第二章 各種用途的信號機

1.鐵路信號的定義

鐵路信號是用特定物體（包括信號燈、儀表、音響設(shè)備）的顏色、形狀、位置和聲音等向鐵路司機傳達有關(guān)前方路況、機車車輛運行條件、行車設(shè)備狀態(tài)以及行車命令等信息的裝置貨設(shè)備。

2.視覺信號的基本顏色和意義

視覺信號:以物體或燈光的顏色、形狀、位置、數(shù)目 或數(shù)碼顯示等特征表示的信號。

紅色——停車

黃色——注意或者減低速度

綠色——按規(guī)定速度運行

3.信號機的分類

按發(fā)出信號的機具是否移動分：鐵路信號分為:手信號(基本不再使用);移動信號(施工、維修臨時使用);固定信號(常用)；機車信號。

4.主體信號機

進站、出站、進路、通過、遮斷、防護等信號機，都能獨立顯示信號，指示列車運行的條件，叫主體信號機。

5. 對信號顯示的基本技術(shù)要求

√顯示簡單明了

√足夠的顯示數(shù)目和現(xiàn)實距離

√符合“故障—安全”原則

√較高抗干擾能力

6.進站信號機的顯示及意義

7. 信號機的顯示距離

√進站、通過、遮斷信號機的顯示距離不得少于 1000m

√高柱出站、高柱進路信號機,不得小于800m

√出站、進路、預(yù)告、駝峰信號機的顯示距離不得少于400m

√調(diào)車、矮柱出站、矮柱進路、復(fù)示信號機、容許、 引導(dǎo)以及各種信號表示器的顯示距離均不得少于 200m

√因地形、地物影響信號顯示的地方,不得小于 200m

8. 遮斷信號機

作用:在繁忙道口、有人看守的橋 梁、隧道以及可能危及行車安全的塌方 落石地點進行防護。

設(shè)置:距離防護地點大于50m處。

9. 預(yù)告信號機

作用:預(yù)告進站、通過(指防護所間區(qū)間)、遮斷和防護等主體信號的顯示。

設(shè)置:遮斷信號機,半自動閉塞區(qū)段的進站信號機前。與主體信號機距離大于800m(預(yù)告信號機為黃燈時,主體信號處于關(guān)閉狀 態(tài),為綠燈時,主體信號處于開放狀態(tài))。

當(dāng)預(yù)告或其主體信號機的距離不足400m時，為了讓司機預(yù)先有足夠的實踐確認(rèn)信號，這種情況下，規(guī)定預(yù)告信號機距其主體信號機不得少于1000m。

10. 復(fù)示信號機

出站及發(fā)車進路信號機,因受地形、地物影響,達不到規(guī)定的顯示距離時,應(yīng)設(shè)置復(fù)示信號機。

復(fù)示信號機顯示一個綠色燈光時,表示出站或發(fā)車進路信號機在開放狀態(tài)。復(fù)示信號機采用方形背板,以區(qū)別一般信號機。除進站復(fù)示信號機采用燈列式結(jié)構(gòu)外,其余均為單機構(gòu)、單顯示。

11. 信號基本燈關(guān)顏色及其意義

11. 信號機及信號表示器命名

√進站信號機:是按列車運行方向。如X(下行)、 S(上行)、Xf(多路進站口)

