《城市轨道交通信号与通信设备运用（活页式）》课件 1.信号基础设备-继电器和信号机

授课教师：城市轨道交通信号与通信设备运用全课导航绪

论

概述项目一

继电器和信号机项目二

轨道电路和转辙机项目三

计轴器和应答器项目四

区间闭塞设备项目五

联锁设备项目六

列车自动控制系统项目七

城市轨道交通通信系统项目一继电器和信号机项目一继电器和信号机项目导读

继电器是信号设备的主要器件之一。在城市轨道交通信号的自动控制和远程控制系统中，它可构成逻辑电路或作为执行元件直接监督和控制列车运行。它的可靠性与安全性是确保各种自动控制、远程控制信号设备正常工作的必要条件。

色灯信号机是城市轨道交通常用的信号机。当信号机显示为开放信号时允许列车通过进路；当信号机显示为关闭信号时，禁止列车进入进路。任务一认识继电器任务二认识信号机目录CONTENTS教学目标知识目标能说出各种信号机的作用及其显示含义。会布置简单站场信号机。技能目标素质目标熟悉继电器的基本工作原理、作用、主要类型。理解信号的概念和分类。熟悉信号机的图形符号、设置原则、命名规则。加强继电器相关技术的学习和培训，提高自身的专业水平和操作能力。学习地铁信号工吃苦耐劳、爱岗敬业的职业精神，在工作中培养高度的责任心，保障地铁运营安全。任务一认识继电器思考：它的原理是什么？2026/6/298知识准备继电器是一种电磁开关，是实现自动控制和远程控制的重要设备。一、继电器的基本原理与作用二、继电器的分类三、安全型继电器四、继电器的应用2026/6/2910

继电器能以较小的电信号执行电路中的大功率设备。优势：实现以低电压、弱电流来控制高电压、强电流的工作电路（安全用电）。远距离操作（转辙机）自动控制（信号机）1．继电器的定义一、继电器的基本原理和作用一、继电器的基本原理和作用继电器一般是由电磁系统和触（接）点系统两大部分组成。电磁系统由电磁磁路和线圈组成，实现动触点运动；触点系统由动触点和静触点组成，连接工作电路。2．继电器的组成继电器电磁系统（感受系统）：线圈、铁心、衔铁等触点系统（执行机构）：动接点、静接点一、继电器的基本原理和作用3．继电器最基本的工作原理继电器工作原理图提示继电器具有开关特性，利用其接点的通、断电路，从而构成各种控制表示电路。线圈通电→产生磁通(衔铁、铁心)→产生吸引力→克服衔铁阻力→衔铁吸向铁心→衔铁带动动接点动作→前接点闭合、后接点断开→绿灯亮

称继电器励磁吸起电流减少→吸引力下降→衔铁依靠重力落下→动接点与前接点断开，后接点闭合→红灯亮

称继电器失磁落下绿灯红灯一、继电器的基本原理和作用4．继电器的作用在城市轨道交通信号设备中，继电器的主要作用如下：驱动功能：利用继电器可控制信号机和转辙机，从而实现相应驱动。表示功能：利用不同继电器表示线路的占用和空闲、信号的开放和关闭、道岔是否在规定的位置、区间是否闭塞等。

