第一节 铁路信号概述
一、什么是铁路信号
“信号”这个名词,在铁路上含有两种意义,第一是广泛地指铁路信号、联锁和闭塞设备以及铁路信号的自动控制和远程控制全部系统而言;第二是指对有关行车人员发出指示列车运行和调车工作的命令。有关人员必须按照命令行事,以便完全地按计划组织列车的运行和调车工作。
二、为什么要设置铁路信号
铁路信号是由信号、联锁、闭塞设备所组成。为什么在铁路上要装备这些设备?它与铁路运输有何密切关系?
我们知道,列车在区间线路运行时,由于拉得多、跑得快,遇到险情,不能立即停车,而必须是从开始制动起至完全停车要继续走行一段相当长的“制动距离”。因此,单纯的依靠司机了望,是无法保证行车安全的,只有采用信号设备,使司机凭着区间信号,借着规定的信号显示,及时、准确地掌握列车运行前方的情况,才能安全有效地驾驶列车。铁路信号的“闭塞”设备就是专为区间行车的安全和效率而设置的。
由此可知,为了解决区间线路上的行车安全和运行效率,防止列车迎面冲突或后续列车的追尾事故,就产生了符合铁路运输需要的各种制式的闭塞设备。
我们知道,列车在站内行驶或进行调车作业时,其走行的径路是由道岔位置来决定的,用道岔开通位置的不同,可以排列出不同的进路,如果道岔的位置不对,就有使列车进入异线或脱轨的危险。因此,必须采用信号设备,使司机凭着车站信号,借着规定的信号显示,及时、准确地掌握进路的开通情况,才能安全有效地驾驶列车或进行调车作业。铁路信号的“联锁”设备就是专为车站内的行车安全和效率而设置的。
由此可知,为了解决车站内的行车、调车的安全和站内运行的效率,科学地将站内有关的信号机、道岔和进路之间的相互关系联锁起来。为实现这种联锁关系,防止人为失误,确保站内行车安全和提高站内运行效率,就产生了符合铁路运输需要的各种不同类型的联锁设备。
总之,铁路信号就是为解决铁路运输的安全和效率等问题而设置的一种技术设备。
三、铁路信号在铁路上的地位和作用
铁路信号设备是铁路的主要技术装备之一,它对于铁路运输是至关重要的。长期的实践充分证明,信号设备对于指挥列车运行、保证行车安全、提高运输效率、传递信息、减轻劳动强度、降低运输成本等方面均起着非常重要的作用。它投资少,见效快,是实现铁路运输现代化的关键设备。随着铁路行车向高速度、高密度、重载发展,信号设备在铁路运输上占有十分重要的地位。没有信号设备的现代化,那是很难想象的,应当说,信号设备现代化是铁路运输现代化的重要标志和必要条件。在一些经济发达的国家,现代化的铁路信号设备受到普遍重视,得到迅速发展。我国铁路要安全正点,当好先行,如果不致力信号设备的现代化建设,是根本无法胜任的。其主要作用是:
1、提高通过能力和运输效率
铁路信号设备可以明显提高通过能力和运输效率。表现在:提高列车运行密度和运行速度,加速机车、车辆的周转,加快货物和旅客的送达,节省流动资金;减少列车站停时间,减少运缓,保证正点;提高编解作业效率和办公效率等。
2、保证列车运行和调车工作的安全
行车安全关系到旅客生命财产的安全和货物的正常运输,是铁路运输头等大事。信号设备是保证行车安全的主要技术装备。其确保运输安全的使命可概括为:减少事故件数,降低事故等级,缩小事故损失和承担事故转移。
(1)在车站,为了确保站内行车及调车作业安全提高运输效率,对道岔、进路、信号实现了集中操纵与控制,防止人为失误,安装了车站联锁设备。
(2)在区间,为防止列车发生冲突或追尾事故,保证列车按空间间隔或时间间隔运行,提高通过能力,防止人为失误,安装了区间闭塞设备。
(3)在编组站,为提高车列的编解效率,将编解命令存入自动溜放程序,并使溜放车辆实现安全连挂,安装了驼峰自动化控制设备。
