张壮—6502毕业设计说明书.doc

黑龙江交通职业技术学院毕业论文 10级 铁道通信信号专业黑龙江交通职业技术学院毕业设计说明书题目 三 江 站 6502电气集中工程设计 专业班级 铁道通信信号1012班 姓 名 张 壮 2012 年 6 月 25 日毕业设计任务书一、设计题目：三江站6502电气集中工程设计二、目的 （一）通过毕业设计培养学生综合运用所学专业知识的基本技能，培养学生分析问题解决问题的能力；（二）是学生比较系统的掌握6502电气集中电路原理，并能将理论知识正确的，比较熟练地应用于实际站场的工程设计；（三）提高学生查阅设计手册，工程规范和参考资料的能力，基本掌握工程设计的步骤、方法和计算技能；（四）通过毕业设计全面检验学生综合素质提高专业技能及专业教育质量。三、技术要求（一）采用部分6502定型组合；（二）区间采用四显示移频自动闭塞；站内采用正线电码化；（三）采用沈信TD1型单元控制台，PD-15型电源屏或中、小站电源屏。ZD型电动转辙机，四线制、五线制道岔电路，交流连续式安全型轨道电路（一送一受和一送多受）；（四）站场与线路布置见站场平面图。四、设计内容（一）信号平面布置图（全站）（第1、2周）（二）组合联系图及组合排列表（一个咽喉）（第3周）（三）双线轨道电路图（半个咽喉）（第4、5周）（四）不拼贴电路图（道岔控制电路图、信号机点灯、轨道电路图）（第6周）（五）电缆径路图（第7、8周）（六）电缆配线表（两条电缆）（第9、10周）（七）联锁表（一个咽喉）（第11周）（八）区间信号点灯电路图（第13周）五、设计要求（一）图幅大小按标准图幅设计；（二）除完成要求的设计内容，应写出毕业设计说明书。六、设计主要参考资料（一）王秉文.6502电气集中电路（二）王秉文.6502电气集中工程设计（三）林瑜筠.区间信号自动控制（四）林瑜筠.提速区段6502电气集中图册 （五）林瑜筠.铁道信号基础（六）铁路信号显示（七）信号（工程设计）（八）铁路信号设计规范七、设计时间安排第1-13周 电路设计及绘图第14周 撰写毕业设计说明书及整理图纸第15、16周 毕业设计审图及答辩 电信工程系铁道通信信号专业部 2012年3月18日毕业设计（论文）开题报告题目： 三江站6502电气集中工程设计1 本课题的来源、选题依据：铁道通信信号下达的任务书2 本课题的设计（研究）意义（相关技术的现状和发展趋势）：通过工程设计或论文撰写，综合运用和深化所学专业理论知识；培养学生的认真负责、实事求是的科学态度；不畏困难、勇于攻坚优良学风及锻炼独立工作能力，同时检验学生专业学习质量，判断学生是否达到毕业标准。3. 本课题的基本内容、重点和难点，拟采用的实现手段（途径）：（可以另附页）6502电气集中工程设计与施工，设计包括基本的信号平面布置图和重点的电缆径路及配线图等，设计中的数值计算，通过任课和指导教师的讲解和辅导，并按要求完成任务项目。 文献综述（列出主要参考文献的作者、名称、出版社、出版时间以及与本课题相关的主要参考要点）：王秉文.502电气集中工程设计.北京:中国铁道出版社，2005.林瑜筠.铁道信号基础.北京:中国铁道出版社，2006林瑜筠.区间信号自动控制北京:中国铁道出版社，2007阮振铎.铁路信号设计与施工.北京：中国铁道出版社，2008指导教师意见： 指导教师： 年 月 日专业部意见： 签字 年 月 日中期进展情况检查表 2012 年 5 月 7 日课题名称铁路信号设计与施工学生姓名张壮学 号201012001专 业铁道通信信号指导教师吕建东职 称讲师主要研究内容及进展信号平面布置图（全站）组合联系图及组合排列表（一个咽喉）双线轨道电路图（半个咽喉）不拼贴电路图（道岔控制电路图、信号点灯、轨道电路图）电缆径路图尚须完成的任务电缆配线表（两条电缆）联锁表（一个咽喉）区间信号点灯电路图存在的主要问题及解决措施图纸设计中位置坐标有计算错误的，绝缘节设置位置有出处的，图纸设计中包括的内容项目不全，在虚心向老师同学求教后，进行较正确的修改。