城市轨道交通通信与信号

授课教师：XX城市轨道交通通信与信号授课时间：XX.XX.XX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

联锁设备项目五

列车自动控制系统项目六

城市轨道交通通信系统项目七

闭路电视监控系统和广播系统项目八

其他系统绪论

概述绪论城市轨道交通信号系统一二城市轨道交通通信系统三城市轨道交通通信与信号系统的发展趋势一、城市轨道交通信号系统（2）通过能力城市轨道交通不设站线，进站列车停在正线上，先行列车的停站时间会直接影响后续列车接近车站（4）高可靠性城市轨道交通隧道净空小，且装有带电的牵引接触轨或接触网，行车时不便维修和排除设备故障（1）高安全性城市轨道地下部分隧道空间小，行车密度大，故障排除难度大，若发生事故难以施援（3）强抗干扰能力城市轨道交通均为直流电力牵引1．城市轨道交通对信号系统的要求要求一、城市轨道交通信号系统2．城市轨道交通信号系统的组成

城市轨道交通信号系统沿袭铁路的制式，但由于其自身的特点，与铁路的信号系统有一定的区别，以速度控制为基础的列车自动控制系统已成为城市轨道交通信号的共同选择。主要用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备工况监测及维护管理等。列车自动控制（AutomaticTrainControl，ATC）系统城市轨道交通信号系统车辆段信号控制系统城市轨道交通信号系统点击播放微课一、城市轨道交通信号系统

城市轨道交通信号系统的组成图城市轨道交通信号系统车辆段信号控制系统正线ATC系统ATP

子

系

统ATS

子

系

统ATO

子

系

统联锁维修管理进路控制车辆调度

ATC系统可实现行车指挥和列车运行自动化。能对列车进行速度监督和超速防护，它可与ATS系统、ATO系统及车辆系统连接并进行信息交换。实现“地对车控制”，即用地面信息实现对列车驱动和制动的控制，包括列车自动折返，根据控制中心的指令使列车按最佳工况正点、安全、平稳地运行，自动完成对列车的启动、牵引、惰行和制动，传送车门和屏蔽门同步开关信号等。实现对列车运行的监督和控制，辅助调度人员对全线列车进行管理。

提示：ATP系统通过实时的测速和测距，确保列车在安全速度下行驶，必要时给出各种提醒信号，甚至自动启动紧急制动。一、城市轨道交通信号系统

城市轨道交通信号系统的组成图城市轨道交通信号系统车辆段信号控制系统正线ATC系统ATP

子

系

统ATS

子

系

统ATO

子

系

统联锁维修管理进路控制车辆调度城市轨道交通的车辆段类似于铁路区段站的功能，包括列车编解、接发列车和频繁的调车作业，线路、道岔和信号设备都较多，所以一般独立采用一套联锁设备。车辆段设一套联锁设备，可实现车辆段的进路控制通过ATS车辆段分机可与行车指挥中心交换信息车辆段联锁设备前期常采用6502电气集中联锁，近年来均采用计算机联锁一、城市轨道交通信号系统

3．城市轨道交通信号系统的设备分布根据所处位置不同，城市轨道交通信号系统设备可分为5类：控制中心设备车站及轨旁设备车辆段设备试车线设备车载设备一、城市轨道交通信号系统

3．城市轨道交通信号系统的设备分布1）控制中心设备控制中心设备属于ATS系统，是ATC系统的核心控制中心设备主要包括中心计算机系统、综合显示屏、调度员和调度长工作站、运行图工作站、培训/模拟工作站等控制中心设备图一、城市轨道交通信号系统

3．城市轨道交通信号系统的设备分布1）控制中心设备包括控制主机、通信处理器、数据库服务器、维修工作站、局域网及各自的外部设备，它设于设备室。用于行车调度指挥，它设于主控制室用于运行计划的编制和修改，通过人机对话可以实现对运行时刻表的编辑、修改及管理，它设于运行图室。用来监视正线列车的运行情况及系统设备的状态，由显示设备和相应的驱动设备组成，它设于主控制室。中心计算机系统

提示：实习操作员可通过培训/模拟工作站模拟实际操作，培养控制系统能力和各种情况下解决问题的能力。配有各种系统的编辑、装配、连接和系统构成工具以及列车运行仿真软件。它能仿真列车在线运行及各种异常情况，而不参与实际的列车控制。一、城市轨道交通信号系统

3．城市轨道交通信号系统的设备分布2）车站及轨旁设备

车站分集中联锁站和非集中联锁站。集中联锁站一般为有道岔车站，也有无道岔车站。非集中联锁站一般为无道岔车站。有道岔车站根据需要也可以由邻近车站控制，从而成为非集中联锁站。（1）集中联锁站及轨旁设备集中联锁站设有ATS车站分机、车站联锁设备ATP/ATO系统地面设备、电源设备、维修终端、乘客向导显示牌、紧急关闭按钮、信号机、发车指示器和转辙机等。（2）非集中联锁站及轨旁设备非集中联锁站的设备只有发车指示器、紧急关闭按钮和乘客向导显示牌。无道岔的非集中联锁站轨旁仅有轨道电路的耦合单元。有道岔的非集中联锁站除轨旁的耦合单元外，还有防护信号机和转辙机。一、城市轨道交通信号系统

3．城市轨道交通信号系统的设备分布3）车辆段设备

车辆段设备包括ATS分机、派班室终端、信号楼终端、联锁设备、维修终端、信号机、转辙机、轨道电路和电源设备等。4）试车线设备

试车线上设若干段与正线相同的ATP/ATO地面设备，用来对车载ATC设备进行试验。在试车线设备室内，设置有用于改变试车线运行方向和速度的控制台。试车线设备室一般配备一套适合ATP/ATO设备的不间断电源（UPS），不设蓄电池和电源屏。5）车载设备车载设备包括ATP和ATO两部分，用来接收轨旁设备传送的ATP/ATO信息，计算列车运行曲线，测量列车运行速度和走行距离，实现列车运行超速防护以及列车自动驾驶，以保证行车安全，并为列车提供最佳的运行方式。二、城市轨道交通通信系统

城市轨道交通通信系统是指挥列车运行、公务联络、传递各种信息的重要手段，是保证列车安全、快速、高效运行必不可少的综合通信系统。它主要由传输系统、电话系统、无线调度系统、录音系统、广播系统、闭路电视、时钟系统、乘客信息系统、民用通信系统等组成。城市轨道交通通信系统二、城市轨道交通通信系统城市轨道交通通信系统通信传输系统

是城市轨道交通通信系统的基础，是系统各站点与中心及站与站之间的信息传输的通道，是不同线路信息交换的通道。公务电话调度电话站内电话电话系统：为城市轨道交通管理、运营及维修人员提供语音通信。无线调度

