨完整 且没有列车占用时 轨道继电器吸起 表示轨道电路空闲 常态 占用状态 当轨道电路被列车占用时 它被列车轮对分路 轮对电阻远小于轨道继电器线圈电阻 流经轨道继电器的电流大大减小 轨道继电器落下 表示轨道电路被占用 3 3轨道电路的作用监督列车的占用 由轨道电路反映该段线路是否空闲 为开放信号 建立进路或构成闭塞提供依据 还利用轨道电路的被占用关闭信号 把信号显示与轨道电路是否被占用结合起来 传递行车信息 例如 利用轨道电路中传递不同的频率来反映前行列车的位置 决定各信号机的显示 为列车运行提供行车命令 利用轨道电路传送控制列车运行所需要的前行列车位置 运行前方信号机状态和线路条件等有关信息 以决定列车运行的目标速度 控制列车在当前运行速度下是否停车或减速 3 4轨道电路的分类 按动作电源分类 轨道电路可分为直流轨道电路和交流轨道电路 按工作方式分类 轨道电路可分为开路式轨道电路 常态落下 和闭路式轨道电路 常态吸起 安全型 按所传送的电流特性分类 连续式轨道电路 传送连续的交流或直流电流 脉冲式轨道电路 传送断续电流脉冲 计数电码式轨道电路 传送的是断续的电流 即由不同长度脉冲和间隔组合成电码 频率电码式轨道电路 传送的是移频电流 在发送端用低频作为行车信息去调制载频 使移频频率随低频作周期性变化 在接收端将低频解调出来 去动作轨道继电器 数字编码式轨道电路 也采用调频方式 但它采用的不是单一低频调制频率 而是一个若干比特的一群调制频率 根据编码去调制载频 编码包含速度码 线路坡度码 闭塞分区长度码 路网码和纠错码等 可以传输更多的信息 按分割方式分类 轨道电路可分为有绝缘轨道电路和无绝缘轨道电路 有绝缘轨道电路 用钢轨绝缘将轨道电路与相邻的轨道电路互相隔离 无绝缘轨道电路 在其分界处不设钢轨绝缘 而采用不同的方法予以隔离 按原理可分为三种 电气隔离式 自然衰耗式 强制衰耗式 按使用场合分类 轨道电路分为区间轨道电路和站内轨道电路按轨道电路内有无道岔分类 站内轨道电路分为无岔区段轨道电路和道岔区段轨道电路 按适用区段分类 轨道电路分为非电气化区段轨道电路和电气化区段轨道电路 按轨道电路利用钢轨作为通道的方式分类 轨道电路也可分为双轨条轨道电路和单轨条轨道电路 3 5轨道电路的划分原则 命名 状态轨道电路区段划分的原则 信号机的内外方应划分为不同的区段 凡是能平行运行的进路 应用钢轨绝缘将它们隔开 形成不同的轨道电路区段 在一个轨道电路区段内 单动道岔最多不超过3组 复式交分道岔不得超过2组 否则 道岔组数过多 轨道电路难以调整 有时为了提高咽喉使用效率 把轨道电路区段适当划短 使道岔能及时解锁 立即排列别的进路 但列车提速以后 为了保证机车信号的连续显示 又不希望轨道电路区段过短 轨道电路区段的命名 道岔区段 轨道电路是根据道岔编号来命名股道区段 以股道号命名无岔区段 进站信号机内方及双线单方向运行的发车口的无岔区段 根据所衔接的股道编号加A 下行咽喉 及B 上行咽喉 来表示 调车信号机之间的无岔区段 以两端相邻的道岔编号写成分数形式来表示 接近区段 半自动闭塞区间进站信号机外方的接近区段 用进站信号机名称后加JG来表示 如或用预告信号机名称来命名 牵出线 机待线 机车出入库线 专用线等调车信号机外方的接近区段 用调车信号机编号后加G来表示 轨道电路的基本工作状态 轨道电路的调整状态 就是轨道电路完整和空闲 轨道电路分路状态 就是当轨道电路区段有车占用时 