(4)在机车上,为了保证列车的运行安全和改善司乘人员的劳动条件,及时准确地向机车提供前方地面信号的显示状态,并逐步实现列车运行速度的自动控制,安装了机车信号设备。
(5)在道口,为了保证铁路与公路平交道口过往车辆和行人的安全,安装了道口自动报警信号设备。
(6)在调度所,为了实现列车运行指挥的自动化,把各车站的车辆停留与股道占用情况和列车在区间的运行情况,通过显示盘(显示屏)提供给行车指挥人员,及时地进行调整与控制,安装了高度监督设备、调度集中设备和铁路行车调度指挥系统。
铁路信号是随着铁路运输事业的发展和新技术的不断涌现而逐渐充实和发展起来的。随着无接点新型元件以及电子计算机技术的大发展,给铁路信号设备的继续发展,开辟了新的广阔前途。
第二节 车站联锁概述
联锁是保证行车安全的重要技术措施,指的是信号设备与相关因素的制约关系。广义的联锁泛指各种信号设备所存在的互相制约关系。狭义的联锁,即一般所说的联锁,专指车站信号设备之间的制约关系。为保证行车安全,联锁关系必须十分严密。
一、联锁概念
车站内有许多线路,它们用道岔联结着。列车和调车车列在站内运行所经过的径路,称为进路。按各道岔的不同开通方向可以构成不同的进路。列车和调车车列必须依据信号的开放而通过进路,即每条进路必须由相应的信号机来防护。如进路上的道岔位置不正确,或已有车占用,有关的信号机就不能开放;信号开放后,其所防护的进路不能变动,即此时该进路上的道岔不能再转换。信号、道岔、进路之间的这种相互制约的关系,称为联锁关系,简称联锁。
二、道岔的组成
如图1-1所示,道岔有两根可以移动的尖轨1,尖轨的外侧是两根固定的基本轨2,与尖轨和基本轨相连的四根合拢轨。其中两根合拢轨3是直的,两根合拢轨4是弯的(其曲线叫做道岔导曲线)。与内侧的两根合拢轨相连的是辙叉,它由两条翼轨5、一个叉心6和两根护轮轨7组成。护轮轨和翼轨是固定车轮运行方向的,因为机车车辆通过道岔时都要经过辙叉的“有害空间”S,如果不固定车轮轮缘的前进方向,就有可能造成脱轨事故。
三、联锁道岔
在车站联锁区范围内参加联锁的道岔称为联锁道岔。
1、道岔的定反位
每组道岔都有两个位置:定位和反位。道岔的定位是指道岔经常开通的位置,而反位则是排列进路时临时改变的位置。
确定道岔定位的原则是:
(1)单线车站上正线的进站道岔,为由车站两端向不同线路开通的位置为定位,由左侧行车制决定。如图1-2所示,以1号道岔开通1G,2、4号道岔开通ⅡG为定位。
(2)双线车站正线上的进站道岔,为向各该正线开通的位置为定位。
(3)所有区间及站内正线上的其他道岔,除引向安全线及避难线者外,均以向该正线开通的位置为定位。
(4)引向安全线、避难线的道岔,以该安全线及避难线开通的位置为定位。
(5)侧线上的道岔除引向安全线和避难线者外,为向列车进路开通的位置或靠近站舍的进路开通的位置为定位。
站内其他道岔,由车站依据具体情况决定。
2、联动道岔
排列进路时,几组道岔要定位都要在定位,要反位则都要在反位,这些道岔称为联动道岔。渡线两端的道岔,例如图1-3举例站场的1号和3号道岔,1号定位时3号必须在定位,1号反位时3号也必须在反位,即1号道岔和3号道岔是联动道岔,记为l/3号,它们必须同时转换,否则不能保证安全。
3、防护道岔和带动道岔
为了防止侧面冲突,有时需要将不在所排进路上的道岔处于防护位置并予以锁闭,这种道岔称为防护道岔。
如图1-4所示,当排列由3/5号道岔反位的进路时,尽管1号道岔不在该进路内,但仍要求1号道岔处于反位,并给予锁闭,为的是防止1号道岔处于定位时,一旦北京方面的下行列车在长大下坡道运行失控,冒进信号,造成在5号道岔处侧面冲突。我们称1号道岔为防护道岔。