指导教师审查意见专业部审查意见内容摘要电气集中联锁是车站信号系统中运用时间最长，技术较成熟完善，在目前较为普遍使用的用以保证行车安全、提高运输效率的技术设备。本设计所选模拟站场三江站，设计名称为三江站6502电气集中工程设计（本站主要针对下行咽喉进行设计），设计内容包括：车站信号平面布置图、组合联系图及组合排列表、双线轨道电路图、道岔控制电路图、信号机点灯电路图、轨道继电器电路图、电缆径路图、电缆配线表（两条电缆）、联锁表、区间信号点灯电路图。车站信号平面布置图能正确反映电气集中室外主要设备的布置情况，主要完成道岔、警冲标、信号机坐标的计算并确定其位置；组合联系图和组合排列表，绘制组合联系图，运用特有的组合架排列方法来编制组合排列表；双线轨道电路图,需完成轨道电路的极性配置、送受电端的布置；电缆径路和电缆配线表，需计算电缆长度，选择电缆径路以及计算所需芯线数；联锁表，包括基本进路的选择、敌对信号的确定、轨道区段侵限检查等；区间信号点灯电路图主要包括运行方向电路、接收电路、发送编码电路、内方闭塞分区联系电路（三接近区段和车站联锁电路的联系电路）、通过信号机点灯电路（仅以离去区段无此电路）等。三江站位于嫩江方面至古莲方面662K069m。本次设计中，股道4个，道岔9组，进站信号机4架，出站信号机8架，调车信号机10架。电路设计采用6502电气集中。关键词：电气集中；联锁；工程设计；电路。- 9 -一、信号机平面布置图（一）信号机的设置1、列车信号机的设置（1）进站信号机：进站信号机应设在距进站道岔尖轨尖端(顺向为警冲标)不少于50m的地点。如图（图号SJ-1）所示，本车站下行咽喉设置两架进站信号机：X和XF。（2）出站信号机：为了禁止或准许列车由车站开往区间，车站内有发车作业的到发线股道上，均应装设出站信号机。如图（SJ-1）所示，本车站设置下行咽喉五架出站信号机：S、S、S3、S4。2、调车信号机的设置（1）调车信号机：调车信号机是为在集中区内进行调车作业而设置的一种信号机。调车作业一般是利用牵出线与到发线、咽喉区与到发线之间的线路进行的。如图（图号SJ-1）所示，本车站下行咽喉设置五架调车信号机：D1、D3、D5、D7、D9和D11。（二）轨道区段的划分和绝缘位置的确定1、在电气集中车站上，凡设置信号机的地方都要用钢轨绝缘把信号机前方线路划分不同的轨道区段；2、股道两侧均设钢轨绝缘，以至于股道上留有车辆时不导致锁闭咽喉道岔；3、尽头线入口处的调车信号机前方必须设一段轨道电路其长度不小于25m，以便了解线路占用状态D5JG；4、道岔区段轨道电路一般不应超过三组单动道岔或两组双动道岔；5、1/3、2/4渡线绝缘是满足道岔定位时不影响平行进路的需要。6、道岔绝缘均为弯股切割以保证电码化需要。（三）股道有效长度各股道有效长度的计算是根据各股道两端出站信号机之间的距离即两信号机距站中心坐标之和，如IG有效长度是445+485=930m。（四）坐标计算1、警冲标的坐标计算道岔岔尖的坐标、尖轨尖端至岔心的距离（b=14m）、警冲标岔心50m之间的关系计算：如图（图号SJ-1）所示，13号道岔处的警冲标的坐标：508（14+50）=444m。2、列车信号机坐标三江站的列车信号机坐标均与钢轨绝缘节坐标同一位置，如图（SJ-1）所示，X信号机坐标：1220m。3、调车信号机坐标调车信号机坐标与道岔坐标相差4m，如图（SJ-1）所示，D1信号机坐标：625+4=629m。二、组合联系图6502电气集中电路为组合式电路，其电路是由各种不同的组合拼接而成的。6502电气集中共有12种定型组合，除方向组合和电源组合外，其余10种定型组合电路都可被选来用拼接成各种不同的电路，这些用不同组合拼接起来的电路组成了整个站场网路。由于6502电气集中的组合是以其对应的道岔、信号机和轨道电路区段作为基本单元设计的。因此，6502电气集中有三种基本组合。分别为，道岔组合、信号组合和区段组合。如图（SJ2）所示。