铁路信号新技术第一章

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1、铁路信号新技术黄秀玲2013年 9月本课 程 概述铁路信号的 范围 ？铁路信号的作用？本课程的 主要内容 ?铁路信号的作用？ 铁路信号主要功能是保证铁路行车安全 。 提高 铁路区间和车站的通过能力、增加铁路运输经济效益、改善铁路员工劳动条件的一种现代化科学管理手段和技术。铁路信号的范围 ?狭 义铁 路信号信号闭 塞联锁铁路信号 ：是向有关行车和调车作业人员发出的指示和命令 ；联锁设备：用于保证站内行车和调车工作的安全和提高车站的通过能力 ；闭塞 设备：用于保证列车区间内运行的安全和提高区间的通过能力。铁路信号的范围 ?广 义铁路信号信号设备 道口信号驼 峰信号列 车控制机 车信号微机监测调 度

2、集中区 间闭 塞联锁京九线商丘北站驼峰场信号本课程的 主要内容 ? 行车调度指挥自动化系统 新型信号基础设备 车站计算机联锁 新型自动闭塞 列车运行控制系统 驼峰自动化 信号微机监测1、 新型 信号基础设备铁 路数字信号 电缆信号智能 电 源屏新型道岔 转换 与 锁闭设备新型 轨 道 电 路LED色灯信号机1.1 LED色灯信号 机 LED色灯信号机：信号点灯单元由 LED发光二极管构成的色灯信号机。 优点： 发光二极管 (LED)信号机相对于传统灯丝信号机具有 节能 、 可视性好 、 免 调整 、 免维护 、 寿命长 等诸多技术经济优势， 在各国铁路迅速推广应用 。1.1.1 LED色灯信号

3、机组成 现在使用的 LED色灯信号机构有： XSLE型、 XLL型、 XSZ（ G、 A）型、 XLG（ A、 Y） 型和 XSL型 等，各种型号号的 LED色灯信号机的部件是配套使用。PFL型 LED发光盘FDZ发光盘点灯装置XSL型铝合金信号机构1.1.1 LED色灯信号机组成 高柱机构铝合金信号机构 矮型机构1.1.1 LED色灯信号机组成 现在使用的 LED色灯信号机构有： XSLE型、 XLL型、 XSZ（ G、 A）型、 XLG（ A、 Y） 型和 XSL型 等，各种型号号的 LED色灯信号机的部件是配套使用。PFL型 LED发光盘FDZ发光盘点灯装置XSL型铝合金信号机构1.1.

4、1 LED色灯信号机组成PFL型 LED发光盘 高柱发光盘 表示器发光盘 矮型发光盘1.1.1 LED色灯信号机组成 现在使用的 LED色灯信号机构有： XSLE型、 XLL型、 XSZ（ G、 A）型、 XLG（ A、 Y） 型和 XSL型 等，各种型号号的 LED色灯信号机的部件是配套使用。PFL型 LED发光盘FDZ发光盘点灯装置XSL型铝合金信号机构1.1.1 LED色灯信号机组成FDZ发光盘点灯装置97型 25Hz相敏 轨道 电 路JXW-25型微 电子相敏 轨 道 电 路GX.J-25型 电 子相敏 轨 道 电 路无 绝缘轨 道 电路1.2 新型轨道电路轨道电路的功能？自动检测列车

5、、车辆 的 位置，控制信号 机的显示将 地面信号传递给机车，从而可以控制列车运行 交流 25Hz电源连续供电 受电端采用交流二元轨道继电器（ JRJC1-70/240） 轨道线圈和局部线圈电源满足规定的相位要标时， GJ吸起，轨道空闲。 列车占用或频率、相位不符合要求时 GJ落下。1.2.1 97型 25Hz相敏轨道电路25Hz轨 道 电 源 变压 器（ BG25）送 电 端限流 电 阻(Rx)送 电 端 25Hz扼流变压 器 (BE25)钢轨道线路受 电 端 25Hz扼流变压 器 (BE25)电缆线 路防雷 补偿 器（ Z）25Hz防护盒（HF）交流二元 轨 道 继电 器（ GJ） 25Hz

