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1、四川省第二十五届高校新任教师职业技能培训试讲教案姓 名: 田 富 升 班 级: 15 班 学 号: 20171543 送培院校: 西南交通大学希望学院 二零一七年七月2014 年四川师范大学教师教学能力提升计划“优秀教案”参评教案课程名称：区间信号与自动控制授课对象：电气工程及其自动化专业本科二年级学生授课章节：第四章 区间信号控制 第三节 闭塞分类课时安排：1 节课 45 分钟授课教师：田富升一、教学目的与要求1. 深刻理解闭塞的定义；理解行车闭塞法的基本含义与分类。2. 理解半自动闭塞与自动闭塞的定义、设备与工作原理。3. 了解平交道口的信号控制。二、教学重点教学重点：行车闭塞法的基本含义
2、与分类；三、教学难点：自动闭塞的工作原理四、教学方式以理论讲授为主，通过课堂提问、讨论的方式开展互动，加强教学效果。五、教学过程的设计和组织第三章 区间信号控制首先回顾前面章节所讲的列控系统分类思考并讨论以下问题：1. 轨道是否有电或者是否有电流流过？2. 通过一张图片，问学生是什么事件并问是什么原因造成的？3 分钟左右，让学生举手回答，可能有以下情况：对第一问：一种情况是轨道上有电流流过；另一种情况是轨道上没有电流流过对第二问：大多数同学会答出是 7.23 温州动车事故讨论中有可能出现继续提问：这个事故发生的原因是什么；怎样避免；发生过后怎么办教师根据上述问题及其讨论情况开展点评，指出轨道电
3、路与自动闭塞的使用，不仅解决了第一个问题，也同时解决了网络计算机的层次问题。第一分节 概述1区间信号控制的概念和目的区间信号控制的目的是为了保证行车安全，提高区间通过能力与行车速度为达到该目的，我们采用行车闭塞法，依靠闭塞设备来具体实现。顺势提出行车闭塞法概念。行车闭塞法：行车闭塞法从时空上可分为：空间间隔法和时间间隔法。空间间隔法是把铁路区段划分为若干个区间，用区间把列车分隔开、规定在一区间内同时只容许一趟列车运行，是我国铁路广泛采用的闭塞方法。思考：为什么要使用行车闭塞法？（2 分钟）原因（在同学们回答基础上归纳提出）： 可以通过行车闭塞法提高运行效率； 可以通过行车闭塞法保障行车安全；
4、行车闭塞法更经济、合理；第二分节 行车闭塞的形式行车闭塞法从设备上可分为（我国采用的闭塞设备）：电气路签（牌）闭塞、半自动闭塞和自动闭塞。“为保证区间行车安全与效率，我们采取行车闭塞法，运用闭塞设备办理闭塞。电气路签（牌）闭塞、半自动闭塞和自动闭塞既指闭塞设备，又指具体的闭塞方法。”1.半自动闭塞半自动闭塞是我国铁路广泛采用的一种闭塞方式。采用半自动闭塞时，列车占用区间的行车凭证是出站信号机（线路所为通过信号机）的显示。 1.1 半自动闭塞设备（1）闭塞机采用半自动闭塞的区间两端车站上各设一台闭塞机，一段专用轨道电路和出站信号机，它们之间用通信线路相连接，用来控制出站信号机并实现相邻车站之间办
5、理闭塞。闭塞机包括电源、继电器、操纵按钮、表示灯和电铃等。（2）出站信号机出站信号机是指示列车能否由车站开往区间的信号机。出站信号机不能任意开放，它受半自动闭塞机的控制。只有当区间空闲，经过办理手续后，出站信号机才能开放。出站信号机既要防护列车区间运行的安全，又要防护出发列车在站内运行的安全。所以它既要受闭塞机的控制，又要受到车站联锁设备的控制，即受到双重设备控制。这种表示方式称为“半自动闭塞”。提问：半自动闭塞有什么弊端？根据学生回答，指出半自动闭塞的弊端： 当铁路的运量不断增大，要求进一步提高区间通过能力时，半自动闭塞也有它自己的局限性 当区间线路发生故障，钢轨折断时，半自动闭塞设备也不能
6、作出反映并由故障导向安全。解决办法：引出改进的表示方法自动闭塞法，2自动闭塞首先解释前面提到的温州动车事故原因来引入本节话题在解释原因之前首先回顾前面提到的轨道电路原理当闭塞区间内无列车行驶时，电流会从电源经由轨道流经继电器，并使其激磁带动 接点，接通绿灯之电路(号志机立即显示平安通行)。 轨道电路当有列车驶入闭塞区间时，电流改行经列车车轴，并不会流经继电器，继电器因失去电流而失磁，接点接通红灯之电路(号志机立即显示险阻禁行)。假若轨道断裂，轨道电路因此阻断，造成继电器失磁，同样的号志机亦会显示险阻禁行的讯息，仍可保障列车行驶安全。当列车驶离整个区间 ， 继电器便会重新激磁 ， 绿灯便会再次亮
7、起 ，其他列车便可进。 当设有轨道电路的某段线路上空闲时，轨道电路上的继电器有足够的电流通过，吸起被磁化的衔铁，闭合前接点，从而接通色灯信号机的绿灯电路，显示绿色灯光，表示前方线路空闲，允许机车车辆占用。当机车车辆进入该线路区段时，由于轮对电阻很小，使轨道电路短路，继电器吸力减弱，释放衔铁，使之搭在后接点上，接通信号机的红灯电路，显示禁行信号。轨道电路的这一工作性能，能够防止列车追尾和冲突事故，确保行车安全。 轨道电路的另一个重要作用是能发现钢轨发生断裂。在充当导线的钢轨安全无事时，轨道电流畅道无阻，继电器工作也正常。一旦前方钢轨折断或出现阻碍，切断了轨道电流，就会使继电器因供电不足而释放衔铁