另外,从道岔操纵方式的角度看,还有一种道岔叫做带动道岔。在电气集中的车站,道岔的锁闭是按区段进行的。为了考虑平行作业的需要,排列进路时,还需要把某些不在进路内的道岔带动至规定位置,并对其实行锁闭,称该道岔为带动道岔。如图1-5所示,当排列经由17/19号道岔反位的进路时,23/25号道岔不在该进路内,但考虑平行作业,也需将其带动至定位。这是因为23/25号道岔是一双动道岔,而23号道岔与17号道岔又同属于一个道岔区段17-23DG内,假如23/25号道岔被锁在反位时,不能再排列经25号道岔定位的进路,影响了平行作业,降低了作业效率。现在,办理17/19号道岔反位的进路时,将23/25号道岔带动到定位位置再实行锁闭,这样就满足了平行作业的要求,提高了作业效率。
对防护道岔必须进行联锁条件的检查,防护道岔不在防护位置,进路不能建立。对带动道岔则无需进行联锁条件检查,能带动到规定位置就带动,带动不到(若它还被锁闭)也不影响进路的建立,它不涉及安全,只是影响效率。
四、进路
进路是车站内列车或调车车列由一点运行至另一点的全部径路。其中列车用的称为列车进路,调车用的称为调车进路。进路要求其包括的道岔必须处在规定位置。进路包括数个轨道电路区段。
1、列车进路和调车进路
列车进路分为接车进路、发车进路和通过进路。接车进路指列车进人车站(车场)所经过的进路,始于进站信号机(或接车进路信号机),终于另一端咽喉的出站信号机(或进路信号机)。如举例站场的下行I道接车进路,由下行进站信号机X至下行I道出站信号机XI。
发车进路指列车由车站(车场)驶出所经过的径路,起于出站信号机,止于发车口。如举例站场的下行I道发车进路,由下行I道出站信号机XI至下行发车口处。
通过进路指列车经正线不停车通过车站(车场)的进路。如下行通过进路,由下行进站信号机X至下行发车口,包括下行I道接车进路和下行I道发车进路。
调车进路包括单元(短)调车进路和组合(长)调车进路。单元调车进路是指从起始调车信号机开始,到次架阻挡信号机为止的一个调车进路。如举例站场中的D3至D9。而长调车进路则是由两个以上的单元调车进路组成的进路。如D3至IG的调车进路,是由D13至IG、D9至D13、D3至D9三个单元调车进路构成的组合调车进路。调车进路的“长”与“短”,不是指进路长度的长与短,而是指调车进路中,阻挡信号机是一架还是几架。例如,D13至IG调车进路只包括17-23DG一个道岔区段,而D17至D7的调车进路却包括9-15DG和17-23DG两个道岔区段(此时D13不能作阻挡信号用,只有D7才是D17为始端的调车进路的阻挡信号),但以上两条调车进路均属于短调车进路,不能认为D17至D7是长调车进路。
2、基本进路和变通进路
站内由一点向另一点运行有几条径路时,规定常用的一条径路为基本进路。基本进路一般是两点间最近的、对其他进路作业影响最小的进路。此时,基本进路以外的其余进路叫做变通进路(又称迂回进路)。例如举例站场下行III道接车进路有三条。把23/25号道岔在反位,其他各道岔定位的进路定为基本进路,则其余两条进路(即5/7号道岔反位,其他定位;9/11号道岔反位,其他定位)就是变通进路。又如上行Ⅱ道发车进路有两条,其中27、17/19、1/3号道岔定位的进路为基本进路,经27、9/11、l3/l5号道岔定位,17/19、1/3号道岔反位的进路为变通进路。
设计变通进路的目的是为了有效地利用车站线路,提高作业效率,增加列车或调车车列运行的灵活性。当正常行车线路上的道岔发生故障、轨道电路被占用或故障等原因不能开通基本进路时,可以开通变通进路,使列车或调车车列迂回前进而不致受阻。
3、敌对进路
同时行车会危及行车安全的任意两条进路是敌对进路。下列进路规定为敌对进路:
①同一到发线上对向的列车进路与列车进路。如举例站场下行东郊方面III道接车进路和上行III道接车进路。