是调度与驾驶员通信的唯一手段，也是移动作业人员、抢险人员实现通信的重要手段

提示：城市轨道交通没有采用公众移动通信网络通信，而是采用自建的城市轨道交通专用的无线调度通信网络，确保调度和驾驶员通话的可行性。闭路电视时钟系统广播系统

是城市轨道交通运营组织的必要手段，可广播到站、线路换乘、突发事件等各种信息。

可实时显示车站客流、列车出入站、旅客上下车，有利于管理者提高运营组织管理效率，确保列车安全、正点。它还能为安全、事故等提供证据。

可统一全线设备时间，确保运营准时。它一般采用GPS全球卫星定位系统的标准时间。二、城市轨道交通通信系统录音系统可确保地铁控制中心调度员与车站运营人员之间调度指令和安全指令的正确保存。乘客信息系统可为乘客提供自动、实时的列车信息。民用通信系统在地铁内为旅客提供无线通信、广播、无线上网等服务。三、城市轨道交通通信与信号系统的发展趋势1．“故障—安全”技术的发展2．高水平的实时操作系统开发平台的应用3．数字信号处理新技术的应用4．计算机网络技术的应用随着计算机技术、微电子技术和新材料技术的发展，“故障—安全”技术得到了飞速发展。高可靠性、高安全性的“故障—安全”核心设备出现了“2取2”、“2乘2取2”、“3取2”等不同结构形式，其同步方式有软同步和硬同步，可为城市轨道交通信号系统的发展打下坚实基础。实时操作系统（realtimeoperationsystem，RTOS）是当今流行的嵌入式系统的软件开发平台。采用实时操作系统可以提高系统的安全性，满足系统实时性要求，缩短新产品开发周期。随着轨道交通的发展，基于分立元器件和模拟信号处理技术的传统信号设备越来越满足不了工程实用性、运输安全性和实时性的要求。数字信号处理技术（digitalsignalprocessing，DSP）的出现，为信号处理提供了很好的解决办法。与模拟信号处理技术相比较，数字信号处理技术具有更高的可靠性和实时性。随着计算机网络技术的飞速发展，实施城市轨道交通信号系统网络化是城市轨道交通运输综合调度指挥的基础。在网络化的基础上实现信息化，从而实现集中、智能管理。三、城市轨道交通通信与信号系统的发展趋势

计算机技术（computer）、通信技术（communication）和控制技术（control）的发展，向传统的以轨道电路作为信息传输载体的列车运行控制系统提出了新的挑战。综合利用3C技术代替轨道电路技术，构成新型列车控制系统已成必然。5．通信技术与控制技术相结合6．通信信号一体化7．通信与信号系统的规范化和标准化

车站、区间、列车控制及行车调度指挥自动化的一体化，使通信、信号系统相互融合，冲破了功能单一、控制分散、通信与信号相对独立的传统技术理念，推动了通信、信号技术向数字化、智能化、网络化和一体化的方向发展。

随着全球经济一体化的发展，城市轨道交通通信与信号系统市场也出现了全球一体化，主要体现在技术规范和安全规范的全球化，如CBTC。“统一规范、统一标准”是城市轨道交通通信与信号系统的发展方向。拓展视野

用3C技术代替轨道电路的核心是通信技术的应用，目前计算机技术和控制技术已经渗透到列控系统中，称为“基于通信的列车运行控制系统（CBTC）”。CBTC是基于通信的列车运行控制系统，该系统的使用代表着目前世界上列车运行控制系统的发展趋势，是近年来国际、国内城市轨道交通领域广泛采用的一种移动闭塞方式。课堂讨论规范化、标准化的通信与信号系统有什么优势呢？授课教师：XX感谢聆听授课时间：XX.XX.XX授课教师：XX城市轨道交通通信与信号讲课时间：XX.XX.XX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

联锁设备项目五

列车自动控制系统项目六

城市轨道交通通信系统项目七

闭路电视监控系统和广播系统项目八

其他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教学目标知识目标会分析继电器的电路并处理继电器故障。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。能安装调试色灯信号机，并会对其进行日常维护和检修调整。技能目标素质目标熟悉继电器的基本工作原理、作用、主要类型和表述。熟悉继电器的基本电路和常见故障分析。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、点灯电路分析和养护检修。熟悉色灯信号机的机构。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。任务一认识继电器工作任务任务名称连接继电器电路并分析故障工单号姓

名专

业日

期班

级任务描述：

现有直流无极继电器一个，24V开关电源两台，导线若干根，开关、熔断器两个，灯泡、风扇、时间继电器等元件，工具有电烙铁、焊锡、一字螺丝刀、十字螺丝刀、剥线钳、压线钳等。请分别使用这两种继电器搭接控制灯泡和风扇的电路。

任务要求：1．用直流无极继电器等元件搭接风扇控制电路。2．用时间继电器等元件搭接灯泡控制电路。3．能够分析继电器电路故障原因。知识准备

继电器是自动控制和远程控制系统必不可少的元件。它常用于闭合或断开控制电路，能以极小的电信号控制执行电路中的大功率设备，从而实现自动控制和远程控制。一、继电器的基本原理与作用二、继电器的主要类型三、继电器的表述四、继电器基本电路五、常见故障分析一、继电器的基本原理和作用1．继电器的基本原理继电器是一种特殊的开关，一般是由电磁系统和触（接）点系统两大部分组成。其中，电磁系统由电磁磁路和线圈组成，是继电器用来接受和反映输入物理量性质的系统机构；触点系统由动触点和静触点组成，是继电器的执行机构，用来实现控制。一、继电器的基本原理和作用1．继电器的基本原理如图所示，当线圈中通入一定电流时，根据电磁原理，线圈因电流而产生磁性，使得衔铁被吸向铁心。当线圈中没有足够的电流或断电时，衔铁由于重力作用而被释放。衔铁上的动触点随着衔铁的动作而与静触点接通或断开，从而实现对其他设备的控制。继电器工作原理图提示继电器的特性是当输入量达到一定值时，输出量会发生突变。一、继电器的基本原理和作用2．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、继电器的主要类型1．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。常见的电磁继电器有直流无极继电器、直流有极继电器、交流继电器等。城市轨道交通信号设备一般采用此类继电器。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、继电器的主要类型1．继电器的分类直流继电器2）按工作电流不同是由直流电源供电的继电器，大部分信号继电器都属于此类。按所通电流极性不同，它又可分为无极、偏极和有极继电器三种。交流继电器