接收设备 如轨道继电器 应被分路而停止工作的状态 轨道电路的断轨状态 是指轨道电路的钢轨在某处折断时的情况 此时钢轨虽已折断 但轨道电路仍可通过大地构成回路 接收设备中还会有一定值的电流流过 3 6道岔区段的轨道电路 道岔区段轨道电路与无岔区段轨道电路不同之处在于钢轨线路被分开产生分支 为此需处理如下问题 道岔绝缘 除各种杆件 转辙机安装装置等要加装绝缘外还要加装切割绝缘 称为道岔绝缘 以防止辙叉将轨道电路短路 道岔跳线 为了保证信号电流的畅通 道岔区段除轨端接续线外 还需装设道岔跳线 道岔区段轨道电路的连接方式 有串联式和并联式两种 串联式道岔区段轨道电路 并联式道岔区段轨道电路 一送多受轨道电路 设有一个送电端 在每个分支轨道电路的另一端各设一个受电端 3 7轨道电路的钢轨绝缘设置和极性交叉 轨道电路钢轨绝缘的设置 相邻轨道电路间设置钢轨绝缘 钢轨绝缘的设置应能满足保证安全 提高作业效率的要求 道岔区段警冲标内方的钢轨绝缘 除双动道岔渡线上的绝缘外 其安装位置距警冲标不得小于3 5m处 当不得巳必须装于警冲标内方小于3 5m处 即构成了 侵限绝缘 在联锁电路中就要考虑 侵限绝缘 的防护问题 两钢轨绝缘应设于同一座标处 避免产生死区段 当两钢轨绝缘不能设在同一坐标时 其错开的距离 死区段 应不大于2 5m 为了防止两个转向架之间内轴距大的车辆跨入两相邻死区段内或一个转向架车轴在相邻轨道电路区段内 而另一个转向架车轴跨入死区段内 出现有车占用不能分路的严重情况 规定轨道电路两相邻死区段或死区段与相邻轨道电路的间隔 一般不小于18m 设于信号处的钢轨绝缘 应与信号机坐标相同 当不可能设于同一坐标时 为避免安装信号机时造成串轨 换轨等 在不影响行车的条件下 允许钢轨绝缘和信号机有一定距离 进站 接车进路信号机处的钢轨绝缘可设在信号机前方1m或后方1m的范围内 出站或发车进路信号机 钢轨绝缘可设在信号机前方1m或后方6 5m的范围内 调车信号机处 钢轨绝缘可设在信号机前方或后方各1m的范围内 半自动闭塞区段的电气集中车站 预告信号机处的钢轨绝缘 宜安装在预告信号机前100m处 异型钢轨接头处 因槽型绝缘等尺寸不一样 不得安装钢轨绝缘 轨道电路极性交叉的概念 有钢轨绝缘的轨道电路 为了实现对钢轨绝缘破损的防护 要使绝缘节两侧的轨面电压具有不同的极性或相反的相位 这就是轨道电路的极性交叉 极性交叉的作用极性交叉可防止在相邻轨道电路间的绝缘节破损时引起轨道继电器的错误动作 例 1G和3G是两个相邻的轨道电路 当1G有车占用而绝缘破损的情况下 若按极性交又来配置 流经轨道继电器1GJ的电流等于两个轨道电源所供的电流之差 只要调整得当 1GJ和3GJ都会落下 从而实现了故障 安全原则 3 8我国电气化铁路采用的轨道电路制式工频交流连续式轨道电路 75Hz交流计数电码轨道电路 25Hz交流计数电码轨道电路 移频轨道电路 25Hz相敏轨道电路 50Hz相敏轨道电路 不对称脉冲轨道电路 3 9工频交流连续式轨道电路 工频交流连续式轨道电路采用50Hz交流电源 以JZXC 480型继电器为轨道继电器 故又称HZXC 480型交流轨道电路 这种轨道电路电源是交流电 而轨道继电器为整流式 工频交流连续式轨道电路因结构简单 是我国铁路站内轨道电路运用较为广泛的制式 但是该轨道电路存在诸多缺点 已逐渐被相敏轨道电路等制式代替 1 工频交流轨道电路组成 由送电端 受电端 钢轨绝缘 钢轨引接线 