②同一到发线上对向的列车进路与调车进路。如下行5道接车进路和D16至5G的调车进路。
③同一咽喉区内对向重叠的列车进路或调车进路。如下行东郊方面I道接车进路和上行东郊方面I道发车进路,D11至4G调车进路与S4至XD的调车进路。
④同一咽喉区内对向重叠或顺向重叠的列车进路与调车进路。顺向重叠进路指两条方向相同、互相间有部分或全部重合的进路。如下行I道接车进路和D17至D7调车进路。
⑤进站信号机外方制动距离内接车方向为超过6‰下坡道,而在该下坡道方向的接车线末端未设有线路隔开设备时,该下坡道方向的接车进路与另一端咽喉的接车进路、非同一到发线顺向的发车进路以及另一端咽喉的调车进路。
⑥防护进路的信号机设在侵限绝缘处禁止同时开通的进路,如图1-6所示。由于D10处轨道绝缘侵入限界,则SIII至D8调车进路与D2至D10、D4至D10调车进路为敌对进路。因车辆停留在D10信号机前方时,如建立SIII至D8或D6至ⅢG调车进路,均会发生侧面冲突事故。
同一到发线上对向的调车进路允许同时建立,如举例站场D11至5G调车进路与D16至5G调车进路。这样对调车作业较多的车站可提高作业效率。但对于调车作业较少的中间站,当同一到发线上对向的调车进路无必要同时开通时,也可作为敌对进路。股道、无岔区段有车占用时允许向其排列调车进路,便于取车。但不允许两端同时向无岔区段办理调车进路。
敌对进路必须互相照查,不得同时建立。
五、道岔和进路的锁闭与解锁
1、区段锁闭与解锁
道岔区段装有轨道电路后,当机车车辆驶入道岔区段时,轨道继电器衔铁落下,用它的接点切断道岔的控制电路,使道岔失去控制而不能转换,提高了行车的安全程度,这种切断道岔控制电路的方法称做“区段锁闭”。当机车车辆离开道岔区段后,轨道继电器衔铁吸起,区段锁闭也就解锁了。这种方法是有车占用道岔区段时道岔被锁闭,无车空闲时道岔即解锁。实现这种方法的前提条件是道岔区段装有轨道电路,同时道岔是电动的。
2、进路锁闭与解锁
为了保证行车安全,在信号机开放时,仅仅检查进路上的道岔位置正确,敌对进路没有建立是不够的。在建立进路时,还必须将道岔锁在规定位置,并将敌对进路锁在未建立的状态。这种锁闭称做“进路锁闭”。
进路锁闭后在什么情况下才允许解锁呢?现分别说明情况如下:
①预先锁闭和解锁:在进路锁闭信号开放后,如果列车尚未接近进路,或者说尚未驶入规定的接近区段,那么,只要关闭了信号机,锁闭着的进路就立即可以解锁。因为列车尚远离进路,道岔和敌对进路解锁了也不致影响行车安全。另外,为了日常检修信号设备的方便,也需要这样解锁,即因检修而建立进路时就实现了进路锁闭,信号关闭后,就立即解锁。
为了与其它情况下的进路锁闭和解锁相区别,我们把列车尚未接近进路的进路锁闭称做
“预先锁闭”。习惯上把预先锁闭的解锁称做“取消进路”。以上的方法即是信号开放时进路被锁闭,信号关闭后,进路即解锁。
②接近锁闭和解锁:在进路锁闭后,如果列车已经驶入了接近区段,在这种情况下,由于某种原因虽然关闭了信号,也不允许解锁进路。这是因为列车离进路很近,司机即便看到了停车信号也可能来不及将车停在信号机的前方,而闯入进路内的道岔区段。如果允许道岔立即解锁,就意味着可以扳动道岔,列车就有可能闯入正在转换的道岔上,这是十分危险的。
列车接近进路时的进路锁闭称做“接近锁闭”或“完全锁闭”。那么在什么情况下接近锁闭可以解锁呢?从实际需要出发,有两种解锁方法:
A、正常解锁:列车通过进路后,进路上的道岔按正常的手续解锁。