是由交流电源供电的继电器，如信号机灯丝继电器、交流二元继电器等。二、继电器的主要类型1．继电器的分类速动继电器3）动作速度不同衔铁动作时间小于0.1s。正常动作继电器衔铁动作时间为0.1～0.3s。大部分信号继电器属于此范围。缓动继电器衔铁动作时间超出0.3s。二、继电器的主要类型1．继电器的分类安全型继电器（N型）4）工作可靠程度不同依靠自身结构满足系统安全要求的继电器，主要靠重力作用释放衔铁。非安全型继电器（C型）

由断电后依靠弹力作用释放衔铁的继电器。二、继电器的主要类型1）直流无极继电器由直流电磁系统和触点系统两部分构成。电磁系统由线圈、铁芯、轭铁、衔铁等组成。（1）结构直流无极继电器结构图2．常用安全型继电器触电系统包括拉杆和触点组，触点组分为静止的前触点、后触点和固定在拉杆上的动触点。直流无极继电器一般有8组触点，每组触点彼此独立但动作一致。二、继电器的主要类型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。2．常用安全型继电器1）直流无极继电器（2）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。二、继电器的主要类型整流式继电器用于交流电路中，其电磁系统、触点系统、动作原理与直流无极继电器基本相同，它只是在直流无极继电器的基础上增加了整流电路。整流式继电器一般采用四个二极管组成的桥式整流电路，将交流电源整流后输入继电器线圈。整流式继电器工作时会发出响声，造成噪声污染。桥式整流电路图2．常用安全型继电器2）整流式继电器二、继电器的主要类型有极继电器根据线圈中电流极性不同，具有定位和反位两种稳定状态。当线圈中电流消失时，这两种稳定状态仍能继续保持，所以此继电器又称为极性保持继电器特点：磁系统中增加了永久磁钢当线圈中通入规定极性的电流时，继电器吸起，断电后仍保持在吸起位置；当通入反向电流时，继电器落下，断电后仍保持在落下位置。2．常用安全型继电器3）有极继电器有极继电器衔铁位置的定位、反位规定吸起状态的位置规定为定位，此时闭合的触点称为定位触点（符号为D）落下状态的位置规定为反位，此时闭合的触点称为反位触点（符号为F）二、继电器的主要类型

偏极继电器是为了满足信号电路中鉴别电流极性的需要而设计的。只有通过规定方向的电流时，衔铁才吸起；当电流方向与规定方向相反时，衔铁不动作。2．常用安全型继电器4）偏极继电器二、继电器的主要类型

交流二元继电器属于感应式继电器，具有两个既相互独立又相互作用的交变电磁系统（局部线圈和轨道线圈），故称为二元继电器，有吸起和落下两种状态。根据频率不同，交流二元继电器分为25Hz和50Hz两种。（1）交流二元继电器的结构

交流二元继电器图2．常用安全型继电器5）交流二元继电器电磁系统交流二元继电器的结构翼板触点局部电磁系统轨道电磁系统局部铁心局部线圈轨道铁心轨道线圈二、继电器的主要类型（2）交流二元继电器的工作原理

交流二元继电器的工作原理与电磁继电器完全不同。只有当局部线圈和轨道线圈中输入的电流频率相同，且局部线圈的电流相位超前轨道线圈

90°时，翼板才能产生正方向转矩，接触前触点。其他情况下，翼板不产生转矩，继电器保持原位置而不动作。

2．常用安全型继电器5）交流二元继电器提示城市轨道交通常使用50Hz交流二元继电器作为50Hz相敏轨道电路中的轨道继电器。该继电器可靠的频率选择性和相位选择性，能很好地抵抗轨端绝缘破损和不平衡造成的干扰。三、继电器的表述

继电器一般是根据用途和功能来命名的。提示同一个继电器的线圈和触点必须使用该继电器的名称符号来标记，以免产生混淆。同一个继电器的各触点组还需用其编号注明，以防止重复使用。1．继电器的名称符号为了便于标记，常用汉语拼音来表示继电器符号例如，按钮继电器记为AJ；信号继电器记为XJ当控制系统中同一功能的继电器超过一个时，必须区分它们的名称例如，以SLAJ代表上行进站信号机的列车按钮继电器，以XTAJ代表下行通过按钮继电器。三、继电器的表述

继电器通常有吸起和落下两个状态。电路图中继电器呈现的状态称为通常状态（简称常态），或称为定位状态。在信号系统中，定位状态应遵循以下原则。（1）继电器的定位状态应与设备的定位状态相一致。例如，信号机一般以关闭为定位状态；道岔一般以开通为定位状态；轨道电路一般以空闲为定位状态。2．继电器的定位（2）根据“故障—安全”原则，继电器的落下状态必须与设备的安全侧一致。例如，信号继电器的落下必须与信号关闭一致；轨道继电器的落下必须与轨道电路的占用相一致。在电路图中，以吸起状态为定位状态的继电器，其线圈和触点处均以“↑”符号来标记以落下状态为定位状态的继电器，其线圈和触点处均以“↓”符号来标记三、继电器的表述电路图中，继电器线圈和触点的图形符号分别如下表所示，这些图形符号反映了继电器的某些特性，绘图时必须正确选用。表1-1继电器线圈的图形符号（部分）序号符

号名

称序号符

号名

称1无极继电器6有极加强继电器2无极继电器

（两线圈分接）7偏极继电器3无级缓放继电器8整流式继电器4无极加强继电器9交流继电器5有极继电器10交流二元继电器473．继电器图形符号三、继电器的表述表1-2继电器触点的图形符号序号符

号名

称说

明标准图形简化图形1前触点闭合2后触点断开3前触点断开4后触点闭合5前、后触点组前触点闭合

后触点断开前触点断开

后触点闭合483．继电器图形符号三、继电器的表述序号符

号名

称说

明标准图形简化图形6极性定位触点闭合7极性定位触点断开8极性反位触点闭合9极性反位触点断开10极性定、反位触点组定位触点闭合

反位触点断开定位触点断开

反位触点闭合3．继电器图形符号四、继电器基本电路

应用继电器构成的各种控制、表示电路，统称为继电电路。串联电路：是指继电器触点串联连接的电路，其功能是实现逻辑“与”的运算。如图所示，AJ，BJ，CJ的3个触点必须同时闭合才能使继电器DJ吸起。串联电路图根据继电器触点在电路中的不同连接方式，继电电路可分为串联、并联和串并联三种基本形式。1．串联和并联电路四、继电器基本电路并联电路：是指由几个继电器触点并联连接的电路，它的功能是实现逻辑“或”运算。如图所示，3个触点中任一个触点闭合都会使继电器DJ吸起。并联电路图串并联电路：是指根据逻辑功能要求，在电路中有些触点串联，有些触点并联的电路，如图所示：串并联电路图四、继电器基本电路自闭电路图