逻辑功能：利用继电器电路可实现有关逻辑关系，确保正线列车运行和车辆段内调车作业安全。二、继电器的分类电磁继电器1）按动作原理分类是利用电流通过线圈产生的磁场来实现动作的继电器。城市轨道交通信号设备中使用的大多是这类继电器。感应继电器是利用电流通过线圈产生的交变磁场与其翼板中的另一交变磁场所感应的电流相互作用，使翼板转动而动作的继电器。例如，相敏轨道电路所使用的交流二元继电器就属于此类继电器。二、继电器的分类直流继电器2）按工作电流分类是由直流电源供电。交流继电器是由交流电源供电。二、继电器的分类3）动作时间分类正常动作继电器衔铁动作时间为0.1～0.3s。大部分属于正常动作。缓动继电器衔铁动作时间超出0.3s。缓吸和缓放。二、继电器的分类安全型继电器4）按工作可靠程度分类依靠自身结构满足系统的安全要求，主要靠重力作用释放衔铁。非安全型继电器断电后依靠弹力保证继电器落下，又称为弹力式继电器。三、安全型继电器安全型直流无极继电器定义：使用直流电，继电器的动作与通入线圈的电流方向无关，故称为直流无极继电器三、安全型继电器安全型直流无极继电器组成：直流无极继电器结构图电磁系统和触点系统两部分组成。电磁系统主要包括线圈、铁芯、轭铁、衔铁等触点系统包括拉杆和触点组。接点组由静止的前触点、后触点和固定在拉杆上的动接点组成。三、安全型继电器1、电磁系统主要包括：线圈、铁芯、轭铁、衔铁等。（1）线圈水平安装在铁芯上，分为前圈和后圈（2）铁芯由电工纯铁制成，其为软磁材料，具有较高的磁通密度和较小的剩磁，以利于继电器的工作。（3）轭铁呈L形，由电工纯铁板冲压成型，外表镀多层铬防护。（4）衔铁为角形，靠蝶形纲丝卡固定在轭铁的刀刃上。三、安全型继电器2、触点系统处于电磁系统上方，通过接点架、螺钉紧固在轭铁上。触点系统包括拉杆和接点组。接点组分为静止的前触点、后触点和固定在拉杆上的动触点。触点的接通情况可以反映继电器的状态，同时用于控制其他设备。直流无极继电器一般有8组触点，彼此独立但动作一致。三、安全型继电器当线圈中通入直流电时，产生磁通，经铁心、轭铁、衔铁和气隙，形成闭合磁路，使铁心对衔铁产生吸引力。当吸引力增大到足以克服重锤片和拉杆等的重力时，将衔铁吸向铁心，衔铁带动拉杆推动动触点向上动作，使动触点与前触点闭合，此时称为励磁状态或吸起状态。当线圈中的电流减小或断电时，磁路的磁通随之减小，铁心对衔铁的吸引力相应减小。当吸引力不足以克服重锤片和拉杆等的重力时，衔铁被释放，动触点与前触点断开，并与后触点闭合，此时称为失磁状态或落下状态。直流无极继电器工作原理提示直流无极继电器因使用直流电源，且继电器的动作与通入线圈的电流方向无关而得名。吸引力FD重力Fj吸引力FD重力Fj故障—安全原则又称“故障导向安全”原则。在铁路信号设备或系统的设计中，为保证在设备发生故障、错误、失效的情况下，要求导致减轻以至避免损失的重要原则。在发生故障时，通过符合“故障-安全”原则的技术手段，使之只有安全侧输出。轨道交通中，通常认为车停下来是相对安全的。信号继电器的安全可靠性主要体现在：利用“重力恒定”原则和确保“接点不熔接”。四、继电器的作用在城市轨道交通信号设备中，继电器的主要作用如下：驱动功能：利用继电器可控制信号机和转辙机，从而实现相应驱动。表示功能：利用不同继电器表示线路的占用和空闲、信号的开放和关闭、道岔是否在规定的位置、区间是否闭塞等。

逻辑功能：利用继电器电路可实现有关逻辑关系，确保正线列车运行和车辆段内调车作业安全。（6502及半自动闭塞设备）任务二认识信号机知识准备《技规（普铁部分）》规定：“铁路信号是指示列车运行及调车作业的命令，有关行车人员必须严格执行。广义：在轨道交通中，保证行车安全，提高区间和车站通过能力以及编组站编解能力的自动控制及远程控制技术的总称。包括：车站信号、区间信号、运输调度指挥、列车运行控制系统、驼峰信号、道口信号等。狭义：在行车、调车作业中，对行车有关人员指示运行条件而规定的物理特征符合，包括：固定信号、移动信号、手信号。一、信号的分类（1）轨道交通信号分为听觉信号和视觉信号两大类。

听觉信号，又称音响信号，以发出不同强度、频率和时间长短的音响来表达信号的含义。例如：机车鸣笛声、口笛、响墩等。视觉信号，以颜色、形状、位置、显示数目和灯光状态等表达信号的含义。视觉信号又可分为固定信号、移动信号和手信号。例如：信号机、手信号灯(旗)、信号牌、信号表示器等。1）手信号：手持信号旗、信号灯发出的信号。2）移动信号：临时设置、可以移动（圆形黄牌、方形红牌）3）固定信号用于防护固定地点的信号(信号机、信号表示器、机车信号)一、信号的分类（2）轨道交通信号装置：信号机和信号表示器两类。二、信号机的分类1）按设置部位分类按设置部位不同，固定信号可分为地面信号和机车信号。机车信号机图地面信号按设置部位分类是设于车站或区间固定地点的信号机或信号表示器，用来防护站内进路或区间闭塞分区以及道口。机车信号设于机车驾驶室内，如图所示，用来显示地面信号，现逐渐成为主体信号。

信号机按类型分为色灯信号机、臂板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、复示、调车信号机二、信号机的分类2）按信号机的构造分类

按信号机的构造不同，固定信号机可分为色灯信号机和臂板信号机。色灯信号机按信号机的构造分类臂板信号机是用灯光的颜色、数目及亮灯状态表示信号含义的信号机。它具有昼夜显示一致、占用空间小等特点，但需可靠的交流电源。是以臂板的形状、颜色、数目、位置表达信号含义的信号机。由于它难以自动化，不能构成现代化信号系统，现正与所从属的臂板电锁器联锁设备一起逐渐被淘汰。二、信号机的分类3）按用途分类按用途不同，固定信号机可分为信号机和信号表示器两大类。信号机按用途分类信号表示器是表达固定信号显示所用的器具，用来防护站内进路、区间和危险地点，具有严格的防护意义。是对行车人员传达行车或调车意图，或对信号进行某些补充说明所用的器具，没有防护意义。二、信号机的分类