正常解锁又可分为两种方式。一种方式是在列车通过了进路上的全部道岔之后才能解锁。如图1-7中向ⅡG接车时,只有列车通过了道岔区段3一5DG和9一11DG之后,进路才能解锁。这种方式称做“一次解锁制”。一次解锁制,在技术上易于实现,但使道岔不能及时解锁,影响了有效地发挥车站咽喉的通过能力。为了提高车站咽喉的作业效率,正常解锁发展成为“分段解锁制”。例如图1-7中,当列车通过了3-5DG后,该区段内的道岔3和5立即解锁,为及时建立A-B方向的进路创造了条件。当列车通过了9一11DG后,则道岔9和11也立即解锁。这样就能充分发挥咽喉的通过能力。当然,采用分段解锁制,在技术上要复杂一些。
采用一次解锁制或分段解锁制,要根据车站作业繁忙程度而定。一般在小站上多采用一次解锁制,在大站上多采用分段解锁制。
B、限时解锁 (或称人工解锁):接近锁闭的另一种解锁方式是限时解锁。这是在列车已进入接近区段后,为了临时改变进路的一种解锁方式。因为此时进路不能正常解锁,必须采取特殊的解锁措施。一般是值班人员按压加铅封的人工解锁按钮,信号机随着关闭,从信号关闭时起,用技术方法保证延迟一段时间之后,接近锁闲才自动解锁。一般规定接车进路和正线发车进路延时3分钟后进路解锁,侧线发车进路和调车进路延时30秒钟后进路解锁。延迟时间的目的在于让司机看到停车信号后,能在进路解锁之前将列车停下来。这样一来,如果列车停在信号机前方,则可改变进路。如果列车已驶入进路,但由于进路仍在锁闭状态,也不致造成危险。另外,为了防止列车尾部车辆跳动,提前解锁进路,一般规定正常解锁进路还需3秒钟延时。
六、联锁的基本内容
联锁的基本内容包括:防止建立会导致机车车辆相冲突的进路;必须使列车或调车车列经过的所有道岔均锁闭在与进路开通方向相符合的位置;必须使信号机的显示与所建立的进路相符。
进路上各区段空闲时才能开放信号,这是联锁最基本的技术条件之一。如果进路上有车占用,却能开放信号,则会引起列车、调车车列与原停留车冲突。
进路上有关道岔在规定位置且被锁闭才能开放信号,这是联锁最基本的条件之二。如果进路上有关道岔开通位置不对却能开放信号,则会引起列车、调车车列进人异线或挤坏道岔。信号开放后,其防护的进路上的有关道岔必须被锁闭在规定位置,而不能转换。
敌对进路已建立时,防护该进路的信号机不能开放,这是联锁最基本的技术条件之三。否则列车或调车车列可能造成正面冲突。信号开放后,敌对进路必须被锁闭,防护敌对进路的信号不能开放。
第三节 车站联锁设备
一、联锁设备
控制车站的道岔、进路和信号,并实现它们之间的联锁的设备,称为联锁设备。联锁设备的联锁技术可以采用机械的、机电的或电气的方法来实现,可以分散控制也可以集中控制。
二、联锁设备分类
目前我国铁路的联锁设备主要有电气集中联锁和电锁器联锁两大类。
(一)、电锁器联锁
电锁器联锁是一种非集中联锁设备,它用电锁器来实现主要联锁关系。由带电锁器的道岔握柄与转换锁闭器配合,用人力在现场就地分散操纵道岔。信号机可采用色灯信号机、臂板信号机或电动臂板信号机。采用色灯信号机的电锁器联锁称为色灯电锁器联锁。采用臂板信号机的电锁器联锁称为臂板电锁器联锁。采用电动臂板信号机的电锁器联锁称为电动臂板电锁器联锁。臂板电锁器联锁的信号机由车站值班员控制,扳道员在现场操纵。色灯电锁器联锁和电动臂板电锁器联锁的信号机由车站值班员通过控制台操纵。
电锁器联锁作业效率低,安全程度差,行车人员劳动强度大,而且无法与现代化信号系统相结合。随着我国铁路信号现代化的进程,正逐渐改造成为电气集中联锁。
(二)、电气集中联锁
用电气器件集中控制和监督全站的道岔、进路和信号机,并实现它们之间联锁的设备称为电气集中联锁设备,简称电气集中。电气集中联锁包括继电集中联锁和计算机联锁。若是用继电器组成的电路来进行控制并实现联锁的设备,称为继电集中联锁,简称继电集中联锁。目前电气集中多为继电式的,故通常所说的电气集中,指的就是继电集中联锁。计算机联锁用计算机完成联锁及控制功能。