在继电电路中，为了实现自动控制、简化操作手续，使用由继电器自身前触点构成的电路，称为自闭电路。如图所示，按下自复式按钮A后，继电器AJ经过励磁电路吸起。松开按钮后，自闭电路使AJ仍能保持吸起，以记录按钮A被按下的动作，为其他电路的动作提供条件。当AJ完成任务后，由表示该任务完成的继电器触点使其复原。2．自闭电路五、常见故障分析

信号继电器触点接触不良，一般会导致继电电路的下一步动作不能正常运行，表现为利用该接点作为励磁电路条件的继电器不能正常吸起，或继电电路外送电压不能正常送出。需结合继电器电路图，借用正电或负电来查找中断点，查到某一继电器触点的前或后触点有电，而经过中触点后没电，表明该组触点接触不良，需进行更换继电器试验。若更换继电器后故障消失，表明故障原因与该组触点相关。1．信号继电器触点、接插件接触不良故障

根据继电电路图，用万用表在继电器两侧测试有无电压送到。若缺少正电或负电，表明电路中某段断线或继电器触点接触不良等。若能测到电压，表明继电器线圈有故障，需更换继电器进行试验。若更换继电器后故障消失，表明该继电器线圈有故障。2．线圈断线导致继电器不能正常吸起故障五、常见故障分析

螺丝松脱、机械故障比较容易识别。若继电器已经发生歪斜，多为螺丝松脱或继电器插入深度不够，一般是检修或清洁时误碰所导致。继电器触点组推杆易产生断裂卡阻，使电路中使用的触点不能正常接通或切断，导致继电电路的下一步动作不能正常进行，应及时进行更换。3．继电器螺丝松脱、机械故障继电器时间特性变化主要发生在时间继电器和缓吸、缓放继电器中。处理此类故障通常需要结合继电器的时间特性，观察其动作时间是否满足要求，达不到要求时应予以更换。4．继电器时间特性不能满足要求故障任务实施任务工单任务名称搭接继电器电路并分析故障姓

名日

期操作方法：

画出两种继电器的搭接电路，并按照线路要求正确接线，实现灯泡及风扇的控制。分析故障原因：1．若继电器控制正确，但灯泡不亮，分析可能的原因。2．继电器不吸合，但灯泡会亮，分析原因。3．电路连线正确，但继电器不吸合，分析原因。操作中存在的问题及解决方法：技能掌握程度非常熟练□比较熟练□一般熟练□不熟练□教师评语：任务实施成绩：

日期：

任务二认识信号机工作任务任务名称调车信号机点灯电路及故障分析工单号姓

名专

业日

期班

级任务描述：

现有直流无极继电器、整流式继电器、电源、导线、开关、熔断器、变压器（AB，BB）、色灯信号机等元件，工具有电烙铁、焊锡、一字螺丝刀、十字螺丝刀、剥线钳、压线钳等。请搭接调车信号机点灯电路。

任务要求：1．正确连接信号机点灯电路。2．出现故障会分析并能解决。知识准备

继电器是自动控制和远程控制系统必不可少的元件。它常用于闭合或断开控制电路，能以极小的电信号控制执行电路中的大功率设备，从而实现自动控制和远程控制。一、城市轨道交通信号概述二、信号显示要求及图形符号三、地面信号机四、色灯信号机五、信号机点灯电路分析一、城市轨道交通信号概述1．信号

信号是指示列车及调车作业的指令，是确保行车安全必不可少的。它包括听觉信号和视觉信号。序号名称鸣示方式序号名称鸣示方式1启动注意信号一长声4警报信号一长三短声2退行信号二长声5紧急停车信号连续短声3召集信号三长声6呼唤信号二短一长声1）听觉信号

听觉信号又称为音响信号，是用音响表示的信号，如口笛、机车鸣笛、响墩等发出的信号，它以音响的强度、频率和时间长短来表达信号的含义，如下表所示。某地铁公司列车鸣笛鸣示表一、城市轨道交通信号概述2）视觉信号

视觉信号是用颜色、形状、位置、显示数目及灯光状况表达的信号，如用信号旗、信号灯、信号牌、信号机、信号表示器、信号标志显示的信号等。它包括手信号、移动信号和固定信号等。手信号：是指手持信号旗或信号灯发出的信号。1．信号固定信号：是指为防护目标，常设于固定地点的信号，如设于地面的信号机和信号表示器等，如图（b）所示。移动信号：是指在地面上临时设置的可以移动的信号，如图（a）所示。（a）移动信号（b）固定信号移动信号和固定信号图一、城市轨道交通信号概述2．信号颜色及其意义

地铁信号机视觉显示最基本的三颜色是红色、绿色和黄色，常用的辅助颜色是蓝色和白色。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，列车必须在信号机前停车。绿色：表示列车可以通过信号机，且进路中的所有道岔开通直股（只用于正线显示，车辆段一般不设绿色显示）。黄色：表示列车可以通过信号机，且进路中的道岔至少有一组开通弯股（用于正线显示）。当黄色用于车辆段显示时，只代表列车可以通过信号机，不含道岔开通情况。蓝色：表示禁止调车信号（用于车辆段显示），列车必须在信号机前停车。月白色：表示允许调车信号（只用于车辆段），列车可以通过信号机进行调车作业。一、城市轨道交通信号概述

3．固定信号的分类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。一、城市轨道交通信号概述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。

3．固定信号的分类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。一、城市轨道交通信号概述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。

3．固定信号的分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。一、城市轨道交通信号概述

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

3．固定信号的分类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。二、信号显示要求及图形符号1．信号机的要求

1）定位要求信号机经常保持的显示状态作为信号机的定位，它一般需考虑行车安全、运输效率或信号显示自动化等。常见信号机的定位分别如下：（1）进站、进路、出站信号机定位为红灯。（2）调车信号机的定位为蓝灯。（3）区间通过信号机的定位为绿灯。（4）进站前方第一架信号机的定位为黄灯。（5）进站前方第二架信号机的定位为绿黄。（6）线路所通过信号机的定位为红灯。（7）遮断、复示信号机的定位为灭灯。（8）预告信号机的定位为黄灯。二、信号显示要求及图形符号

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：1．信号机的要求（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。二、信号显示要求及图形符号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三、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。三、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。三、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2．信号机的命名规则车辆出段点击播放微课三、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（F）、阻挡信号机（Z）、通过信号机、发车表示器等。防护信号机：设置在正线道岔岔前或岔后适当位置，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。通过信号机：防护闭塞分区，指示列车能否进入运行前方的闭塞分区，设置在每个闭塞分区的入口处。它采用三显示机构，自上而下灯位为黄、绿、红。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。正线行车点击播放微课三、地面信号机4．车辆段信号机