钢轨接续线以及钢轨组成 送电端包括轨道变压器 变阻器 电源由室内用电缆送至送电端 受电端包括中继变压器及轨道继电器 2 工频交流轨道电路原理 当轨道电路完整 且无车占用时 交流电源由送电端经钢轨传输至受电端 轨道继电器吸起 表示本轨道电路空闲 此时轨道继电器的交流电压应在10 5 16V之间 即高于轨道继电器工作值 9 2V 15 有此安全系数 以保证轨道继电器可靠励磁 当车占用轨道电路时 轨道电路被车辆轮对分路 使轨道继电器端电压低于其工作值 轨道继电器落下 表示本轨道电路被占用 分路时 轨道继电器的交流残压值不得大于2 7V 即轨道继电器释放值 4 6V 的60 以低于释放值40 的安全系数保证轨道继电器可靠释放 一 工作原理组成由电源屏 变压器 送电端限流电阻 送电端与受电端扼流变压器 防护盒 防雷补偿器 交流二元轨道继电器组成 3 1025Hz相敏轨道电路 在电气化牵引区段 为了保证牵引电流顺利流过绝缘节 在轨道电路的发送端 接受端设置扼流变压器 扼流变压器对牵引电流的阻抗很小 而对信号电流的阻抗很大 牵引电流对信号设备没有任何影响 提高了轨道电路的抗干扰性 扼流变压器 工作原理专用电源从送电端经钢轨线路 再经受电端送回室内给交流二元轨道继电器的轨道线圈3 4供电 局部线圈1 2的电源由室内供出 当轨道线圈和局部线圈所得电源满足规定的相位和频率要求时 相敏 交流二元轨道继电器吸起 列车占用时 轨道电路被分路 GJ落下 若频率和相位不符合要求时 GJ也落下 相敏 二 轨道电路特点采用交流25Hz电源连续供电 其受点端采用交流二元轨道继电器 从电网送入50Hz电源 经专设25Hz分频器分频作为轨道电路的专用电源 由于交流二元轨道继电器具有可靠的频率选择性 和相位鉴别能力 即相敏特性 因而抗干扰能力强 有可靠的绝缘破损防护 电源频率较低 传输损耗较低 故传输距离长该轨道电路不仅可以用于交流电气化区段 而且可以用于非电气化区段 一 移频的概念采用频率调制的方式 将低频调制信号Fc搬移到较高频率Fo 载频 上 以形成振荡不变 频率随低频信号的幅度作周期性变化的信号 采用这种方式的轨道电路称移频轨道电路 3 11移频轨道电路 二 ZPW 2000系列移频轨道电路类型 轨道电路随着低频信号的增加 可传递的信息量也可以逐步增加 根据可以发送信息的数量分为4信息 8信息及18信息移频轨道电路 应用 我国铁路广泛应用的ZPW 2000系列是可以发送18信息的无绝缘移频轨道电路 是在法国UM71无绝缘轨道电路国产化基础上 结合国情进行开发而成 特点 在无绝缘轨道电路传输安全性 传输长度 系统可靠性 可维修性以及结合国情提高技术性能价格比 降低工程造价上都有了显著提高 ZPW 2000轨道电路图 3 12轨道电路电码化 定义 站内轨道电码化 指的是非电码的轨道电路能根据运行前方信号机的显示发送各种电码 意义 当采用移频轨道电路 机车信号设备和ATP设备能直接接受移频信息 而站内轨道电路不能发送移频信息 当列车在站内运行时机车信号将中断工作 为了保证行车安全和提高运输效率 使机车信号在站内也能连续显示 需在站内原轨道电路的基础上进行电码化 方法 实现电码化的方式主要有切换方式和叠加方式 切换方式电码化 2种 固定切换方式 依靠轨道继电器 即本轨道电路区段被占用实现移频化时 起转换开关作用的轨道发码继电器固定在励磁状态 向轨道发送移频信息 待列车压入下一相邻轨道电路区段后 