电气集中联锁采用色灯信号机,道岔由转辙机转换,进路上所有区段均设有轨道电路,在信号楼或车站值班员室进行集中控制和监督。
由于电气集中把全部道岔、进路和信号集中起来控制和监督,在一定程度上实现了站内行车指挥的自动控制。能准确及时地反映现场行车情况,不再需要分散控制时所需的联系时间,而且完全清除了因联系错误而引起的事故,因而大大提高了行车安全程度和作业效率,并且极大地改善了行车人员的劳动条件。电气集中联锁具有操作简便、办理迅速、表示完善、安全可靠等一系列优点,是实现铁路现代化的重要基础设备。电气集中联锁已在我国铁路十分普及,只要具备取得可靠交流电源的车站都采用了电气集中联锁。
在我国,6502电气集中被认为是较好的定型电路,而得到广泛应用。目前绝大部分电气集中联锁是6502型,而且只发展6502型。
1、6502电气集中的主要技术特征
6502电气集中是组合式电路。即按道岔、信号机和轨道电路区段为基本单元设计成定型的单元电路,称为继电器组合,简称组合。将各种组合按站场形状拼装起来即成为组合式电路。组合式电气集中具有简化设计、加速施工、工厂预制、便于维修等优点。6502电气集中几乎是用定型组合拼成的,只需设计少量零散电路。
6502电气集中采用双按钮选路方式,只需按压两个进路按钮,就能转换道岔、开放信号,而且不论进路中有多少组道岔均能一次转换,简化了操作手续,提高了效率。
6502电气集中采用逐段解锁方式。它把进路分为若干段,采用多次分段解锁的方式,即列车或调车车列出清一段解锁一段,以提高车站作业效率。
2、6502电气集中的设备组成
电气集中包括室内设备和室外设备,其组成如图1-8所示。室内设备有控制台、区段人工解锁按钮盘、继电器组合及组合架、电源屏、分线盘等。室外设备有信号机、电动转辙机、轨道电路,以及连接室内外设备的电缆线路。
室内设备概况:电气集中室内设备一般设置在信号楼内,信号楼是车站的控制中心。
(1)控制台
在信号楼车站值班员室内设有控制台。控制台的盘面是按照每个车站站场的实际情况布置的,盘面上的模拟站场线路、接发车进路方向、道岔和信号机位置均与站场实际位置相对应。6502电气集中控制台是用各种标准的单元块拼装而成的,称为单元控制台。在控制台盘面上设有各种用途的按钮和表示灯,以及电流表。在控制台中部设有供车站值班员使用的工作台,背面下部设有配线端子板、熔断器及报警电铃。控制台是车站值班员集中控制和监督全站的道岔、进路和信号机,指挥列车运行和调车作业的控制设备;也可供信号维修人员分析判断控制系统故障范围用。
(2)区段人工解锁按钮盘
在离开控制台一定距离的室内墙面上,装设区段人工解锁按钮盘。它是控制台操作时的辅助设备,当轨道电路区段因故障不能正常解锁时,用它办理故障解锁;在更换继电器或停电后恢复时,用来使设备恢复正常状态;在用取消进路办法不能关闭信号时,可用它关闭信号。
(3)继电器组合及组合架
在信号楼继电器室内设有继电器组合及组合架。在电气集中车站需要大量继电器,把具有相同控制对象的继电器按照定型电路环节组合在一起,叫做继电器组合,简称组合。6502电气集中的定型组合是根据车站信号平面布置图上的道岔、信号机和道岔区段设计的,共有12种定型组合。6502电气集中采用通用的大站电气集中组合架。组合架分11层,1-10层安装继电器组合,每层安装一个继电器组合。继电器按组合放置在组合架上,每个组合包括的继电器数量最多不超过10个。继电器组合是实现电气集中联锁的设备。
为了集中对轨道电路的有关参数进行测试,在组合架上还设有轨道电路测试盘。
