城市轨道交通信号基础设备维护课件：信号机

城市轨道交通信号基础设备信号机信号灯认知色灯信号机信号机设置与显示第一节信号机认知信号机概述一信号机分类二1.掌握信号机的基本原理、作用；2.了解城市轨道交通信号的分类；3.了解解信号机的分类方式；4.掌握信号机的设计原则；学习目标一

信号机概述定义一

信号机概述信号机：类似交通信号灯，用于向司乘人员发出信号显示，以保证所防护区段内列车运行安全，防止列车间相互冲突或列车颠覆的设备。为保证在一个区段（或分区）或一条进路内只有一列列车安全运行，在区间、分区或进路的入口处设置信号机对它们进行防护。一

信号机概述

信号机是保证行车安全的设备，是指示列车及调车作业的命令，行车有关人员必须熟知信号的显示方式，按照信号显示要求进行行车及调车作业。发展一

信号机概述在铁路发展初期，以手信号指挥行车，后来才出现信号机。早期的信号机是臂板信号机，以臂板的水平位置作为停车信号，以垂直位置作为运行进行信号。但垂直位置与机柱形成一条线，其显示不易辨认，后来改成与机柱构成45度角作为进行信号。发展一

信号机概述概述一信号机概述缺点：臂板信号只能作为昼间使用，在夜晚还需用灯光信号；另外臂板信号机需人力通过钢丝线(导线)操纵，在导线传动系统的设计中应保证导线热胀冷缩时不会使臂板出现错误显示，而且当导线断线时应保证臂板处于水平位置显示“禁止运行”信号。发展一信号机概述1922年出现了色灯信号机。它不仅使昼夜间的信号显示一致，且可利用色光和灯位的不同组合增加信号显示，提供较多信息。直到现在，色灯信号机仍广泛使用。发展一信号机概述随着铁路运输的发展，特别是行车速度的提高，要求信号便于嘹望并能提供更丰富信息，而地面固定的色灯信号机受到色光数量和显示距离等因素的限制，不能提供满足列车高速运行的更多信息。因此，产生了以显示速度为主的多信息车载信号及列车运行控制的数字化显示设备(DMI)。发展一信号机概述二信号分类

1.按信号接收效果分类

(1)视觉信号:以信号灯的颜色、显示数目及灯光状态等表达的信号，如手信号旗、信号牌、地面信号机等。

我国轨道交通视觉信号的基本颜色是红、黄、绿二

信号分类视觉信号基本颜色是红色、黄色和绿色，再辅以蓝色、月白色，构成信号基本显示系统。红色：停车信号，禁止越过该信号机（信号熄灭或显示不明时，也应视为停车信号）；黄色：允许信号，要求列车注意或减速运行；绿色：允许信号，要求列车按规定速度运行。二

