铁路工电相关设备基础知识讲座

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1、工电相关设备基础知识,铁路工务、电务部门是铁路运输也的两大基础部门，具有专业性强、技术复杂的特点。但是在道岔及其转换及及设备、轨道及轨道电路设备上，无论是施工，还是养护维修，工务部门和电务部门都必须相互配合，密切协作。,第一部分：信号设备概念第二部分 轨道电路及工电配合 第三部分 道岔及工电配合,第一部分：信号设备概念,铁路信号设备是保证行车安全，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设备。铁路信号设备是指挥列车运行、保证行车安全、提高运输效率、改善运输组织方式、实现行车指挥现代化的关键设施。 信号设备包括：信号机、轨道电路、道岔部分（转撤机）、联锁设备、闭塞设备、机车信号及列车运

2、行超速防护、调度指挥系统等。,一、信号,信号是在列车运行时及调车作业中，对列车乘务人员及其他有关行车人员发出的命令，有关行车人员必须按信号指示办事，以保证行车安全并准确地组织列车运行及调车工作。 更确切地说，铁路信号是指为发出这些命令所使用的各种信号机、信号表示器以及各种联锁，闭塞设备等,要的色灯信号机和信号表示器。1 进站信号机它的作用是防护车站，指示列车可否由区间进人车站。它设置在距最外方进站道岔尖轨尖端（顺向为警冲标）不少于 50m 的地点，如因调车作业或制动距离的需要，不宜超过 400m ，其连续显示距离不得少于 1 000m 。如图 1 一 14 所示。,2 出站信号机它的作用是防护

3、发车进路和指示列车能否向区间发车。它设置在车站的正线和到发线上的警冲标内方（对向道岔为尖轨尖端外方）适当地点。其连续显示距离：高柱不得少于 800m ，矮柱不得少于 200m 。如图 1 一 15 所示。,3 通过信号机 它是为了防护自动闭塞区段的闭塞分区或非自动闭塞区段的所间区间而设置的信号机。其连续显示距离不得少于 1000m 。如图 l 一 16 所示。,4 进路信号机 它是为了指示列车能否由车站的一个车场到另一个车场去而设置的信号机，即防护转场进路。它的具体设置地点应参照进站信号机的设置位置。其连续显示距离：高柱不得少于 800m ，矮型不得少于 200m 。如图 1 一 17 所示。

4、,6 遮断信号机它是为了防护在繁忙道口、有人看守的较大桥隧建筑物及可能危及行车安全的坍方落石地段而设置的信号机。它的设置地点距离防护地点不得少于 50m 。其连续显示距离不得少于 1 000m 。如图 1 一 18 所示。,7 调车信号机 它是为了防护调车进路，指示调车车列能否进人调车进路而设置的信号机，它设置在车站咽喉区及各调车场。其连续显示距离不得少于 200m 。如图 1 一 19 所示。,8 表示器 ( 1 ）发车表示器。它是用来反映列车在发车时，运转车长是否准许发车。在辨认发车指示信号和发车信号有困难的车站可设置发车表示器。 ( 2 ）调车表示器。它是用来指挥调车车列由牵出线向调车区

5、或由调车区向牵出线的进退，以及是否准许进行溜放。设置在因地形、地物影响调车机车司机辨认调车员的手信号有困难的牵出线上。,( 3 ）进路表示器。它用来区别进路开通方向。设置在主体信号机上。仅在其主体信号机开放后才能亮灯，不能独立构成信号显示。 ( 4 ）发车线路表示器。它是当线群出站信号机开放时，可以指示停在哪一条编发线上的列车可以发车。它设置在每一编发线警冲标内方的适当地点。( 5 ）道岔表示器。它是用来反映道岔的开通位置的。它设置在非集中操纵的联锁道岔上。一、信号,二、联锁 在铁路车站上，铺设有许多条线路，办理列车接发、会让、调车等作业。列车或调车车列在车站内运行所通过的路径，称为进路。按作

6、业性质划分，进路可分为列车进路和调车进路。无论何种进路，都由道岔位置来区分，都包含着一个或若干个轨道电路区段，都有相应的信号机加以防护。 为了保证列车运行或调车作业的安全，在信号机与其所防护进路的有关道岔和轨道电路之间，有关信号机之间及有关进路之间，必须建立一定的相互制约关系，这种相互制约关系就称为联锁。,帮助人们实现联锁关系，防止人为失误，确保行车和调车作业安全，提高运输效率的设备称为联锁设备。目前，我国采用的联锁设备有电气集中联锁设备、计算机联锁设备和电锁器联锁设备。电锁器联锁设备正在逐步改造为前两种设备。,三、闭塞 为了保证列车运行安全和提高运输效率，铁路线路以车站、线路所及自动闭塞的通