√出站信號機:是按列車運行方向,右下角加股道號。 如,S5等,多車場先加入車場號再加股道號。

√調(diào)車信號機:從列車到達方向順序編號,上行咽喉 用雙數(shù),下行咽喉用奇數(shù)。如:D2,D9,多車場以百位 表示車場。

√接車進路信號機:是按列車運行方向.如:XL, SL。當(dāng)有并置或有連續(xù)布置的接車進路信號機則 在其右下腳加序號。

√發(fā)車進路信號機:是按列車運行方向,右下角 加車場號再加股道號。

√預(yù)告信號機:第一字母為Y,后面綴主體信號 機編號。

√通過信號機:以該信號機所在地點坐標(biāo)公里數(shù)和百米數(shù)。上行為偶數(shù),下行為奇數(shù)。

12. 信號機的關(guān)閉時機

√進站、進路、出站信號機,自動閉塞區(qū)段的通過信號機——列車第一輪對越過該信號機自動關(guān)閉

√引導(dǎo)信號機——列車全部越過該信號機,人工及時關(guān)閉

√調(diào)車信號機——調(diào)車車列全部越過信號機后自動關(guān)閉

13.信號顯示相關(guān)原則

√信號機的定位:

信號機經(jīng)常保持的顯示狀態(tài)作為信號機的定位。

進站、進路、出站信號機為紅燈;

調(diào)車為藍(lán)燈;

區(qū)間通過信號機為綠燈;

進站前方第一架為黃燈;

進站前方第二架為綠黃;

線路所通過信號機為紅燈、遮斷、復(fù)示信號機為滅燈;

預(yù)告信號為黃燈。

√視作停車信號:進站、出站、進路和通過信號機的燈 光熄滅、顯示不明或不正確。

√無效信號:未使用和應(yīng)拆未拆除的信號機

第三章 道岔轉(zhuǎn)換與鎖閉裝置

1. 道岔

機車車輛在運行過程中,常常需要由一條線路轉(zhuǎn)入另一條線路,或跨越其它線路。在就需要設(shè)置線路的連接與交叉設(shè)備,即道岔。道岔的轉(zhuǎn)換和鎖閉裝置設(shè)備直接關(guān)系到行車安全。道岔的操縱分為手動、電動兩種方式。

2. 轉(zhuǎn)轍機的作用

? 轉(zhuǎn)換道岔的位置,根據(jù)需要轉(zhuǎn)換至定位或反位

? 道岔轉(zhuǎn)換到所需的位置并密貼后,實現(xiàn)鎖閉,防止外力轉(zhuǎn)換道岔

? 正確反映道岔的實際位置,道岔尖軌密貼于基本軌后, 給出相應(yīng)的表示

? 道岔被擠或因故處于“四開”位置時, 及時斷開表示并給出報警

3.對轉(zhuǎn)轍機的基本要求(四個方面)

? 執(zhí)行角色:(足夠的拉力)以帶動尖軌作直線往返運動,通過操縱使尖軌回復(fù)原位

? 鎖閉裝置角色:(鎖閉) 應(yīng)保證道岔不因列車通過的振動而錯誤解鎖

? 監(jiān)督裝置角色:應(yīng)正確反映道岔的狀態(tài)

? 保護角色: 道岔被擠后,在未修復(fù)之前不應(yīng)再使道岔轉(zhuǎn)換

4. 轉(zhuǎn)轍機的分類

? 按動作能源分類: 電動轉(zhuǎn)轍機、電動液壓轉(zhuǎn)轍機、電空轉(zhuǎn)轍機

? 按供電電源種類

√直流轉(zhuǎn)轍機 :采用直流電動機,工作電源是直流電。ZD6,ZY系列直流電220V;

電空轉(zhuǎn)轍機直流24v 缺點:由于存在換向器和電刷,易損壞,故障率高

目前,無刷電機技術(shù)已成熟,替換了換向器及電刷

√交流轉(zhuǎn)轍機:采用交流電源,由異步電動機作為動力 S700k型、ZYJ7型電液壓轉(zhuǎn)轍機

? 按動作速度分類:

√普通動作轉(zhuǎn)轍機:3.8S以上

√快動轉(zhuǎn)轍機:0.8S以下

? 按照鎖閉道岔的方式

√內(nèi)鎖閉轉(zhuǎn)轍機:間接鎖閉 缺點:鎖閉可靠性差,列車對轉(zhuǎn)轍機的沖擊大

√外鎖閉轉(zhuǎn)轍機:直接鎖閉 優(yōu)點:外鎖閉方式鎖閉可靠,列車對轉(zhuǎn)轍機幾乎無沖擊

? 按是否可擠分類

√可擠型轉(zhuǎn)轍機

√不可擠型轉(zhuǎn)轍機

5.自動開閉器

自動開閉器作用:及時、正確反映道岔尖軌的位置，完成有關(guān)控制和表示的功能

主要結(jié)構(gòu):4排靜接點，2排動接點，2個速動爪，2個檢查柱及速動片等組成

若上圖為定位,定位→反位: 先切斷表示DB(3),接向DD(4)→轉(zhuǎn)換→斷動作

電路FD(1)→接FB(2)

傳動部分:速動爪、滾輪、接點調(diào)整架、連 接板、拐軸

6.擠切裝置，包括擠切削和移位接觸器,用來進行擠岔保護,并給出擠岔表示。

擠切削:連接齒條塊與動作桿，正常動作時,齒條塊帶動動作桿,轉(zhuǎn)換道岔。擠岔時,擠切削折斷,動作桿與齒條塊分離,避免機件損壞。

移位接觸器 監(jiān)督擠切削的受損狀態(tài),道岔被擠或擠切削折斷時,斷開道岔表示電路。

7. 內(nèi)鎖閉特點

√機構(gòu)簡單、造價低、對道岔 要求低

√鎖閉力不足

√桿件長期承受輪對沖擊

√鎖閉安全性不如外鎖閉

√振動沖擊較大

8.外鎖閉特點

√造價比內(nèi)鎖閉高、對道岔要求 嚴(yán)格?

√轉(zhuǎn)換鎖閉力大

√桿件基本不承受輪對沖擊

√鎖閉安全性高

√將振動沖擊與轉(zhuǎn)轍機隔離,減 小對轉(zhuǎn)轍機影響

√鎖鉤將尖軌與基本軌緊密聯(lián)鎖 在一起,使其在靜態(tài)和動態(tài)都不 會出現(xiàn)間隙,確保行車安全。

分動外鎖閉道岔尖軌采用分動方式，設(shè)有多個牽引點（9號和12號提速道岔；兩個牽引點，18號提速道岔三個牽引點，30號和38號道岔六個牽引點）做到尖軌全程密貼，以防止尖軌反彈。還做到了多點檢查尖軌密貼情況，可動心軌也采用多點牽引（12號、18號兩點牽引，30號、38號三點牽引）。

9.分動尖軌用鉤式外鎖閉裝置動作原理

10. S700K電動轉(zhuǎn)轍機的功能特點

? 采用三相交流電機

? 使用直徑32mm的滾珠絲杠

? 采用簧式擠脫裝置的保持聯(lián)接器,取代擠切銷

? 采用摩擦聯(lián)接器,不需要調(diào)整

11. S700K型電動轉(zhuǎn)轍機傳動過程的動作原理

√電動機將動力通過減速齒輪組,傳遞給摩擦聯(lián)結(jié)器

√摩擦聯(lián)結(jié)器帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動

√滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動帶動絲杠上的螺母水平移動

√螺母通過保持聯(lián)結(jié)器經(jīng)動作桿、鎖閉桿帶動道岔轉(zhuǎn) 換

√道岔的尖軌或可動心軌經(jīng)外表示桿帶動檢測桿移動

第四章 繼電器

1. 安全型繼電器電氣特性:

電器特性是安全型繼電器的基本要求,也是設(shè)計和 實現(xiàn)信號邏輯電路的依據(jù)。其包括額定值,AX系列繼電器的額定電壓 為24V;充磁值;釋放值;工作值,不大于額定值的70% ;反向工作 值,不大于工作值得120%;轉(zhuǎn)極值,即使有極繼電器銜鐵轉(zhuǎn)極的最小 電流或電壓值;反向不工作值。