信号机分类蓝色：用于调车作业，表示禁止越过该信号机调车；月白：用于调车作业——表示允许越过该信号机调车；

用于正线作业——同时显示一个红灯信号，构成引导信号，表示准许列车越过显示红灯的信号机，并随时准备停车。二

信号机分类二

信号机分类信号机颜色图形符号

(2)听觉信号：以声音的强度、长短等方式来表示信号意义，如号角、响墩、机车鸣笛等。例如，某地铁公司的《行车组织规则》中关于列车鸣笛规定：

二

信号机分类1)鸣笛的作用是发出警告或要求协助，长声为三秒，短声为一秒，音响间隔为一秒。重复鸣示时，须问隔五秒以上；

2)为避免对站内乘客及铁路沿途的居民造成滋扰，列车在正线上运行时只可在必要时鸣笛；

3)表3-1中的情况下必须按指定方式鸣笛：列车鸣笛鸣示方式表

2.按信号位置是否可移动分类（1）固定信号：固定设置在规定位置的信号装置，如地面信号机等。二

信号机分类（2）移动信号：根据需要临时设置的信号装置，如实施临时限速时设置的限速告示牌和限速终止标牌等。二

信号机分类

手信号：行车有关人员拿信号旗或信号灯或直接用手臂显示的信号，指示列车或车辆的允许和禁止条件。二

信号机分类序号手信号

显示方式类别

昼间

夜间1停车信号：要求列车停车展开的红色信号旗，无红色信号旗时，两臂高举头上，向两侧急剧摇动。红色灯光，无红色灯光时，用白色灯光上、下急剧摇动。2紧急停车信号：要求司机紧急停车展开红旗下压数次，无信号旗时，两臂高举头上，向两侧急剧摇动。红色灯光下压数次，无红色灯光时，用白色灯上下急剧摇动3减速信号：要求列车降低速度运行展开的黄色信号旗，无黄色信号旗时，用绿色信号旗下压数次。黄色信号灯光，无黄色灯光时，用白色或绿色灯光下压数次。4发车信号：要求司机发车展开的绿色信号旗上弧线向列车方面作圆形转动。绿色灯光上弧线向列车方面作圆形转动。5通过手信号：准许列车由车站通过展开的绿色信号旗。绿色灯光。6引导信号：准许列车进入车站或车辆段展开黄色信号旗高举头上左右摇动。黄色灯光高举头上左右摇动。7好了信号：某项作业完成用拢起信号旗作圆形转动。白色灯光作圆形转动。二

信号机分类二

信号机分类

3.按信号机设置位置分类（1）地面信号：设置在线路附近供驾驶员辨识的信号。（2）车载信号：将地面信号通过传输设备或其他方式传输引入列车的信号。车载信号设备一般安装在列车的驾驶室及车辆的底部。4.按照信号机用途进行分类：二

信号机分类（1）信号机：表达固定信号显示所用的机具，用来防护站内进路、区间、危险地点等，具有严格的防护意义。

按防护用途不同又分为进站信号机、出站信号机、通过信号机、调车信号机、预告信号机、遮断信号机、复示信号机、道口信号机等。二

信号机分类（2）信号表示器：对行车人员传达行车或调车意图的，或对信号进行某些补充说明所用的器具，没有防护意义。按用途又分为发车表示器、调车表示器、进路表示器、发车线路表示器、道岔表示器、脱轨表示器等。电气集中控制时的道岔表示器5.按信号机地位进行分类：（1）主体信号机：能独立显示信号，指示列车或调车车列运行条件的信号机。如进站信号机、出站信号机等。（2）从属信号机：本身不能独立存在，只能附属于某种信号机的信号机，如预告信号机、复示信号机。

举例:进站预告信号机从属于进站信号机；出站复示信号机从属于出站信号机。二

信号机分类6.按停车信号显示意义分类：二

信号机分类（1）绝对信号：当显示停车运行信号时，在没有引导信号的情况下，绝对禁止列车越过该架信号机。所有手动或半自动控制的主体信号机都属于这一类。（2）非绝对信号(容许信号)：信号机显示红灯、显示不明或灭灯时允许列车限速通过，并准备随时停车的信号。如自动闭塞区间的通过信号机显示停车信号，列车停车两分钟后，该信号机仍未显示进行信号时，列车可按限制速度20km/h越过它，但要求随时做好停车准备。城市轨道交通信号基础设备信号机信号灯认知色灯信号机信号机设置与显示第二节色灯信号机透镜式色灯信号机一组合式色灯信号机二LED信号机三1LED信号机透镜式色灯信号机，其结构简单，安全方便，控制电路所需电缆芯线少，得到广泛采用。组合式色灯信号机，为克服透镜式色灯信号机缺点而研制的新型信号机构，但现场应用较少。LED色灯信号机，显示距离远、寿命长、安全可靠，是一种节能、免维护的新型信号机。一

透镜式色灯信号机一

透镜式色灯信号机1.分类

高柱：安装在钢筋混凝土信号机柱上，由机构、机柱、托架和梯子组成。

矮柱：安装在信号机水泥地基上，没有托架，更不需要梯子。水泥基础新型基础按照安装位置分一

透镜式色灯信号机机柱——用于安装机构和梯子。机构——每个灯位配备有相应透镜组和单独点亮的灯泡。托架——将机构固定在机柱上，每一机构需上、下托架各一个。梯子——用于给信号维修人员攀登及作业。上托架下托架梯子机构机柱一