本区段的轨道发码继电器才落下 恢复原轨道电路 脉动切换方式 设置传输继电器 某一轨道区段电码化时 使传输继电器处于脉动状态 当其励磁时向轨道发送移频信息 失磁时将原轨道电路设备接向钢轨 列车出清时轨道电路自动恢复 叠加方式站内电码化 定义 是将移频信息叠加在原轨道电路上 移频轨道电路和原轨道电路用隔离器隔离开 使得本区段两种类型轨道电路不互相影响 特点 由于采用的是两种轨道电路叠加的方式 移频信号和50Hz轨道电路或25Hz相敏轨道电路叠加使用 尤其是预叠加方式可提前一个区段发码 能保证机车信号不间断及时接收移频信息 克服了脉动切换方式在传输继电器落下期间造成中断发码的缺点 3 13电气化牵引区段轨道电路 电气化牵引区段对轨道电路的特殊要求 必须采用与牵引电流频率不同的轨道电路必须采用双轨条式轨道电路交叉渡线上两根直股都通过牵引电流时应增加绝缘节钢轨接续线截面加大 为了减小两根钢轨引接线因长度不同 阻抗不等对轨道电路不平衡度的影响 钢轨接续线宜采用等阻连接线 第四节通用式机车信号 4 0通用机车信号基本概念定义 机车信号是用设于机车驾驶室内的设备自动反映运行条件 指示司机运行的一种信号显示制度 又称机车自动信号 作用 采用机车信号设备 能避免自然条件干扰的影响 提高司机接受信号的可靠性 保证行车安全 提高运输效率及改善司机的劳动条件 技术 通用机车信号利用计算机和数字信号处理技术 能识别各种制式的信号信息 可用于各种制式的自动闭塞和半自动闭塞区段 构成 通用式机车信号采用计算机译码 DSP芯片为主机主芯片 该芯片采用40MHz晶振 完成对输入信号的数字滤波 译码及输入输出控制 4 1通用机车信号功能1 接收 自动识别和处理各种地面信息 用户可根据本地区闭塞制式 用断线或短路的方法对DSP芯片译码程序进行选择 以适应不同区段对信息及灵敏度的要求 2 可为自动停车装置 列车运行监控装置或列车超速防护装置提供信号显示 速度等级 制式区分 过绝缘节等信息 与列车监控软件或列车超速防护软件配合 实现列车的速度监督和速度控制 4 2通用机车信号的作用使机车在具有不同闭塞制式的整个机车交路内能不间断地使用机车信号 并提高机车信号的可靠性以作为主体信号使用 不仅可以自动快速地实现各种地面信号制式的转换 而且由于采用数字信号处理技术 使机车信号的功能 可靠性 安全性 抗干扰能力达到一个新的水平 并为列车运行超速防护系统提供及时 完整 足够的列车运行信息 使列车运行超速防护系统的控制更为精确 4 3八显示机车信号机的灯位绿灯位 准许列车按规定速度运行 地面信号显示绿灯 半绿半黄灯位 准许列车按规定速度运行 地面信号显示1黄1绿 黄灯位 列车减速运行 地面信号机显示黄灯 带 2 字的黄灯位 列车减速运行 地面信号机显示黄灯 次一架信号机开放经道岔侧向的显示 双半黄灯位 准许列车经道岔侧向位置 以限制速度越过接近的地面信号机 地面信号显示双黄灯 半黄半红灯位 及时停车 地面信号机显示红色灯光 红灯位 列车已越过地面上显示红色灯光的信号机 白灯位 不复示地面上的信号显示 第五节查询应答器 5 1查询应答器的功能查询应答器 是一种采用电磁感应原理构成的高速点式数据采集 传输设备 已成为实现现代轨道交通地面与列车间相互通信的重要设备 在轨交通中查询应答器往往应用在运行移动列车和某个固定地点之间的信息传输 传统的做法是查询器装在机车上 而应答器装在地面轨道上 形成机车查询信息 地面回答所需