4）按安装方式分类

按安装方式不同，固定信号机可分为高柱信号机、矮型信号机等。高柱型和矮型信号机图（a）高柱信号机（b）矮型信号机高柱信号机按安装方式分类安装在信号机柱上，一般用于距离要求较远的信号的传递。矮型信号机设于建筑限界下部外侧的信号机基础上，一般用于显示距离要求不远的信号的传递。三、信号显示

地铁信号的基本显示系统由基本颜色（红色、绿色和黄色）和辅助颜色（蓝色和白色）组成。不同的颜色显示表示不同的行车信息，用于指挥列车的运行。红色：表示停车信号绿色：按规定速度运行。用于指示列车运行。黄色：注意或减速行驶蓝色：表示禁止调车月白色：表示允许调车白色是信号表示器；紫色是道岔表示器禁止信号：要求停车的信号,如红色灯光，蓝色灯光，又称为信号的关闭状态。允许信号：允许运行的信号,如绿色灯光，黄色灯光，白色灯光，又称为信号的开放状态三、信号显示

手信号1.停车信号：要求列车停车。昼间：展开的红色信号旗；夜间：红色灯光昼间无红色信号旗时，两臂高举头上向两侧急剧摇动；夜间无红色灯光时，用白色灯光上下急剧摇动。三、信号显示2.减速信号：要求列车降低到要求的速度。昼间：展开的黄色信号旗；夜间：黄色灯光昼间无黄色信号旗时，用绿色信号旗下压数次夜间无黄色灯光时，用白色或绿色灯光下压数次。三、信号显示3.发车信号：要求司机发车。昼间：展开的绿色信号旗上弧线向列车方面作圆形转动；夜间：绿色灯光上弧线向列车方面作圆形转动三、信号显示4.引导手信号：准许列车进入车场或车站。昼间：展开的黄色信号旗高举头上左右摇动；夜间：黄色灯光高举头上左右摇动三、信号显示5.道岔开通信号：表示进路道岔准备妥当。昼间：拢起的黄色信号旗高举头上左右摇动；夜间：白色灯光高举头上三、信号显示1．信号机的要求

1）亮灯状态信号机一般以显示稳定灯光(例如红灯、黄灯、绿灯)及稳定灯光的组合(例如绿黄灯、双黄灯、引导信号)表示相应行车命令。闪光信号是能够增加信号显示意义的一种简便、有效的手段。除原有驼峰信号外,我国铁路在车站的进站信号、机车信号及无线调车灯显设备中引入了闪光信号灯，如进站信号机的"黄闪黄”显示。信号的显示方式及使用方法必须严格按照《技规(普速铁路部分)》要求执行。三、信号显示

2）信号机的关闭时机

不同类型信号机关闭时机不同，具体如下：（2）引导信号机：列车全部越过该信号机时，人工及时关闭。（3）调车信号机：调车车列全部越过信号机后，信号机自动关闭。（1）进站、进路、出站信号机及自动闭塞区段的通过信号机：当列车第一轮对越过该信号机时，信号机自动关闭。

3）信号机的显示距离

（1）行车信号和道岔防护信号应不小于400m。（2）调车信号和道岔状态表示器应不小于200m。（3）引导信号和道岔状态表示器以外的各种表示器应不小于100m。三、信号显示2．信号的图形符号在城市轨道交通信号平面图中，常用信号图形符号如表所示。

信号图形符号表名称符号名称符号红色灯光空灯位黄色灯光稳定绿灯绿色灯光稳定红灯蓝色灯光高柱信号月白色灯光矮型信号四、地面信号机1．信号机的设置原则（1）信号机一般设于线路右侧。城市轨道交通一般采用右侧行车制，特殊情况可以经相关部门的批准设在线路的左侧。（2）信号机不得侵入设备限界。设备限界是指限制设备安装的轮廓线。提示地面信号机地下部分一般装在隧道壁上；当两线路之间不足以装设信号机地上部分时，可采用信号托架或信号桥（设于左侧或中心上方）。为了提高通过能力和运输效率，进站、正线出站、通过、预告信号机采用高柱；站内或车辆段调车、侧线出站信号机采用矮型。四、地面信号机2．信号机的命名规则