透镜式色灯信号机按照机构数量分为：

单机构：单显示、双显示和三显示。

双机构：四显示、五显示，还可以带引导信号、容许信号和进路表示器等。单机构双机构一

透镜式色灯信号机2.机构组成

每个机构内有一组透镜、一副灯座、一个灯泡和遮檐，高柱信号机还要为整个结构加装背板灯室背板一

透镜式色灯信号机

透镜：组装在镜架框上，由两块带棱的凸透镜组成，里边是有色带棱外凸透镜，外边是无色带棱内凸透镜。外透镜内透镜

内透镜采用有色(红、绿、黄、蓝、月白、无色等)的外凸透镜，外透镜采用无色的内凸透镜。信号机构颜色取决于有色的内透镜，可根据需要选用。一

透镜式色灯信号机一

透镜式色灯信号机遮檐：有色玻璃在阳光或机车前照灯的直接照射下，会呈现出色光，称为幻影显示。每个灯位装设长圆筒形遮檐，用来防止阳光等光线直射时产生错误的幻影显示。一

透镜式色灯信号机

背板：只有高柱信号机才有背板；底色为黑色，衬托信号灯光的亮度，更易辨识；有椭圆、圆形和方形三种。背板是一个机构共用的一

透镜式色灯信号机信号灯泡：色灯信号机和信号表示器的光源，每个灯位一个，额定电压12V，功率25W，采用直丝双灯丝，一主一副。TX12-2512-25T表示铁路x表示信号主丝12V25W副丝12V25WA型B型一

透镜式色灯信号机主灯丝和副灯丝呈直线状且平行。（1）主灯丝在下，副灯丝在上，略高于主丝（2.5±0.5mm）避免主灯丝断丝时，灯丝落下碰到副灯丝。（2）主灯丝在前，副灯丝在后，以防止副灯丝挡住主灯丝光。主丝副丝

正常情况下，用主灯丝点灯，副灯丝不点亮。当主灯丝烧断后由控制电路(主副灯丝转换电路)来自动转换由副灯丝来点灯。

主灯丝在下可避免主灯丝断丝时，灯丝落下碰到副灯丝，影响副灯丝正常工作。一

透镜式色灯信号机一

透镜式色灯信号机定焦盘式灯座：可上下、前后、左右三维调节调整光源位置，使主灯丝位于透镜组的焦点上，获得最佳显示效果。灯座在调整好后可以固定，更换灯泡时无需再调整。灯座间用隔板分开，以防止相互串光，保证信号显示的正确。一

透镜式色灯信号机3.型号含义XSG—HL表示是高柱信号机，矮型用A表示是色灯信号机表示是信号机构机构灯室所显示的颜色二

组合式色灯信号机1.特点

透镜式色灯信号机缺点：光系统射出的平行光线散角小（2°），覆盖面窄，曲线线段只能局部范围看到。

组合式色灯信号机弥补此不足，偏散角大，可见光分布均匀，能见度高，有利于司机瞭望，适用于曲线半径300-20000m的各种曲线线段。二

组合式色灯信号机2.定义

组合式信号机每个灯有一个灯室（独立），灯室间无串光的可能，使用时根据信号显示要求分别组装成二显示、三显示及单显示机构，故称为组合式。二

组合式色灯信号机二

组合式色灯信号机3.结构

组合式信号机构由光系统、机构壳体、遮檐、瞄准镜插孔五部分组成。二

组合式色灯信号机

1）光系统光系统由反光镜、灯泡、色片、非球面镜、偏散镜及前表面玻璃组成。2）机构壳体

机构外壳用硅铝合金压铸而成。内外表面均涂无光黑漆，可防止光反射。结构合理，密封性能好，且体积小，重量轻，每个机构包括遮檐约7kg，便于携带安装。

二

组合式色灯信号机

3）遮檐

遮檐采用玻璃纤维增强不饱和聚酯，俗称玻璃钢制造。重量轻、耐腐蚀性能好，强度高，其几何形状设计成既能遮挡阳光，又能满足偏散光显示的需要。4）瞄准镜插孔

信号机构右下方有一个瞄准镜插孔，供调整信号机显示方向时使用。因瞄准镜孔中心与信号机构的主光轴是相互平行的，所以瞄准镜中找到的目标点也就是信号机主光轴能照射到的地方，从而加快信号机调整速度。