釋放值和工作值之比稱為返還系數(shù),返還系數(shù)高標(biāo)志著繼電器的落下 越靈敏。規(guī)定普通繼電器的返還系數(shù)不小于30%,緩放型繼電器不小 于20%,軌道繼電器不小于50%。

2. 交流二元二位繼電器

交流二元二位繼電器中的二元指有兩個相互獨立而又相互作用的交變電磁 系統(tǒng),二位指繼電器有吸起和落下兩種狀態(tài)。根據(jù)頻率的不同有25HZ和50HZ兩 種。

相位的選擇 性:電→磁→渦流→ 力,局部電壓相位超前軌道相位90°。

頻率的選擇 性:當(dāng)50HZ的電壓加 在軌道線圈上時,其 產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩在一個周 期內(nèi)的平均值為零。因此,在干擾電流混入與25HZ的局部線圈相作用不會使繼電器誤動作。

3. 磁吹弧

磁吹弧的方向根據(jù)左手定則確定,如圖所示。此時要求通過接點電流的方向,應(yīng)符合使接點間電弧向外吹的原則。否則,向內(nèi)吹弧,非但不會熄滅電弧,還會造成接點的損傷。加強接點上用磁吹弧的繼電器都規(guī)定了接點的正負(fù)極性,使用中要注意其方向。

第五章 軌道電路

1.軌道電路的含義、作用

軌道電路是利用線路上的鋼軌作為導(dǎo)體,用鋼軌絕緣劃分范圍的電路。它用來監(jiān)督線路的占用情況，以及將列車運行與信號顯示等聯(lián)系起來，即通過軌道電路向列車傳遞行車信息。

軌道電路的作用：

√監(jiān)督列車的占用,反映線路的空閑狀況, 為開放信號,建立進路或構(gòu)成閉塞提供依據(jù);

√傳遞行車信息,如移頻自動閉塞利用軌 道電路傳遞不同的頻率信息來反映列車的位置, 通過信號機的顯示或決定列車運行的目標(biāo)速度, 從 而控制列車運行。

2.軌道電路分類

按軌道電路的分割方式分 有絕緣軌道電路、無絕緣軌道電路

– 有絕緣軌道電路用鋼軌絕緣將軌道電路與相 鄰的軌道電路互相隔離。

– 無絕緣軌道電路,在其分界處不設(shè)鋼軌絕緣, 而采用不同的方法予以隔離。按原理可分為 三種:電氣隔離式、自然衰耗式、強制衰耗式。

3. 站內(nèi)軌道電路的劃分原則

(1)有信號機的地方必須設(shè)置絕緣節(jié)

(2)滿足行車、調(diào)車作業(yè)效率的提高

(3)一個軌道電路區(qū)段的道岔不能超過3組

(4)為了提高咽喉使用效率,把軌道電路區(qū)段適 當(dāng)劃短,使道岔能及時解鎖,立即排列別的進路。但提速區(qū)段,為了保證機車信號的連續(xù)顯示,軌 道電路區(qū)段不能過短。

4. 站內(nèi)軌道電路的命名

命名:道岔區(qū)段和無岔區(qū)段命名方式不同

(1)道岔區(qū)段:根據(jù)道岔編號來命名。

在所示站場中,只包含一組道岔的,用其所包含的道岔編號來命名,如1DG、3DG。包含兩組道岔的用兩組道岔 編號連綴來命名,如7-9DG、13-19DG。若包含三組道岔,則以兩端的道岔編號連綴來命名,如11- 27DG,包含11、23、27號三組道岔。

(2)無岔區(qū)段命名

對于股道,以股道號命名,如IG、IIG。進站信號機內(nèi)方及雙線單方向運行的發(fā)車口的無岔區(qū)段,根 據(jù)所銜接的股道編號加A(下行咽喉)及B(上行咽喉)來表示。