1）正线上信号机的命名原则信号机的编号共有五位，第一位为字母，后四位为数字。第一位字母为S或X，S表示上行方向，X表示下行方向第二、三位为数字，代表车站编号第四、五位为数字，代表设备编号，单数为站台上行区域设备，双数为站台下行区域设备，按照列车到达方向从小到大进行编号，距离站台最远的设备编号为第一个，即01表示站台上行区域设备且离站台最远，02表示站台下行区域设备且离站台最远例如，编号X0603表示的信号机是第六个车站上行区域的第二个信号机，方向为下行方向。四、地面信号机

2）车辆段内信号机的命名原则

信号机的编号共有二至三位第一位为字母，后一至二位为数字或字母。第一位字母为D，S，X，J或C，其中D表示调车信号机，S表示上行方向的列车信号机，X代表下行方向的列车信号机，J代表进段信号机，C代表出段信号机后一至二位表示设备编号车辆出段点击播放四、地面信号机3．正线信号机

城市轨道交通有的车站设有道岔，有的车站仅有两条正线，因此应根据各站设备具体情况设置信号机。常用的正线信号机有防护信号机、阻挡信号机、进站信号机、出站信号机、通过信号机、发车表示器等。防护信号机：一般设置在正线道岔岔前或者岔后适当位置，采用三显示机构，自上而下灯位依次为黄（或月白）、绿、红阻挡信号机：设置在线路的尽头，表示列车停车位置，它采用单显示结构，只有一个红灯。进站信号机：设置于车站的入口处，用于防护车站，指示列车进站条件并表示接车进路是否安全可靠。发车表示器：表示发车时间以及能否关闭车门，设置在正线出站方向站台一侧，单显示白灯。发车表示器平时不亮灯，列车停靠后无显示表示不能关闭车门和发车；当距发车还有5s时白灯闪烁，提醒驾驶员关闭车门。当发车表示器显示稳定白光时，表示可以发车。点击播放出站信号机：防护区间，其允许运行信号作为列车占用区间的行车凭证，指示列车能否由车站进人区间。四、地面信号机（1）进站信号机为什么设置在离进站方向第一组道岔尖轨尖端（或警冲标）不小于50米不大于400米处？1）不少于50米：满足车站调车的需要，允许一台机车挂一节或两节货车完成在站内转线作业。根据车站调车实际情况，可适当延长。2）不宜超过400米：影响车站通行能力，而且不利于车站设备管理。四、地面信号机（2）出站信号机当显示禁止灯光时，指示列车在站内的停车位置。设置：车站有发车作业的正线和到发线端部的适当地点，其设置位置应尽量不影响股道的有效长。

3道下行有效长四、地面信号机设置位置应尽量不影响股道的有效长①在设有轨道电路的车站，出站信号机应与股道轨道电路绝缘节同一坐标，以实现列车及调车列越过信号机后信号能够自动关闭。②在无轨道电路的车站，出站信号机在不侵入限界的情况下，尽量缩短与警冲标的距离，以增加股道有效长度。绝缘节四、地面信号机（3）进路表示器当一架出站信号机需要指示两个及其以上的发车方向，而信号显示本身不能分别表示运行方向时(包括两个自动闭塞方向或双线区段反方向发车)，为使有关行车人员在信号开放后知道列车开往方向，在该信号机上应装设进路表示器。只有在出站信号机开放后才能显示白色灯光表示开往方向。例如：衡阳站下行出站有广州和柳州两个方向，且两个方向均为自动闭塞，出站信号机显示一个绿色灯光，司机并不知道开往哪个方向。这就需要装设进路表示器。

四、地面信号机（4）调车信号机采用集中联锁的车站，在经常进行调车作业的线路上(如车站咽喉区、到发线）及非联锁区到联锁区的入口处应装设调车信号机，用于指示调车机车车列能否越过调车信号机进行调车作业。何为调车作业？行车组织列车运行列车在车站的到达、出发、通过及在区间内运行调车作业除列车运行外，凡机车车辆进行一切有目的的移动统称为调车解体、编组、货场取送车辆等四、地面信号机（5）信号表示器信号表示器是对行车人员传达行车或调车意图进行某些补充说明所用的设备,没有防护意义。道岔表示器脱轨表示器发车表示器还有：发车线路表示器调车表示器车档表示器等等道岔表示器脱轨表示器四、地面信号机（6）发车表示器活学活练

1.如图是某地铁公司的信号机设置平面图，请分析图中信号机的类型及其作用，并命名。某地铁公司的信号机设置图活学活练

2.请在以下线路图中标识列车的运行方向，并在适当位置设置信号机，要求设出站信号机（使用绿红两显示）、防护信号机（使用黄绿红三显示）、阻挡信号机，无需设置进站信号机和通过信号机。某地铁公司的信号机设置图XX站XX站212846101416习题2答案2026/6/2955五、线路标志地铁的标志分为线路标志和信号标志。线路标志包括百米标（公里标）、曲线要素标、竖曲线