三LED色灯信号机1.特点

（1）LED信号机的机构由铝合金材料构成，重量大大减少，便于进行施工安装，密封条件好；

（2）信号点灯单元由LED发光二极管（组成发光盘）构成，使用寿命长（可达105h），可以做到免维护。三LED色灯信号机2.结构

LED色灯信号机一般由铝合金机构、发光盘、透镜、点灯装置和报警单元组成。铝合金机构:分为高柱机构和矮型机构。三LED色灯信号机三LED色灯信号机

发光盘:由多个超高亮度发光二极管组成一个串并联结构的发光矩阵，排列成的圆盘形状。分为高柱发光盘、矮型发光盘、表示器发光盘三种，其LED数量递减。当30%的LED二极管损坏时将发出报警。三LED色灯信号机

光学透镜：在LED发光二极管前设一蜂房状透镜板，将透镜板上的小透镜一一对应安放在LED发光二极管前面的光轴上，使所有LED发光二极管的散射光都聚焦成为方向一致的平行光束。点灯装置:该装置输出稳定12V直流电压，性能稳定可靠，能适用于电压波动较大的区段，且使用方便，现场不需要调整。发光盘专用点灯装置由隔离变压器、整流电路、稳压电路和告警电路构成。三LED色灯信号机三LED色灯信号机（1）可靠性高发光盘由上百只LED和数十条支路组成，个别LED或支路故障不会影响信号正常显示。（2）寿命长LED寿命可达10万小时，是信号灯泡的100倍，有利于实现免维修。（3）节省能源信号灯泡功率为25W，发光盘功率不足信号灯泡的1/2，铁路信号机数量庞大，点亮时间长，LED节能效果显著3.优点

三LED色灯信号机（4）聚焦稳定

发光盘焦距在设计和生产中已经确定，并能够始终保持良好的聚焦状态，不需现场调整（5）无冲击电流LED信号机没有点灯过程中冷丝状态的冲击电流，有利于延长供电装置使用寿命。三LED色灯信号机（1）价格昂贵（2）生产厂家多，设计生产标准未完全统一（3）发光盘寿命长，但点灯单元、信号机构寿命不能同样长4.缺点

城市轨道交通信号基础设备信号机信号机设置与显示信号灯认知色灯信号机目录信号机设置原则一信号机设置、显示与命名二信号机控制模式三1.掌握信号机的设置原则；2.了解信号机的灯光显示组合；3.了解信号机的显示制度；4.掌握信号机的控制模式；学习目标一

信号机设置原则一

信号机设置原则1.设于列车运行方向右侧城轨交通实行右侧行车制（铁路实行左侧行车制），规定信号机设在行车方向线路右侧，地面信号机地下部分一般安装在隧道壁上。特殊情况，如因设备限界、其他建筑物或线路条件的影响，可设于列车运行方向左侧。2.任何信号机不得侵入设备限界。

设备限界是用以限制设备安装的轮廓线。

直线地段的设备限界是在直线地段车辆限界外扩大一定安全间隙后形成的。曲线地段的设备限界应在直线地段设备的限界基础上，按平面曲线不同半径过超高或欠超高引起的横向和竖向偏移量，以及车辆、轨道参数灯因素计算确定。一

信号机设置原则3.尽量选用高柱信号机高柱信号机具有显示距离较远，观察位置明确等优点，车辆段进/出段信号机、停车场进/出场信号机均采用高柱信号机。隧道内安装空间有限，一般采用半高柱信号机（最低灯位距轨面1.2m）或者采用矮柱信号机。调车信号机因对显示距离要求不高，可采用矮柱信号机。一

信号机设置原则尽量选用高柱信号机1.正线信号机设置、显示与命名（1）防护信号机

设置：用于防护道岔，指示进站列车运行条件，保证接车进路的正确和安全可靠；设置在正线道岔岔前和岔后的适当地点，一般为进站线路最外方道岔尖轨尖端(顺向时为警冲标)不少于50米的地点，不得超过400米二