1）进段信号机

进段信号机一般设置在车辆段的入口，转换轨外侧。它采用三灯位显示机构。

绿灯：允许进段。

红灯：禁止列车越过该信号机。

黄灯＋红灯：引导进段。

2）三显示列车阻挡兼调车信号机此信号机是三灯位（绿灯封闭），二显示。红灯：禁止越过该信号机。月白灯：允许调车。

3）二显示调车信号机此信号机是二灯位，二显示，用于指示站内各种调车作业。

蓝灯：禁止越过该信号机调车。

月白灯：允许越过该信号机调车。活学活练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四、色灯信号机

城市轨道交通的信号机一般采用色灯信号机。透镜式色灯信号机色灯信号机组合式色灯信号机LED色灯信号机

按显示方式和结构不同，色灯信号机可：四、色灯信号机1．透镜式色灯信号机1）透镜式色灯信号机的分类

（1）按高矮分类按高矮不同，透镜式色灯信号机可分为高柱和矮型两种类型。高柱信号机的机构安装在钢筋混凝土信号机柱上矮型信号机的机构安装在信号机水泥基础上

（2）按机构数量分类按机构数量不同，透镜式色灯信号机可分为单机构和双机构两种类型。单机构只有一个机构，可构成单显示、双显示、三显示三种双机构有两个机构，可构成四显示、五显示，还可以带引导信号和进路表示器四、色灯信号机透镜式色灯信号机机构的每个灯位由灯泡、灯座、遮檐、透镜组等组成。透镜式信号机的机构图2）透镜式色灯信号机的机构1．透镜式色灯信号机灯泡是色灯信号机的光源。为保证信号显示的不间断，目前绝大多数信号机均采用直丝双丝铁路信号灯泡。当平时点亮的主灯丝断丝时，外接的自动转换设备会点亮副灯丝。灯座用来安放灯泡。一般采用定焦盘式灯座，透镜组焦点调整好后固定灯座，更换灯泡时无须再调整。遮檐用来防止阳光等光线直射时产生错误的幻影显示。透镜组透镜组：装在镜架框上，它由两块带棱凸透镜组成。内侧为有色带棱外凸透镜（可有红、黄、绿、蓝、月白、无色六种颜色），外侧为无色带棱内凸透镜。信号机构的显示颜色取决于有色透镜，可根据需要选用。

为什么透镜式色灯信号机的透镜组要采用两块带棱凸透镜？四、色灯信号机2．组合式色灯信号机

组合式色灯信号机只有一个灯室，它由光系统、机构壳体、遮檐等组成。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色片有红、黄、绿、蓝、月白五种颜色组合式信号机的机构图

组合式色灯信号机可根据使用时信号显示要求组装成单显示、双显示及三显示机构。灯泡发出的光通过色片、非球面镜汇聚成带有指定颜色的平行光，这束平行光经偏散镜进行折射偏散，一部分光保持原方向射出，称为主光；另一部分光按一定的偏散角度射出称为偏光。主光的强度较高，主要用于远距离显示；偏光主要用于弯路曲线显示。四、色灯信号机3．LED组合式色灯信号机1）LED组合式色灯信号机的机构LED组合式色灯信号机的大小与透镜式色灯信号机相同，它分为高柱和矮型两种，一般由铝合金机构、发光盘、点灯装置、报警单元组成发光盘采用发光二极管LED制成的信号灯光源点灯装置用来为发光盘提供电源LED组合式色灯信号机图四、色灯信号机2）LED组合式色灯信号机的特点

与透镜式色灯信号机、组合式色灯信号机相比，LED组合式色灯信号机具有以下特点：3．LED组合式色灯信号机寿命长可靠性高节省能源单灯LED光源功率小于8W，不到传统25W信号灯泡的三分之一。发光盘是用上百只发光二极管和数十条支路并联工作的，在使用中即使个别发光二极管或支路发生故障也不会影响信号的正常显示，大大提高了信号显示的可靠性。发光二极管理论寿命超过100000h，是信号灯泡的100倍，可大大减少灯泡更换次数，降低运营成本。四、色灯信号机2）LED组合式色灯信号机的特点3．LED组合式色灯信号机聚焦稳定显示效果好发光盘除有轴向主光束外，还有多条副光束，有利于增强显示效果。无冲击电流有利于延长供电装置的使用寿命。发光盘的聚焦状态在产品设计与生产中已经确定，并能始终保持良好的聚焦状态，现场安装与使用时不需再调整。五、信号机点灯电路分析

信号机点灯电路是指控制信号机灯光显示的电路。在城市轨道交通中，信号机点灯电路一般采用继电器电路，通过室内控制设备驱动相应继电器，从而实现对地面信号机的控制和监督。

以调车信号机点灯电路为例，说明电路分析方法。调车信号机点灯电路图信号机灯泡采用12V25W灯泡，指示列车运行的信号机可采用双灯丝灯泡。由于点灯电源是交流220V，每一个灯泡需设置信号点灯变压器，如AB（蓝灯变压器）、BB（白灯变压器），它们放在信号机旁的变压器箱内（矮型信号机可设置于信号机构内）。变压器一次电压为220V，二次电压为13～14V。点灯电路与电源均需设置熔断器防护，如图中的RD1和RD2。五、信号机点灯电路分析

电路中串接灯丝继电器DJ，可用于监督信号机是否灭灯。信号机点灯电路是“故障—安全”电路，既要考虑混线防护，又要考虑断线防护，当发生故障时，及时发出报警。通过采集DXJ和DJ状态，可以确定信号机的显示以及它是否处于灭灯状态。调车信号机平时显示蓝灯当信号继电器DXJ吸起时显示白灯当发生断线或灯丝断丝等故障时，电路断电使DJ落下当信号机采用双灯丝灯泡时，每个灯泡的主灯丝电路需串接灯丝转换继电器DZJ。当主灯丝断丝时，DZJ触点自动将副灯丝接入电路，使副灯丝点亮，使信号机继续给出信号显示，并利用DZJ触点发出主灯丝断丝报警。六、信号机的养护检修1．信号机的日常养护2．信号机的集中检修信号机每月进行一次日常养护，主要作业内容如下。（1）检查信号机构、基础、箱盒外观。基础应牢固，外观无损伤。（2）检查设备是否受外界干扰，加锁是否良好。（3）检查紧固件和信号锁是否锈蚀，给各部件涂油。（4）清扫机构内部和透镜玻璃，检查显示情况。清扫设备周围环境，并保持清洁。色灯信号机每季度进行一次集中检修，主要作业内容如下。（1）检查机构、基础、箱盒，确保它们牢固且完好无损伤。（2）清扫机构，保持透镜玻璃干净无污染，显示良好。（3）清扫周围环境，检查加锁，确保无锈蚀。（4）检查正线试验主、副灯丝转换及报警，应转换正常，报警良好。（5）检查正线测试引导信号，应能正常开放。当进行集中检修作业时，该月的日常养护作业取消。任务实施任务工单任务名称调车信号机点灯电路及故障分析姓