8、接通红色信号电路。此时，线路虽然空闲，信号机仍然显示红灯，从而防止列车颠覆事故。 自动闭塞是由运行中的列车自动完成闭塞任务的一种设备。将两个相邻车站之间的区间正线划分成若干个小段闭塞分区（其长度一般为 12001300米），每个分区的起点设置一架通过色灯进行防护。由于闭塞分区内钢轨装设轨道电路，因而能够正确反映列车的运行情况和钢轨是否完整，并及时传给通过信号机显示出来，向接近它的列车指示运行条件，行车安全有了进一步的保证。因为通过色灯信号机的显示是随着列车的运行通过列车自动控制的，不需要人工操纵，所以叫自动闭塞。课堂讨论：（1） 轨道电路发生故障怎么办？（2） 自动闭塞与前面讲的半自动闭塞有什
9、么优点？第二分节 自动闭塞分类1三显示自动闭塞2思考（2 分钟）：三显示自动闭塞与公路上信号的信号灯有什么异同？根据讨论引出三显示自动闭塞：目前，我国铁路上广泛采用的是三显示自动闭塞，它用红、黄、绿三种颜色的灯光来指示列车运行的不同条件。前方闭塞分区有车占用 前方一个闭塞分区空闲；前方至少两个闭塞分区空闲。当线路上的钢轨折断时，由于轨道电路断电，继电器失磁释放衔铁，使信号机显示红灯所以能更好地保证行车安全。随着列车重量、速度和密度的不断增加，三显示自动闭塞也已不能适应需要，在我国运输繁忙的铁路线上，将逐步采用四显示自动闭塞。此外，在今后修建的高速铁路上，也将采用这种闭塞方式。3四显示自动闭塞列
10、车在区间最好能一直在绿灯下运行，避免遇到黄灯而影响速度。当采用三显示自动闭塞时，两列车至少要间隔二个闭塞分区才能保证在绿灯下运行；四显示自动闭塞:前方闭塞分区有车占用；前方一个闭塞分区空闲； 前方两个闭塞分区空闲；前方至少三个闭塞分区空闲。四显示就要间隔三个闭塞分区，其闭塞分区长度，定为适应低速列车的制动距离，并在三显示自动闭塞红、黄、绿三种灯光的基础上再增加一种黄绿显示。四显示自动闭塞能预告列车前方三个闭塞分区的状态。要求高速列车按规定速度越过黄绿显示的通过信号机后必须减速，以便能在显示红灯的信号机前停车。而对于低速运行的列车来说，越过黄绿显示的通过信号机时，则不必减速。实际上对于低速列车来
11、说黄绿显示的意义相当于绿灯显示，而对于高速列车来说是将两个闭塞分区作为一个制动距离来对待，将黄绿显示视为注意信号，在越过黄绿等后准备在红灯前停车。这样可以解决线路上以不同速度运行的列车的行车要求。4道口信号铁路与公路平面交叉的地点称作道口（也称平交道口）。随着铁路和公路运量的增加，在道口处发生的行车事故也不断增加。降低道口事故发生率，提高道口安全防护设备率是十分必要的。1.道口安全防护设备的分类(1).道口自动通知：指当列车接近道口时，自动发出报警通知，由道口看守员关闭手动栏杆(2).道口自动通知与道口自动信号并用：用于有人看守的道口。该设备比较完善，在铁路运输和公路运输都比较繁忙的道口，要安
12、装此种道口设备。(3).道口自动信号：用于无人看守道口。当列车接近道口时，自动地控制设在公路上的道口自动信号机和室外音响设备，自动地使栏木关闭，列车通过道口后，自动地使设备恢复原状。2.道口自动信号机的显示方式及距离列车的制动距离比较大，一般机动车的制动距离不超过 100 米，二者相差悬殊。这要求禁止道口通行的信号显示，要求比公路道口信号机的信号显示更加明 显，且具有警觉性。因此，禁止通行信号采用两个红色灯光交替闪烁方式。既与一般公路、铁路信号有区别，又有高度警觉的效果。允许通行信号用一个月白灯光来表示 。灭灯时表示设备故障，自动信号停用。机动车制动距离经计算小于 90 米，所以道口自动信号机
13、的显示距离要求达到 100 米。这是对“禁止通行”信号而言的，而 “允许通行”信号要求更近些，达到 50 米即可。3、道口接近段长度目前，我国规定接近报警时间 T 为：单线或复线区段的道口 T40 秒。根据列车接近报警时间和列车接近区段运行速度，就可按下式求出接近区段的长度 L（单位：米）。为了列车在道口的运行安全，按列车接近区段内运行的最高速度来确定接近区段的长度，一般为 12001300 米。课堂教学总结：教师在讲授完课程知识后,可以请同学们讨论研究自动闭塞的优缺点自动闭塞的主要优缺点优点：1.可以同时有两个以上的同向列车占用，比其他闭塞制度提高了区间通过能力。2.同时，由于轨道上全部装设了轨道电路，当区间有列车占用或钢轨折断时，都可以自动地使信号机显示停车信号，能够更好地保证列车在区间内运行的安全。缺点：自动闭塞设备虽然比较先进，但比其他闭塞设备的初期投资大得多，因此，应当根据具体情况选用。六、总结通过本次课学习，同学们可以学到：1. 从多个角度理解为什么要采用自动闭塞；2. 掌握三显示自动闭塞和四显示自动闭塞的原理；3. 理解自动闭塞的优缺点；4. 掌握平交道口基本思想及具体操作过程。