6、电源屏（轨道分频器和局部分频器）由室内分别供出 25Hz轨道电源和局部电源。轨道电源由室内供出，通过电缆供给室外，经由送电端 25Hz轨道电源变压器（ BG25）、送电端限流电阻（ RX）、送电端 25Hz扼流变压器（ BE25）、钢轨线路、受电端 25Hz扼流变压器（BE25）、受电端 25Hz轨道中继变压器（ BG25）、电缆线路，送回室内，经过防雷硒堆（ Z）， 25Hz防护盒（ HF）给二元二位继电器（GJ）的轨道线圈供电 。 局部 线圈的 25Hz电源由室内供出，当轨道线圈所得电源满足规定的相位要求时 ，继电器吸起。1.2.1 97型 25Hz相敏轨道电路25Hz相敏轨道电路只能用以

7、检查轨道电路区段是否空闲，不能传输其他信息。97型 25Hz相敏 轨 道电 路JXW-25型微 电 子相敏 轨 道 电 路GX.J-25型 电 子相敏 轨 道 电 路1.2.1 97型 25Hz相敏轨道电路单片机控制数字信号处理芯片双 DSP， 双软件双滤波，双抗干扰电 气隔离（谐 振式）自然衰耗强 制衰耗1.2.2 无绝缘轨道电路 无绝缘轨道电路在其分界处不设钢轨绝缘，而采用不同的方法予以隔离。UM71轨 道电 路ZPW-2000轨 道电 路UM2000轨道 电路1.2.3 UM71轨道电路一、移 频信号及其传输原理 选用 频率 参数作为控制信息，采用 频率调制 的 方法 ； 把 低频信号（

8、 FC）搬移到较高频率（载频f0上），形成振幅不变、频率随低频信号的幅度做周期性变化的调频信号 。 调频 信号由 钢轨 作为传输通道，组成移频轨道电路，完成检查轨道电路占用情况和向机车传输信息的功能。1.2.3 UM71轨道电路一 、移频信号及其传输原理 载频（ f0）分四种： 即： 1700 Hz、 2000 Hz、 2300 Hz、2600Hz 按规定 UM71改进型轨道电路使用四种载频： 下行： F1 = 1700 Hz； F2 = 2300 Hz 上行： F1 = 2000 Hz； F2 = 2600 Hz 相邻轨道电路使用不相同的载频 。 低频信号（ Fc）共 18种： 由 10.3

9、Hz到 29Hz，相邻低频信号间隔1.1Hz。1.2.3 UM71轨道电路一 、移频信号及其传输原理 频偏（ f） f=11Hz 即： 上边频： f0+11Hz 下边频： f0-11Hz 作用 载频 f0的作用： 用低频信号对高频（ f0）调制后，用高频信号把低频信号从发送端经钢轨传输到接收端。 低频信号（ Fc）的作用： 检查轨道区段空闲，控制地面信号机的显示。 向机车传输信息，控制机车信号显示。1.2.3 UM71轨道电路二 、 UM71轨道电路组成和工作原理 移频信号调制1.2.3 UM71轨道电路二、 UM71轨道电路组成和工作原理 主要 由发送器、接收器、调谐匹配单元、空心线圈、电缆

10、模拟网络盒、继电器、 PTYL23-1型电缆和相关的连接线组成。轨道电路的各个组成部件： 电缆 各种辅助设备（安装架、防雷等） 分为两部分： 第一部分是室内设备，如：发送器 、接收器、模拟网络 第二部分是安装在轨旁的设备，如：调谐匹配单元、空心线圈、补偿电容1.2.3 UM71轨道电路二、 UM71轨道电路组成和工作原理1.2.3 UM71轨道电路三、补偿电容 UM71轨道电路在钢轨中传输的移频信号频率较高，钢轨相当于一个感性负载，呈现较高的电感量（ 1.4mH/m）， 使信号衰减较快，影响了轨道电路的传输长度。 为了抵消钢轨的感性，保证轨道电路的传输距离和机车信号的可靠工作，需分段加装补偿电

11、容。 作 用： 延长轨道电路的传输长度 在轨 车传输时，保证足够大的短路电流 安装处所：每 100米设置一个补偿电容，误差为 0.6m 。第一个和最后一个电容按照半步长（ 50米）设置，误差为 0.3m 。作业？ 死区产生的原因？如何减少死区的长度？ 如何提高传输长度？ 交流二元二位继电器？相关新闻！ 2013年 7月光 谷广场站道岔出故障 地铁 2号线延误近两小时 2013年 7月广州地铁 一号线道岔故障延误 5分钟 2013年 7月时 隔半月 地铁龙华线又瘫了 还是 “ 道岔故障 ” 惹的祸 2013年 7月由于道岔 系统故障 从 金石滩方向开往市内的快轨列车运行 缓慢1.3 新型道岔转换