名日

期操作方法：1．根据所学知识，画出调车信号机点灯电路并连线。2．能正确实现信号机点灯。分析故障原因：若信号机不亮，试分析可能的原因并解决。操作中存在的问题及解决方法：技能掌握程度非常熟练□比较熟练□一般熟练□不熟练□教师评语：任务实施成绩：

日期：

授课教师：XX感谢聆听授课时间：XX.XX.XX授课教师：XX城市轨道交通通信与信号讲课时间：XX.XX.XX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

联锁设备项目五

列车自动控制系统项目六

城市轨道交通通信系统项目七

闭路电视监控系统和广播系统项目八

其他系统项目二轨道电路和转辙机项目二轨道电路和转辙机项目导读轨道电路是利用钢轨线路和钢轨绝缘构成的电路，它是铁路信号的重要基础设备。轨道电路能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，即向列车传递行车信息，它的性能直接影响行车安全和运输效率。道岔是机车车辆从一个股道转入或越过另一股道的线路设备，它的转换和锁闭由转辙机进行控制。转辙设备由安装装置、各类杆件、转辙机、锁闭装置和挤岔装置组成。设备应安全可靠，发生故障时，必须符合“故障—安全”原则。任务一认识轨道电路任务二认识转辙机目录CONTENTS教学目标知识目标能识别轨道电路各部件，并知道各部件作用及原理。会维护常用轨道电路。会手摇道岔及安装维修常用转辙机技能目标素质目标熟悉轨道电路的组成、工作原理、作用、常见故障及轨道绝缘设置。掌握轨道电路的划分和命名。理解转辙机的作用、基本要求、分类和设置。掌握ZD6型和S700K型转辙机的结构和工作原理。掌握常见转辙机故障的处理方法。积极参加轨道电路故障应急处理演练，总结轨道电路故障处理经验，提升故障应急处理能力。在学习和工作中提升团队协作意识，培养细心、专注的工作习惯，与团队成员积极配合，共同保障地铁的运营安全。任务一认识轨道电路工作任务任务名称构建工频轨道电路工单号姓

名专

业日

期班

级任务描述：现有电源、变压器、继电器、滑动变阻器箱、导线等设备材料，根据所学知识，构建一个工频模拟轨道电路，并分析其工作原理。任务要求：1．将学生分组，每组4～5人。2．每组学生根据提供的电气元件，构建一个模拟轨道电路。3．调整轨道电阻，确保轨道电路在调整状态下继电器吸起，在分路状态下可靠落下。知识准备一、轨道电路的组成、工作原理及作用二、轨道电路的种类三、轨道电路的划分和命名四、轨道绝缘的设置五、轨道电路常见故障一、轨道电路的组成、工作原理及作用1．轨道电路的组成轨道电路是以铁路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，如图所示：轨道电路的组成图一、轨道电路的组成、工作原理及作用两条钢轨是轨道电路的导体。为了减小钢轨接头的接触电阻，可增设轨端接续线。钢轨接续线有塞钉式和焊接式两种。（a）塞钉式钢轨接续线（b）焊接式钢轨接续线钢轨接续线图1．轨道电路的组成1）导体一、轨道电路的组成、工作原理及作用钢轨绝缘安装在相邻两个轨道电路的衔接处，以保证相邻轨道电路在电气上的可靠隔离。城市轨道交通的正线多采用无缝线路，需要使用电气绝缘来分隔相邻轨道电路。2）钢轨绝缘3）送电设备用于向轨道电路供电1．轨道电路的组成提示送电和受电设备一般放在轨旁的变压器箱或电缆盒内，轨道继电器设在室内。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。发送一定信息的电子设备，通过轨道电路向列车传递行车信息。电源电子设备一、轨道电路的组成、工作原理及作用5）限流电阻限流电阻的作用：保护电源不致因过负荷而损坏保证列车占用轨道电路时，轨道继电器可靠落下1．轨道电路的组成4）受电设备用于反映轨道电路范围内有无列车、车辆占用和钢轨是否完整当轨道电路中包含有控制信息时，轨道电路的受电设备也可以是能够接收并鉴别电流特性的电子设备，根据接收到的不同特性电流，令有关继电器动作。轨道继电器电子设备一、轨道电路的组成、工作原理及作用2．轨道电路的工作原理轨道电路有调整、分路、断轨三种状态，其工作原理分别如下。1）调整状态当轨道区段内钢轨完整，且未被列车或车辆占用时，即空闲时，轨道电路的电流从电源正极经钢轨、轨道继电器线圈回到负极而构成回路，继电器处于吸起状态，接通绿灯，表示轨道区段内无车占用，此状态称为轨道电路的调整状态。轨道电路调整状态原理图轨道电路工作原理点击播放微课一、轨道电路的组成、工作原理及作用2）分路状态

当轨道区段有列车或车辆时，即占用时，由于列车的车轮轮对横跨在钢轨上，轮对的电阻比轨道继电器线圈的电阻小得多，送电端送出的轨道电流绝大部分被轮对分路，致使轨道继电器因得不到足够的电流而失磁落下，接通红灯，表示这个轨道区段已被车占用，此状态称为轨道电路的分路状态。轨道电路分路状态原理图2．轨道电路的工作原理1033）断轨状态

当轨道区段内发生断轨或断线等故障时，流经继电器线圈的电流中断，使继电器失磁落下，此状态称为轨道电路的断轨状态。一、轨道电路的组成、工作原理及作用2．轨道电路的工作原理1）监督列车占用情况

利用轨道电路可监督列车在区间或列车和调车车列在站内的占用情况。当轨道电路反映该线段空闲时，可为开放信号、建立进路或构成闭塞提供依据；当轨道电路被占用时，可控制相应信号机自动关闭，实现信号系统自动控制。一、轨道电路的组成、工作原理及作用3．轨道电路的作用2）传递行车信息