半自動閉塞區(qū)間進站信號機外方的接近區(qū)段,用進站信號機 名稱后加JG來表示,差置調(diào)車信號機之間的無岔區(qū)段,以兩端相鄰的道岔編號寫 成分?jǐn)?shù)形式來表示。牽出線、機待線、機車出入庫線、專用線等調(diào)車信號機外方 的接近區(qū)段,用調(diào)車信號機編號后加G來表示。

5. 軌道電路的極性交叉（參照實驗）

極性交叉的定義: 有鋼軌絕緣的軌道電路,為了實現(xiàn)對鋼軌絕緣破損的防護,要使絕緣節(jié)兩側(cè)的軌面電壓具有不同的極性或相反的相位。

極性交叉的作用: 可以防止在相鄰的軌道電路間的絕緣節(jié)破損時引起軌道繼電器的錯誤動作。對于計數(shù)電碼、頻率電碼軌道電路而言,因相鄰區(qū)端的編碼不同,無法實現(xiàn)極性交叉,采用的是周期防護或頻率防護的方法。

6. 25Hz相敏軌道電路設(shè)備構(gòu)成及原理

送電端:送電端電源變壓器(BG25)、送電端限流電阻 (RX)、

送電端扼流變壓器(BE25)、熔斷器(RD1 、RD2);

受電端:受電端扼流變壓器(BE25)、受電端中繼變壓器 (BG25)、RD3熔斷器、

防雷硒堆Z(耐壓值>100V)、防護 盒(HF)、軌道繼電器(GJ)、25Hz電源屏。

由25Hz電源屏分別供出25Hz軌道電源和局部電源。

軌道電源由室內(nèi)供出,通過電纜供向室外,經(jīng) 送電端變壓器、送電端限流電阻、送電端扼流變壓 器、鋼軌線路、受電端扼流變壓器、受電端中繼變 壓器、電纜線路送回室內(nèi),經(jīng)過室內(nèi)防雷硒堆Z、 防護盒給二元二位繼電器的軌道線圈供電。局部線圈的25Hz電源由室內(nèi)供出,當(dāng)軌道線 圈和局部線圈所得電流滿足規(guī)定的相位和頻率要求時二元二位繼電器吸起,軌道電路處于工作狀態(tài)。

7. 25Hz相敏軌道電路的特點（p129）

√可靠的相位選擇性和頻率選擇性，可靠防護外界電流干擾和絕緣破損

√受道床電阻影響較小，改善傳輸特性

√頻率穩(wěn)定

√可采用集中調(diào)相方式

√25hz分頻器具有不可逆性，保證軌道繼電器不受牽引電流干擾而錯誤吸起

√“田”字形分頻器降低了輸出25hz回路中的50hz成分

√分頻器具有穩(wěn)壓特性，提高了軌道電路工作的穩(wěn)定性

√采用連續(xù)式供電，更便于通過試驗手段對理論計算加以驗證

8.UM71無絕緣軌道電路

載頻f0:下行1700、2300Hz; 上行2000、2600Hz

頻偏Δf:±11Hz 低頻Fc:從10.3Hz至29Hz每隔1.1Hz呈等差數(shù)列共18個。

UM71主要缺點：26米調(diào)諧區(qū)內(nèi)不能實現(xiàn)斷軌檢查。

9. 軌道電路的基本工作狀態(tài)

調(diào)整狀態(tài):就是軌道電路空閑(無車占用)、接受設(shè)備 (如軌道繼電器)正常工作時的狀態(tài)(可靠吸起)。最不利因素:道碴電阻最小、鋼軌阻抗模值最大、電源電壓最低這三個不利因素。

軌道電路分路狀態(tài),就是當(dāng)軌道電路區(qū)段有車占用時,接收設(shè)備(如軌道繼電器)應(yīng)被分路而停止工作的狀態(tài)。最不利因素:當(dāng)鋼軌阻抗模值最小、道碴電阻最大(一 般令其為無窮大)、電源電壓最高時,軌道電路的 受電會出現(xiàn)最大值。