7、过信号机为分界点划分若干区间。 区间分为三种： 1 站间区间，即车站与车站构成的区间。 2 所间区间，即两线路所间或线路所与车站间构成的区间。 3 闭塞分区，即自动闭塞区间的两个同方向相邻的通过信号机间或进站（站界标）信号机与通过信号机间。 在一个区间，同一时间内只允许一列列车运行。保证列车按这种空间间隔运行的技术方法称为闭塞。,我国采用的闭塞方法有自动闭塞和半自动闭塞。 自动闭塞设备的基本技术要求： 1 闭塞分区被占用或轨道电路失效时，防护该闭塞分区的通过信号机应自动关闭。 2 当进站及通过信号机红灯灭灯时，其前一架信号机应自动显示红灯。带红灯保护区的四显示区段，保护区的通过信号机红灯灭灯时

8、，其前一架信号机可自动显示黄灯。 3 双向运行的自动闭塞区段，在同一线路上，当一个方向的通过信号机开放后，相反方向的信号机均须在灭灯状态。与其衔接的车站向同一线路发车的出站信号机开放后，对方站不得向该线路开放出站信号机。,4 双向运行的自动闭塞区段，当区间被占用或轨道电路失效时，经两站工作人员确认后，可通过规定的手续改变运行方向。5 双向运行的自动闭塞区段，当发生设备故障或受外电干扰时，不得出现敌对发车状态。6 闭塞设备中，当任一元件、部件发生故障或钢轨绝缘破损均不得出现信号升级显示。 7 在自动闭塞区段，站内控制台上应设有下列区间表示：( l ）双向运行区间列车运行方向及区间占用。 ( 2

9、）邻近车站两端的正线上，至少相邻两个闭塞分区的占用情况。 ( 3 ）必要的故障报警。,半自动闭塞设备有单线半自动闭塞设备和双线半自动闭塞设备。我国采用的半自动闭塞设备为 64D 型和 64S 型。 半自动闭塞设备应具有下列作用： 1 闭塞开通。单线区间，只有在本站发出请求发车信息并收到对方站（所）的同意接车信息之后，发车站闭塞机才能开通，出站或通过信号机才能开放；接车闭塞机处于闭塞状态。双线区间，只有在先行列车到达接车站，并收到接车站的到达复原信息之后，闭塞机才能开通，出站或通过信号机才能开放。,2 取消闭塞。闭塞开通，出站信号机开放后，列车出发前，发车站如取消闭塞，电锁器联锁车站应在出站信号

10、机关闭后延时 3 min ；集中联锁站应在发车进路解锁后才能取消闭塞。 3 列车从发车站进人区间，出站信号机应自动关闭，并使双方站闭塞机均处于闭塞状态，在列车到达接车站前，不得解除闭塞。列车占用的区间，有关的出站信号机不得开放。4 列车到达接车站后，发车站未得到接车站的确认列车完全到达信息时，不得解除闭塞。 以上我们通过信号、联锁和闭塞的概念，主要了信号机、联锁设备、闭塞设备等。 机车信号及列车运行超速防护、调度指挥系统等。,第二部分 轨道电路及工电配合,第一节 轨道电路 轨道电路同信号机一样，是铁路信号的基础设备。轨道电路用来监督轨道线路是否有列车、车辆占用，以及线路是否完整。借助轨道电路可

11、以监督线路占用情况，以及将列车、车辆运行与信号联系起来，是信号联锁的重要技术条件之一。,（一）轨道电路的组成 轨道电路是以一段轨道的两条钢轨为导体的电气回路，这段轨道称为一个区段，即轨道电路区段（也简称为轨道区段）画图并举例说明区段 轨道电路主要由送电端，钢轨和受电端三部分组成。,1、送电端由电流变压器、限流器、引接线及变压器箱或电缆盒等组成。限流器是为了保护电源设备而设的，一般采用电阻器或电抗器。 2、钢轨由轨条、轨端接续线和钢轨绝缘组成。轨端接续线安装在规条的接头处，减小和稳定钢轨电阻；钢轨绝缘为分隔或划分轨道电路之用。 3、受电端是由升压变压器、轨道继电器、引接线及变压器箱或电缆盒组成。