(一)道岔组合有以下三种类型1、DD组合，单动道岔组合，用于单动道岔。2、SDZ组合，双动道岔主组合，用于一组双动道岔。3、SDF组合，双动道岔辅助组合，一组双动道岔占用半个SDF组合。（二）信号组合分列车信号组合和调车信号组合两大类1、列车信号组合有四种类型：(1)LXZ组合，列车信号主组合，用于进站、出站信号机和接车近路、发车进路信号机。(2)1LXF组合，一方向列车信号辅助组合，用于仅有一个发车方向的出站信号机，以及单线区段的进站信号机。(3)YX组合，引导信号组合，用于带引导信号的进站信号机及接车进路信号机。（三）调车信号组合有两种类型1、DX组合，调车信号组合，用于并置等调车信号机。2、DXF组合，调车信号辅助组合。（四）区段组合不论是道岔区段还是无岔区段，区段组合均只有一种组合，即：Q组合，区段组合，用于有道岔的轨道区段以及列车进路内的无岔区段。（五）组合联系图的布置根据已确定下来的车站信号平面布置图，选用不同的组合，绘制了双向四股道车站的组合联系图。下面就如何选用组合绘制组合排列图作个简单的介绍。 1、进站信号机选用的组合和接车进路信号机应选用的组合在复线单向运行区段，当进站信号机内方有无岔区段并设有同方向调车信号机时，选用1LXF、YX、LXZ和零散组合。调车信号机不另设DX组合。如X-D1。接车进路信号机选用组合的情况与进站信号机相同。 2、出站兼调车信号机和发车进路兼调车信号机选用的组合对于有一个发车方向时，出站兼调车信号机选用LXZ和1LXF两个组合，有两个及以上的发车方向时，出站兼调车信号机选用LXZ和2LXF两个组合。 3、调车信号机选用的组合每架并置或差置的调车信号机选用一个DX组合。如D5、D7、和D11。 4、道岔选用的组合单动道岔选用一个DD组合，对于双动道岔除了选用一个SDZ组合外还应该选用半个SDF组合。 5、道岔区段选用的组合每一个道岔区段和列车进路上的咽喉无岔区段一般来说都应该选用一个Q组合。Q组合必须放在利用该区段排列任何进路都必须经过的地方。对于交叉渡线，采用的是组合换位的处理方式。理由是，交叉渡线道岔组合换位后，使得交叉渡线范围内的每个道岔区段只需在关键部分设置一个区段组合。三、组合排列表组合排列表表示了定型组合和非定型组合以及轨道电路测试盘等在组合架上的位置。如图（SJ3）所示。（一）组合位置的编号在继电器室内组合架的设置，按四排按四架排列。进继电器室门，面对组合架正面，由前向后顺序编排号，每排左至右顺序编架号。用两位数字就能给每个架子编号，十未数字表示排号，个位数字表示架号。组合在组合架上的位置，由下向上顺序编层号。因室内电缆在组合架顶部的走线槽上敷设，零层要设置在组合架的最高层。（二）组合排列表 当组合的排列顺序和组合位置号给出的顺序确定之后，就可以在组合连接图中各组合方框的每个组合编上组合位置。表的最上面的一行是每个组合所在组合架的编号，最左边的一列是每个组合在组合架上的层号，两者合在一起就是组合的位置号。对应每个组合位置的方框，被划分为两小方格，上面的方格填写该位置组合对应的信号设备的名称；下面的方格填写该组合的类型名称。（三）组合表排列编号按赵组合联系图的顺序，依次将各组合填在组合排列表上。在本站中下行咽喉从第一排的第一架即11架开始排，依次为12、13、14架。每架各层采用“S”形排列法，即11架从下向上排、12架从上往下排、13架又从下往上排。组合排列表中包括方向组合F和电源组合DY，本站场下行咽喉把方向组合F放在本咽喉第1排第1架第10层，而电源组合DY放在第1排第2架第10层。 四、双线轨道电路图（一）轨道电路极性的配置当钢轨绝缘破损时，为使受电端继电器不受邻线轨道电路的影响而误动，所以采用极性交叉。检查站内轨道电路极性交叉的，可以利用封闭回路法。其方法是以单线条绘出站内轨道平面图，在图上要标出划分轨道区段的钢轨位置，还要标出道岔轨道绝缘位置。如图（SJ4）所示。（二）双线轨道电路图设计1、 一个封闭回路,如果回路中绝缘节数目为偶数,就能实现极性交叉,奇数就不能。