12、与锁闭设备道岔与转辙 机外 锁闭道岔内 锁闭道岔S700K型 电 去转辙 机ZD（ J） 9系列电动转辙 机ZY系列电 液 转辙 机JM型密贴检查器CTS2型转辙 机1.3新型道岔转换与锁闭设备o 道岔状态 ： 正常工作状态：定位和反位 非工作状态： 也叫 四开状态 ，指两根尖轨同时不密贴于基本轨。 例如：道岔正在转换途中道岔不密贴；道岔挤岔时处于。 道岔状态 的继电器表示： 用定位表示继电器 DBJ和反 位表示 继电器 FBJ来表示。定位： DBJ 且 FBJ ；反位： DBJ 且 FBJ ；四开状态： DBJ 且 FBJ1.3.1 道岔外锁闭装置 道岔是机车 车辆从一股轨道转向或越过另一股

13、轨道的设备，是轨道的重要组成部分 。 锁闭道岔 就是把尖轨或可动心轨等道岔的可动部分固定在某个开通位置，当列车通过时不受外力作用而改变。 道岔锁闭：分为 内 锁闭和 外 锁闭。1.3.1 道岔外锁闭装置 内锁闭 ：当道岔由转辙机带动转换至某个特定位置后，在 转辙机内部 进行锁闭，由转辙机动作经 外部杆件 对道岔实现位置固定。 外锁闭 ： 当道岔由转辙机带动转换至某个特定位置后 ，通过 本身 所依附的锁闭装置，直接把 尖轨 与 基本轨 或 心轨 与 翼轨 密贴夹紧并固定。1.3.1 道岔外锁闭装置 分动外锁闭道岔 ： 由于外锁闭道岔的 两根 尖轨之间 没有连接杆 ，在道岔的转换过程中，两根尖轨是

14、 分别 动作的。1.3.1 道岔外锁闭装置 为适应中国铁路运输向提速、重载方向发展的需要， 铁路信号设计规范 （ TB 10007-99） 规定：在列车速度大于 120km/h的线路上，必须采用 三相交流大功率转辙机 和 外锁闭装置 ； 可动心轨辙叉 单开道岔必须按外 锁闭和不可挤型转辙机。钩 型外锁闭装置结构 示意图1 锁闭杆； 2 锁钩； 3 锁闭框；4 尖轨连接铁； 5 锁轴； 6， 7限位板。1.3.1 道岔外锁闭 装置锁闭 装置 转换、解锁 、锁闭 过程初始状态如图，左侧密贴尖轨处于锁闭状态，右侧斥离尖轨与基本轨保持要求的开口，密贴尖轨锁钩同时被锁闭铁和锁闭杆卡住不能落下，斥离尖轨锁

15、钩的缺口卡在锁闭杆的凸起处不能移动，从而保持斥离尖轨与基本轨的开口基本不变；解锁状态，锁闭杆向右移动，斥离尖轨向密贴位移动，同时密贴尖轨处锁闭杆相对锁钩移动，当锁闭杆凸起与密贴尖轨锁钩缺口对齐时，锁钩落下卡在锁闭杆凸起内，尖轨与基本轨解锁；锁闭杆继续向右移动，通过锁钩带动斥离尖轨和密铁尖轨同步向右移动，当锁闭杆带动道岔转换至右侧尖轨与基本轨密贴时，开始进入锁闭过程；锁闭杆继续向右移动，右侧锁钩沿锁闭杆斜面向上爬起，当锁钩升至锁闭杆凸起顶面时，进入锁闭状态，同时左侧尖轨继续向右移动至要求开口，完成转换过程。1.3.1 道岔外锁闭装置 道岔各有其 代号 ，比如 9号道岔、 12号道岔、 18号道岔等等。 道岔号代表了 辙叉角 （ ）的余切值，也就是辙叉心部分直角三角形的两条直角边的比值，即 N=cot ， N就是道岔号。 辙叉角 越小， N值就越大，导曲线半径也越大，列车侧线通过道岔时就越平稳，允许过岔速度也就越高。 采用大号道岔对于列车运行是有利的。 道岔号数越大