信号机设置、显示与命名

命名：正线上的防护信号机下行用X表示，下行方向编为单号，上行用S表示，上行编为双号；或冠以“F”，下缀编号。

为区别所在车站，可在编号后缀车站编号，用字母表示，如X3E，是指该线第五个车站的X3信号机；或在编号前缀车站编号，用数字表示：如X1001，是指该线第十个车站的X1信号机。S2S4正向信号机反向信号机二

信号机设置、显示与命名

显示：防护信号机采用三显示机构，自上而下为黄(或月白)、绿、红，具体显示意义为：

红色——禁止越过该信号机；

绿色——道岔开通直向位置，允许列车按照规定速度越过该信号机进入区间；

黄色——道岔开通侧向位置，允许列车按照规定速度(一般限速不超过30km／h)越过该信号机，运行至折返点

黄色+红色——引导信号，允许列车以不超过25km／h的速度越过该信号机，有条件进入区间。

二

信号机设置、显示与命名（2）通过信号机二

信号机设置、显示与命名

设置：用来防护区间的安全，指示列车能否占用列车前方的所间区间。采用ATC的轨道交通，自动闭塞通过信号机已失去主体信号的作用，所以区间分界点一般可不设置通过信号机。

当ATP车载设备发生故障时，为便于司机掌握列车运行位置，可结合系统特点设置必要的地点标志，根据需要也可设置通过信号机。命名：区间通过信号机按照列车运行方向命名为XQ、SQ，下缀编号。上行编号为双号，下行方向编号为单号。二

信号机设置、显示与命名显示：若采用自动闭塞，通过信号机采用三显示机构，自上而下灯位为黄、绿、红。

（3）出站信号机

设置：车站一般不设进站信号机，在正向出站方向站台侧列车停车位置前方适当地点设置出站信号机和发车指示器，指示列车能否由车站进入区间。二

信号机设置、显示与命名命名：出站信号机按照列车运行方向命名为XC、SC，上行编号为双号，下行编号为单号，从站内向站外顺序编号。二

信号机设置、显示与命名显示：仅指示出站时，采用二显示结构，自上而下灯位为绿、红；兼作防护信号机时，采用三显示结构，自上而下灯位为黄、绿、红。（4）阻挡信号机二

信号机设置、显示与命名

设置：在线路尽头处设置阻挡信号机，表示列车停车位置。命名：阻挡信号机冠以“Z”，下缀编号，上行编号为双号，下行编号为单号。显示：阻挡信号机采用一个红灯。二

信号机设置、显示与命名2.车辆段（停车场）信号机设置、显示与命名（1）进/出段（场）信号机

设置：在车辆段（停车场）入口处设进段（进场）信号机，在车辆段（停车场）出口处设出段（出场）信号机。二

信号机设置、显示与命名命名：车辆段（停车场）的进段信号机冠以“JD”，出段信号机冠以“CD”，一般为两条进出段（场）线，后缀编号可以A、B区分。二

信号机设置、显示与命名

显示：进段（场）信号机可同防护信号机，亦可采用双结构（两个二显示）带引导机构，自上而下灯位为黄、绿、红、黄、月白。（2）调车信号机

设置：根据车辆段（停车场）的调车作业实际需要设置，指示列车调车作业。二

信号机设置、显示与命名

命名：调车信号机以D表示，上行用双号，下行用单号。二

信号机设置、显示与命名

显示：调车信号机采用二显示，自上而下灯位为白、蓝。蓝色用于调车作业，表示禁止越过该信号机调车；月白用于调车作业——表示允许越过该信号机调车；

用于正线作业——同时显示一个红灯信号，构成引导信号，表示准许列车越过显示红灯的信号机，并随时准备停车信号机颜色图形符号二

信号机设置、显示与命名三

信号机控制模式三

信号机控制模式信号机按控制模式分为普通信号机、连续通过信号机、自动信号机三种。1.普通信号机需要人工手动排列进路时，条件满足