2、一条由两端断开的线,其两端的极性如已确定不能改变,如两端的极性相同,则其中的绝缘节数目为偶数时,则能实现极性交叉,奇数则不能.如两端的极性相反,奇数能,偶数则不能。3、道岔区的钢轨绝缘安装在直股上或弯股上可以改变轨条的极性,两个分支共同部分的钢轨极性不变,采用直股切割与采用弯股切割两分支的极性则完全相反.这就是说，用改变切割法可以改变钢轨极性以满足极性交叉的要求。4、极性的画法：用粗、细两种线条表示轨道极性的布置。（三）轨道电路送、受电端的布置轨道电路送、受电端的布置主要考虑以下几点：1、相邻两轨道电路的送电或受电端尽量在一个箱盒内，这样引入箱盒内的电缆根数相对减少。2、双送或双受的变压器箱内引入电缆少，配线规律，所以便于施工和维修。3、咽喉区道岔区段轨道电路送电端，一般设在岔前部位。有时，对于相邻两个轨道区段，为了考虑在其分界绝缘的两侧能双送和双受，则送电端也可设于岔后部位。4、在双线轨道电路布置图上，还应绘出信号机、轨道主副受端区段、无岔区段等名称。五、道岔控制电路图通过四线制双动道岔控制电路图，了解道岔启动电路和表示电路的构成，同时掌握转辙机常见故障判断、测量及处理方法，根据电路图进行。如图（SJ5）所示。（一） 常见故障的判断及处理。1、 启动电路断线故障及处理：（1） 现象：道岔扳不动；（2） 判断及处理； 判断故障是在室内或室外在电缆盒处测端子2或1与5之间有无直流电压，若有，则故障在室外（扳动时测量）。 室外故障的检查及处理：首先测量电缆与插接器之间的连线，用万用表X100或X1K档进行测量，查出故障点。2、 表示电路断线故障及处理：（1） 判断在电缆盒处测1或2与3之间有无电压： 有交流无直流电压表示断线，故障在室外。 有直流电压，则无故障。 无电压的判定（无直流也无交流）在电缆盒处拆下一条设备配线或是断开遮断器的05和06，后测量有电压，则室外设备短路故障；无电压，则电缆断线或室内未将电送出。（2） 故障处理在测定是室外断线故障后，首先排除电缆盒至插接器之间有无断线，若有则排除，若无则继续查找。六、信号点灯电路图三江站设计的信号点灯电路是两方向出站信号机电灯电路图，该图中设备的图形符号均在一个长方框内，表示了它们是一个完整的矮型信号机构，信号变压器与灯丝转换继电器是放在机箱盖内的。在图中的表格反映出了出站信号机用的定型组合LXZ和2LXF组合的位置。如图（SJ6）所示。七、轨道电路图除个别无岔区段的轨道继电器需设在零散组合内，大部分轨道继电器都分别设置在Q组合和1LXF组合内。无论轨道继电器设在何处，其电路都不画在组合类型图内，而是另画了一张轨道继电器电路图，见图（图号SJ7）所示八、电缆径路图电缆径路图是室外设备安装的重要施工图纸，它以车站信号平面布置图为依据，布置转辙机和轨道送、受电端的安装位置。将电缆径路图中的电缆和电缆网络连接设备摘出，单独按束绘制成的树状分支图就是电缆网络图。如图（SJ8）所示。（一）路图包括的内容1、电路极性交叉的配置；2、电路送受电端的布置；3、电缆网络连接设备的类型和位置；4、信号设备的串接顺序和电缆径路；5、电缆的长度和芯数。前两项已在双线轨道电路图中完成，三江站下行咽喉电缆径路图（图号SJ8）所示。（二） 缆径路的选择原则选择电缆径路应考虑节省电缆和便于施工、维修。 1、电缆径路应尽量选择在线路的外侧，或在间距不少于4.5m的线路之间；2、电缆径路应选择在通过线路及障碍物最少、两设备间距离最短的地方，还应考虑不妨碍其他建筑物的扩建；3、电缆径路必须穿越线路时，应避开道岔的岔尖、辙叉心和钢轨接头处；4、电缆径路应避开易燃、易爆、易腐蚀的地点；5、电缆径路应避开土壤松软、可能发生塌方的地方；6、应避开坚石、池沼和污水坑地带；7、施工时尽量安排所有电缆一次同沟埋设；（三）电缆芯数的计算1、道岔电缆芯数三江站下行咽喉共四组道岔，使用芯数为4组4芯2芯电话共用=18芯。（1）双动道岔电缆芯数双动道岔一动电缆盒引入的导线芯数为4芯（包括2共用电话线）。