在城市轨道交通的ATP子系统中，轨道电路传递的行车信息，可为列车运行自动控制系统提供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信息，以确定列车运行的目标速度，控制列车在当前运行速度下是否减速或停车。提示对于ATC系统来说，带有编码信息的轨道电路是车和地之间信息传输的通道之一。1）按传输电流特性分类1．轨道电路的分类二、轨道电路的种类工频交流轨道电路按传输电流特性分类采用工频50Hz交流电源，它又可分为工频连续式轨道电路和相敏轨道电路。目前城市轨道交通中广泛应用的是相敏轨道电路。音频轨道电路模拟式音频轨道电路采用调幅或调频方式，可传输较多信息，不仅能监督轨道占用状态，还能反映列车运行前方三个或四个闭塞分区的占用情况。数字编码式音频轨道电路采用数字调频方式，可传输更多信息，编码中包含了速度码、闭塞分区长度码、线路坡度码、纠错码等。2）按绝缘性质分类106二、轨道电路的种类1．轨道电路的分类有绝缘轨道电路按绝缘性质分类利用钢轨绝缘实现本轨道电路与相邻轨道电路的电气隔离。它常用作城市轨道交通车辆段内的轨道电路。无绝缘轨道电路分界处不设置钢轨绝缘，它采用不同频率信号电流，利用不同谐振回路对不同频率所呈现的不同阻抗，来实现对相邻轨道电路的电气隔离。无绝缘轨道电路满足城市轨道交通电化牵引和采用无缝线路的要求，常用于正线线路。191）组成

50Hz相敏轨道电路是城市轨道交通常用的工频轨道电路，它只能监督列车占用状态，不能传输其他信息，一般只用于车辆段。1072．50Hz相敏轨道电路

50Hz相敏轨道电路由送电端、受电端、钢轨绝缘、轨端接续线、钢轨引接线、回流线、钢轨等组成。50Hz相敏轨道电路结构图二、轨道电路的种类108

（2）受电端

受电端包括安装在室外变压器箱内的BZ-D型中继变压器、R—2.2/220型变阻器、熔断器，安装在室内组合架上的电容器、防雷元件、交流二元继电器等。图2-6中继变压器和变阻器（a）中继变压器（b）变阻器二、轨道电路的种类2．50Hz相敏轨道电路（1）送电端

送电端一般安装在室外变压器箱内，包括BG5-D型轨道变压器、R—2.2/220型变阻器、熔断器，轨道电源从室内通过电缆送至送电端。二、轨道电路的种类

（3）钢轨绝缘钢轨绝缘设置于轨道电路分界处，用于隔离相邻的轨道电路。

（4）接续线和引接线

接续线用于连接相邻钢轨，引接线用于将变压器箱或电缆盒接向钢轨。

（5）回流线

回流线连接相邻的不同侧钢轨，为牵引回流提供越过钢轨绝缘节的通路。2．50Hz相敏轨道电路二、轨道电路的种类2）工作原理

室内送电端送出的220V交流电源，经BG5-D型轨道变压器变压之后，通过限流电阻送上轨面，经钢轨传到受电端，再经受电端BZ-D型中继变压器升压后，通过电缆送到室内轨道继电器的轨道线圈端子。提示由于50Hz相敏轨道电路具有相位鉴别能力，所以它的抗干扰能力较强。2．50Hz相敏轨道电路当轨道线圈和局部线圈电源满足规定的相位和频率要求时，轨道交流二元继电器RGJ吸起，轨道电路处于调整状态，表示轨道空闲当列车占用时，轨道电源被分路，继电器RGJ落下当轨道线圈和局部线圈频率、相位不符合要求时，继电器RGJ也落下二、轨道电路的种类

音频无绝缘数字轨道电路现广泛应用于城市轨道交通工程中。与绝缘轨道电路相比，音频无绝缘数字轨道电路具有以下优点：3．音频无绝缘数字轨道电路①无绝缘接头大大提高了轨道电路的可靠性。②无绝缘音频轨道电路具有向车载设备传输报文信息的功能，从而使轨道电路既具有检查轨道占用、空闲功能，同时还具有信息传输功能。二、轨道电路的种类（1）轨旁设备

轨旁设备包括轨道耦合单元、“S”形棒线（简称S棒）和耦合环线3部分，它们安装在轨道之间或者沿轨旁安装，采用互耦方式。1121）组成3．音频无绝缘数字轨道电路数字轨道电路轨旁设备轨道耦合单元：将轨道信号连接到室内控制机箱的接收电路和发送电路，并调谐轨道电路的载频频率。每个耦合电路由变压器和可调电容组成槽路。棒线：置于两钢轨之间，端点焊接在钢轨上，形成“S”形棒线。耦合环线：由一匝导线构成，它与“S”形棒线耦合，并与室内控制柜的辅助板相连。二、轨道电路的种类提示发送的轨道信号电流通过棒线感应到钢轨，由列车车载设备接收。3．音频无绝缘数字轨道电路1）组成（1）轨旁设备二、轨道电路的种类

室内设备主要是安装在室内控制柜内的控制机箱，如图所示，每个机箱内包括多个印刷电路板，每个轨道电路包括控制板、辅助板、电源板。（2）室内设备3．音频无绝缘数字轨道电路1）组成控制机箱产生具有ATP功能的数字编码信息。将控制板产生的信息放大发送至室外，并接收来自轨道的信息。产生控制板和辅助板工作所需的电源。二、轨道电路的种类2）工作原理音频系统不间断地向轨道发送数字编码信息，并监视其接收器感应到的信号，作为对列车占用的检测。利用音频信息的标题位（前8位）作为列车检测的信号，固定为01111110。发送端通过耦合单元发送至钢轨，接收端由轨道接收器检测该信号，并设置门限值。（1）检测列车占用3．音频无绝缘数字轨道电路

按照“故障—安全”原则，当被检测到的信号幅度在门限值以上时，控制板向联锁单元传递“区段空闲”信息，否则向联锁单元传递“占用”信息，从而完成列车占用区段的检测功能。当轨道电路空闲时，被检测到的信号幅度在门限值以上当列车进入轨道电路，所接收到的信号被分路，其幅度降至门限值以下，表示轨道电路被占用当由于其他原因造成轨道电路短路、断路时，如路基潮湿，也会接收到低于预定阈值的信号，或者生成错误的轨道ID号二、轨道电路的种类

音频系统与联锁系统之间通过RS-485接口进行通信，接收来自联锁系统的目标速度、目标距离等信息，再加上本轨道区段信息，如轨道电路ID号、线路速度等，构成复合信息。辅助板将复合信息形成的报文帧，结合机笼后面的方向继电器以FSK（移频键控）调制方式将报文送至耦合电路，经耦合环线与“S”形棒线耦合，由车载ATP设备接收、解码、校验，执行ATP功能，从而完成数字车载信号的传输功能。（2）发送ATP信息3．音频无绝缘数字轨道电路2）工作原理三、轨道电路的划分和命名正线一般采用无绝缘轨道电路，每隔一定距离划分一个闭塞分区。1）正线轨道电路划分1．轨道电路的划分2）车辆轨道电路划分车辆段一般采用有绝缘轨道电路，轨道电路之间采用钢轨绝缘将两个轨道电路划分为互不干扰的独立电路单元，即轨道电路区段。具体划分原则如下:（1）有信号机的地方必须设置绝缘节。（2）平行运行进路，其间应设钢轨绝缘。例如，渡线道岔上装设钢轨绝缘。