軌道電路的斷軌狀態(tài),是指軌道電路的鋼軌在某處折斷時的情況。最不利條件:斷軌時軌道電路的參數(shù)變化使得軌道 接收設(shè)備中獲得最大電流值。這種條件是除了鋼軌阻抗 模值最小、電源電壓最大兩個因素外,斷軌地點和道碴 電阻的大小也有一定的影響。有一個使接收設(shè)備中電流 最大的最不利數(shù)值——臨界斷軌地點和臨界道碴電阻。

10. 分路靈敏度

指的是在軌道電路的鋼軌上,用一電阻在 某點對軌道電路進行分路,若恰好能夠使軌道繼電器 線圈中的電流減小到釋放值(脈沖式軌道電絡(luò)為不吸起值 ),則這個分路電阻值就叫做軌道電路在該點的分路靈敏度。

我國規(guī)定一般的軌道電路標(biāo)準(zhǔn)分路靈敏度為0.06。UM71無絕緣軌道電路標(biāo)準(zhǔn)分路靈敏度為0.15Ω。

第六章 計軸設(shè)備

1.定義與組成

計軸設(shè)備的作用：通過比較車輛進出區(qū)段的輪軸數(shù)，給出區(qū)段“空閑/占用”的指示。

設(shè)備組成：軌旁記軸點、信息傳輸部分、信息處理部分、電源

2.

第七章 點式應(yīng)答器與感應(yīng)環(huán)線

1.應(yīng)答器的分類

根據(jù)能源供應(yīng)及信息提供方式，應(yīng)答器可分為無源應(yīng)答器及有源應(yīng)答器。

√無源應(yīng)答器（固定應(yīng)答器）

點式無源應(yīng)答器，與外界無物理連接，不需要外加電源，平時處于休眠狀態(tài)，無源應(yīng)答器自身功耗很低，僅在列車通過并獲得車載查詢器發(fā)送的功率載波能量時被激活，激活后立即發(fā)送調(diào)制好的數(shù)據(jù)編碼信息。

無源應(yīng)答器中的信息是經(jīng)特殊設(shè)備固化在應(yīng)答器存儲單元里，一般安裝以后不能改變，用于發(fā)送固定信息，在我國CTCS2級系統(tǒng)中，用于發(fā)送線路速度、坡度、軌道電路參數(shù)、信號點類型等信息。

有源應(yīng)答器（可變應(yīng)答器）

√有源應(yīng)答器，通過外接電纜獲得電源。有源應(yīng)答器中的信息是可以通過外接電纜由地面控制設(shè)備實時改變的，一般設(shè)置在進站和出站信號機前方，用于向列車傳送實時可變信息，如臨時限速、前方進路的信號機顯示狀態(tài)等。

2.應(yīng)答器的組成

應(yīng)答器系統(tǒng)分為地面設(shè)備和車載設(shè)備兩部分。

地面設(shè)備包括地面應(yīng)答器和地面電子單元（LEU）。

車載設(shè)備包括車載天線 、車載解碼器、應(yīng)答器傳輸模塊（BTM）。

3. 區(qū)間無源應(yīng)答器配置示意圖

4. 感應(yīng)環(huán)線

軌道感應(yīng)環(huán)線系統(tǒng)，顧名思義，地面沿著軌道布置有感應(yīng)環(huán)線，列車上安裝了感應(yīng)線圈，列車在軌道上行駛與感應(yīng)環(huán)線相互感應(yīng)，就可以構(gòu)成與地面的連續(xù)、雙向信息交換。

主要作用為：

√可以避免牽引電流對感應(yīng)環(huán)線干擾。

√與其他雙絞電纜一樣，交叉可以減少累積感應(yīng)干擾。

√可以傳遞列車定位信息。

感應(yīng)環(huán)線的兩根電纜每隔一個軌道長度（地鐵25m或鐵路100 m）要相互交叉一次。