双动道岔末动电缆盒引入的导线芯数为5芯（包括2共用电话线）；（2）单动道岔电缆芯数单动道岔电缆盒引入的导线芯数为4芯（包括2芯共用电话线）。（3）轨道电路送受电端电缆芯数轨道电路的每个受电端均引入的导线芯数为2芯；一条电缆的轨道电路的送电端的电缆芯数共用2芯。2、信号机电缆芯数（1）一架出站信号机的电缆芯数：8芯点灯+4芯报警（有2芯共用）+2芯（共用电话线）=14芯；（2）一架调车信号机的电缆芯数：使用3芯；（3）一架进站信号机的电缆芯数：8芯点灯+3芯报警（有2芯共用）+2芯（共用电话线）=13芯。表1-1.综合扭绞电缆芯线备用量芯 数扭 绞 型 式备用芯线414星绞1对632对绞1对842对绞1对9421对绞+普通1对1234星绞1对14342星绞+普通1对1644星绞1对19443星绞+普通2对21445星绞+普通2对2454122星绞+对绞+普通2对2874星绞2对30742星绞+普通2对33745星绞+普通2对3774323星绞+对绞+普通2对4274426星绞+对绞+普通2对4474428星绞+对绞+普通2对48124星绞3对521244星绞+普通3对56144星绞3对611445星绞+普通3对+1芯（四）电缆箱盒的设计1、进出站高柱信号机点灯装置采用电缆箱XB2箱，矮型调车信号机和矮型出站信号机点灯变压器和点灯单元均安装在机构内，应采用HZ12或HZ24电缆盒。2、单动道岔引入电缆采用HZ12电缆盒，双动道岔的一动引入电缆采用HZ24电缆盒，末动引入电缆采用HZ12电缆盒。3、轨道箱进站信号机处IAG和AG用XB2箱，高柱出站信号机处用XB1箱，矮型出站信号机用HZ24电缆盒。（五）电缆长度的计算电缆敷设的长度，按设备间的电缆径路实际长度与中间的附加长度之和计算，计算公式为：其中，电缆总长度； 电缆径路长度，即坐标； 电缆穿越的股道数；5.5 穿越一次线路按5.5m长度计算。 附加长度，包括：电缆每端出入土和做头4m，信号楼内储量为50m；1.02敷设电缆的自然弯曲系数。例如图（SJ8）所示，道岔电缆长度为：=（508+5.50+50+8）=574 m。九、道岔电缆配线图道岔电缆的敷设是在电缆配线图的基础上进行的，每根电缆与箱、盒的接线端子的安装是要根据道岔电缆配线图进行的。以信号楼分线盘为起点，作为电缆始端连接设备，箱、盒作为电缆终端连接设备。在箱、盒内接线端子尽量由小号到大号，从上向下依次排列；设备按从少向多，由上向下顺序排列。如图（SJ9）所示。十、信号机电缆配线图三江站的信号机电缆配线是将轨道箱与信号机的箱、盒合设在一起，这样节省电缆，便于检查和维修。设计原则同上所述。如图（SJ10）所示。十一、联锁表一般把对平行作业影响小，走行距离比较短，经过道岔比较少的进路定为基本进路，其中以第一个因素为主。对平行作业的影响应优先考虑接车进路，其次为发车进路，最后才考虑调车进路。在联锁表内，对于列车进路一般只填写基本进路和一条变更进路，在“进路方式”栏内用“1”表示基本进路，“2”表示变更进路，而对调车则只填写基本进路。本站三江站下行咽喉的联锁表只列举了9条进路，包括3条接车进路、3条调车进路、3条发车进路，接车和发车进路均为正方向的基本进路。见图（SJ11）所示。（一） 联锁表的编制方法1、基本进路的选择(1) 方向栏：通过进路，接车进路（正方向和反方向），发车进路（正方向和反方向），调车和进路。(2) 进路号码栏：按全部列车进路和调车进路顺序编号。(3) 进路栏：全部列车和调车的基本进路。(4) 按钮栏：始端按钮，变更按钮和终端按钮。(5) 运行方向道岔栏：列车和调车运行时经过的道岔。(6) 道岔栏：顺序填写所排进路中的全部道岔以及有关防护和带动道岔的编号和位置。(7) 敌对信号栏：站内连锁设备中，敌对进路必须互相照查，不得同时开通，凡属于敌对进路的信号，不能同时开放。第一类：同一到发线上对向的列车进路与列车进路。第二类：同一到发线上对向的列车进路与调车进路