（3）一个轨道电路区段的道岔不能超过3组。（4）为了提高车辆段咽喉区使用效率，该轨道电路区段应尽量划短。（5）在车辆段内，停车线一般划为两个轨道电路区段，允许同时停放两辆列车。三、轨道电路的划分和命名道岔区段和无岔区段轨道电路的命名方法不同，具体如下。2．轨道电路的命名在道岔区段，轨道电路根据道岔编号来命名。1）道岔区段包含一组道岔：用该组道岔名称命名。例如，图中包含12号道岔的轨道区段为12DG。

包含三组道岔：用该三组道岔最大和最小道岔号名称，以及中间加连字符命名。例如，图中包含15，16，18号道岔的轨道区段命名为15-18DG。包含两组道岔：用该两组道岔名称，以及中间加连字符命名。例如，图中包含14号和17号道岔的轨道区段为14-17DG。三、轨道电路的划分和命名无岔区段轨道电路的命名方法分以下几种情况。2）无岔区段股道轨道电路：以股道号命名，如图中的ⅠG，ⅡG等。进站内方轨道电路：根据所衔接的股道编号加A或B，如图中的ⅠAG。检车线、牵出线等处调车信号机外方的接近区段：在调车信号机名称后加G。如图所示，牵出线调车信号机前方的轨道电路名称为D21G。调车信号机之间的无岔区段：以两端道岔编号写成分数形式再加G表示。例如，图中D5和D15之间的无岔区段1/19G。2．轨道电路的命名三、轨道电路的划分和命名如图所示，请按照轨道电路的一般命名方法为各个轨道电路命名，并说说轨道电路的组成及作用，分析轨道电路的工作原理。活学活练模拟站场图四、轨道绝缘的设置

轨道电路的极性交叉是交流连续式轨道电路采用的绝缘破损防护措施。如图（a）所示，若分界绝缘两边的钢轨极性相同，当绝缘破损时，1G内虽然有车占用，但1GJ很可能由3G轨道电源供电而错误地保持吸起，这是十分危险的。解决的方法是改变任何一个轨道电路的电源极性。

例如，改变1G的电源极性，如图（b）所示，使分界绝缘两侧的钢轨电源极性相反，这就是极性交叉。当绝缘破损时，1G电源和3G电源叠加在1GJ上，其作用互相抵消，不会使1GJ错误地保持吸起。正常情况下，当1G内无车占用时，如果绝缘电阻大大下降，由于两组电源互相抵消，1GJ也可能落下，可及时反映出绝缘破损故障。1．轨道电路的极性交叉提示极性交叉原则对交流轨道电路来说是相位交叉，对各种频率式电码轨道电路来说是频率交叉。四、轨道绝缘的设置

道岔区段轨道电路应解决两个问题：2．极性绝缘辙叉将轨道电路短路极性绝缘和道岔跳线辙叉不应将轨道电源短路当正线或岔线上有车时，轨道继电器应均能可靠释放在道岔的辙叉部分增加一组绝缘，这称为极性绝缘在正线和岔线的同极性钢轨之间增加一根连接线，这称为道岔跳线。极性绝缘可以装设在直股（称为直股切割），也可以装设在弯股（称为弯股切割）。四、轨道绝缘的设置道岔区段轨道电路的分界绝缘应安装在道岔警冲标（警告停车列车不准越过的标志）内方，距离警冲标不小于3.5m的地方。若分界绝缘与警冲标的距离小于3.5m，则其车钩及车身边缘可能侵入邻线的建筑接近限界，危及邻线上通过列车的安全，这是不能容许的。若实在不能满足此要求，则该绝缘节称为侵限绝缘。当相邻两组道岔警冲标之间的距离不足7m时，其中间安装的分界绝缘也称为侵限绝缘。侵限绝缘在信号设备平面图上以圆圈表示。无论电务作业或工务作业，在确认作业影响范围时，必须考虑有无侵界绝缘，并采取相应的防护措施。3．侵限绝缘侵限绝缘五、轨道电路常见故障

分路不良故障是指有车占用轨道电路时，轨道继电器不能可靠落下，控制台或显示器相应的区段不显示红色光带。造成这类故障的原因，多数为轨道电路生锈、潮湿等。这类故障极其危险，有可能造成列车追尾、脱轨等事故。但这类故障并不多见。1．分路不良故障

红光带故障是指轨道区段无车占用时，控制台或显示器相应的区段显示红色光带。造成这类故障的原因有轨道电路送电电压低，道床潮湿、轨道电路有断线或断轨情况等。这类故障主要影响车站和区间的行车效率。2．红光带故障拓展阅读50Hz相敏轨道电路故障

50Hz相敏轨道电路故障主要有多个区段红光带、单个区段红光带以及分路不良等。当有故障时，应迅速判断轨道电路故障发生在室内还是室外。正确的方法是在分线盘甩开外线测量空载电压。若测试电压为交流24～28V，则证明故障在室内；否则，故障在室外。室内设备故障造成轨道电路红光带的原因有很多，在判断时应注意以下几点。

①轨道继电器是否可靠吸起。若轨道继电器未吸起，问题很可能出在分线盘至轨道继电器之间的配线上；若轨道继电器已经吸起，则为微机联锁采集故障，问题出在轨道继电器至接口架或微机部分。

②组合架开关跳闸或轨道继电器励磁电路故障（大多为断线故障）。

③若分线盘测试外线空载电压正常，轨道继电器负载电压不正常，通常是50Hz相敏接收器损坏，应通过更换接收器找到故障点。轨道电路室外故障，不论是开路故障还是短路故障，用测试轨道继电器端电压的方法往往无法判断。此时应通过测试室外送电端限流电阻上的压降变化，判断故障是开路故障还是短路故障。任务工单任务名称构建工频轨道电路姓

名日

期操作方法：

1．完成工频轨道电路的构建。

2．利用轨道电路检查是否有车占用、传输控制信息等功能时，可能存在哪些不足？

3．讨论轨道电路出现故障时，会对列车运行带来什么影响？操作中存在的问题及解决方法：技能掌握程度非常熟练□比较熟练□一般熟练□不熟练□教师评语：任务实施成绩：

日期：

任务实施任务二认识转辙机任务名称ZD6系列转辙机的认识与拆装工单号姓名专业日期班级任务描述：

现有ZD6系列转辙机、安装装置、由转辙机牵引的道岔、钳子等设备和工具。请说出ZD6转辙机的各部分名称及作用，并能一一拆下后再重新组装。任务要求：

1．熟悉转辙机的工作原理及作用。

2．能识别转辙机的各部件