12、升压变压器和轨道变压器之间通过电缆线路连接。,分散自律式调度集中系统主要功能:高度的智能化、调车作业的集中控制、实现车站作业无人化、充分的资源共享。（二）轨道电路的工作原理。 当轨道区段未被列车或车辆占用时，即空闲时，。由于钢轨上无车，电流沿着钢轨线路流向受电端。使轨道继电器励磁吸起，利用其前接点闭合条件，表示（反映）轨道区段空闲。,分散自律式调度集中系统主要功能是高度的智能化、调车作业的控制集中、实现车站作业无人化、充分的资源共享。,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，致使轨道继电器因得不到足够的电流而失磁落下。利用其后接点闭合的条件，接通轨道区段红灯表示电路

13、（红光带），表示这个轨道区段已被车占用。,（三）、轨道电路的基本工作状态 轨道电路的基本工作状态是调整状态和分路状态。 轨道完整和空闲 ，轨道继电器正常工作时的状态叫做轨道电路的调整状态。调整状态的不利条件是：电源电压低、钢轨阻抗最大、道渣漏泄电阻最小。在信号维护规则中规定：“当轨道电路在规定范围内发送电压最低、钢轨阻抗值最大、道渣电阻值最小、轨道电路为极限长度和空闲的条件下，受电端的接受设备应可靠吸起。”,当轨道电路区段内有车时，轨道继电器应被分路而释放。这种状态叫轨道电路的分路状态。分路状态最不利的条件是：电源电压最高，钢轨阻抗最小、道渣漏泄电阻最大，列车分路电阻最大（车轻、轮对少、车轮与

14、钢轨接触面脏）。在信号维护规则中规定：“当轨道电路在规定范围内发送电压值最高、钢轨阻抗值最小、道渣电阻值最大的条件下，用标准分路电阻线在轨道电路的任意处可靠分路（不含死区间），受电端的接受设备应可靠地停止工作。,在分析轨道电路的工作状态时，有几个专业术语，介绍如下： 轨道电路的钢轨阻抗 钢轨阻抗是对交流轨道电路而言，对直流轨道电路，就是钢轨电阻。轨道电路的阻抗由轨条阻抗和两根轨条连接处的接头处阻抗串联而成的。接头阻抗是由接头夹板的阻抗和连接线的阻抗并联而成的。,道渣电阻 作为传输线的两条钢轨是直接铺设在枕木和道渣上，两条钢轨之间的绝缘不像两条架空线之间那样好，因此当电流流过钢轨时，在两条钢轨之

15、间就会有无数个漏电流，沿着分布在轨枕和道渣的无数个路径，从一条钢轨流向另一条钢轨，使钢轨电流由送电端到受电端越漏越少，这些漏电流通过的道渣路径所呈现的电阻，叫道渣电阻，也称漏泄电阻。,（四）钢轨绝缘的设置 轨道电路的极性交叉 相邻两轨道电路区段之间都有钢轨绝缘分隔，这种划分轨道电路范围的绝缘叫分界绝缘。,极性绝缘 道岔区段轨道电路需要解决两个问题：第一，辙叉不应将轨道电源短路；第二，在正线或岔线上有车时均能使轨道继电器可靠地释放。为此，在道岔的辙叉部分增加一组绝缘，这叫极性绝缘；在正线和岔线的同极性钢轨之间增加一根连接线，这叫道岔跳线。,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

16、（称为弯股切割）。正线电码化区段的极性绝缘必须弯股切割；非自动闭塞区段的中间站，极性绝缘可安装在弯股，既便于维修，也可延长绝缘的使用寿命。 极性绝缘中的任何一组破损，均能使轨道电源短路。因此，电务部门应加强对极性绝缘的检查和维修；工务部门在极性绝缘处作业时应加强作业安全防护。,侵界绝缘道 岔区段轨道电路的分界绝缘应安装在道岔警冲标内方，距离警冲标不小于 3 . 5m 的地方。因为当列车或车辆的车轮停在警冲标内方的轨道电路区段内时，若分界绝缘与警冲标的距离小于 3 . 5m （见图 1 一 8 ) ，则其车钩及车身边缘可能侵人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。,侵入限界绝缘在信号设备平面图上以圆圈表示。无论电务作业和工务作业，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。 警冲标是警告停车列车不准越过的标志。侵界绝缘的设置是以道岔区警冲标的位置为依据的，所以警冲标的位置应保持不变，更不能任意变更。工务部门进行拨道、更换道岔等施工作业时，应按警冲标的埋设标准核查警冲标的位置；电务部门进行设备大修施工作业时，应调查警冲标的位置，若发现不符合标准的，由工、电两部门共同研究后变更它们的位置。,