在信号楼电源室设有电源屏,电源屏是电气集中的供电设备。一般要求有两路可靠的电源,即主电源和副电源。主、副电源引至信号楼内,要能够自动和手动相互切换,经过稳压、隔离、变压或整流后,不间断地供给电气集中需用的各种交流电源和直流电源。6502电气集中车站一般设置一套电源屏,应根据车站的规模选用适当容量的电源屏。
在室内电缆引出处还设有分线盘。电气集中的室内与室外联系导线都必须经过分线盘端子,它是室内外电缆汇接处。
室外设备概况:电气集中室外设备主要有色灯信号机、电动转辙机、轨道电路以及电缆和电缆连接箱盒。
(1)信号机
6502电气集中采用透镜式色灯信号机。
电气集中车站按用途设有进站信号机、进路信号机、出站信号机、预告信号机、复示信号机和调车信号机等类型。
信号机用来防护进路,给出各种信号显示,指示列车运行及调车作业。为使信号机有足够显示距离,进站、接车进路、预告、正线出站及专用线和牵出线的调车信号机一般采用高柱信号机,其他的一般采用矮型信号机。
信号机有关闭和开放两种状态。信号机的开放和关闭时机由6502电气集中联锁电路控制,其控制用继电器应遵循安全对应原则,用继电器释放反映信号关闭,用吸起反映信号开放。信号机的关闭并非是不亮灯,而是显示禁止信号,如进站信号机关闭,则是显示红灯,调车信号机关闭则是指亮蓝灯。
(2)电动转辙机
在电气集中车站的集中区内,对应每组道岔,都要设转辙机,用以转换和锁闭道岔,反映道岔的位置和动作状态。目前,在一般车站使用ZD6型直流电动转辙机,提速区段的车站正线使用S700K型交流电动转辙机或ZYJ7型电液转辙机。
(3)轨道电路
在电气集中车站,凡是由信号机防护的进路,以及信号机的接近区段均要装设轨道电路。在非电气化区段广泛采用交流连续式轨道电路。在电气化区段一般采用25Hz相敏轨道电路。
站内轨道电路有道岔时称为道岔区段轨道电路。道岔区段轨道电路要增设道岔绝缘和道岔连接线及跳线,其组成要比无岔区段的轨道电路复杂些。
轨道电路用来监督进路和接近区段是否空闲,检查钢轨线路的完整性,也是向机车信号设备传递信息的通道。列车进路或调车进路的进路范围内,少则有一段轨道电路,多则几段轨道电路。在进路锁闭和防护该进路的信号机开放过程中,必须连续检查有关轨道电路区段在空闲状态。当列车或调车车列在进路上运行时,轨道电路要监督车的运行状态。信号关闭后,须证明列车或车列出清轨道电路区段后,才准许进路按轨道电路区段逐段解锁。
(4)电缆和箱盒设备
在电气集中车站,信号机、转辙机和轨道电路与室内设备之间的连接导线一般采用电缆,按控制对象分为信号电缆、道岔电缆和轨道电路电缆。这些电缆敷设在地下电缆沟槽内。按照电缆径路和设备连接顺序,室外电缆分为干线电缆和分支电缆。
在干线电缆与干线电缆或干线电缆与分支电缆接续处设有电缆盒,分支电缆与设备连接处设有各种变压器箱和电缆盒,这些箱、盒主要供放置变压器和电缆连接用。
综上所述,6502电气集中设备是由室内和室外两大部分组成的。全站的道岔、进路和信号机都由信号楼集中控制和监督,其联锁关系由继电电路实现。车站值班员(或信号员)在控制台操纵,就能自动地选出有关进路,进路上的道岔有规律地转换到规定位置,防护进路的信号机自动开放。受运行中列车或调车车列的控制,信号机自动关闭,进路自动解锁,为重新办理进路准备好条件。
3、6502电气集中的基本工作原理
6502电气集中电路的动作层次是:先选择进路一再锁闭进路一然后开放信号一最后是解锁进路。
6502电路是继电逻辑电路,包括网状电路和局部电路。网状电路的形状与站场形状相似,有15条网路线。6502电路分为选择组电路和执行组电路两大部分。
选择组电路由记录电路和选路网路组成,主要用来记录车站值班员按压按钮的动作,按要求自动选通所需进路,并将操作意图传给执行组电路。
所有联锁关系,包括检查道岔位置正确、轨道电路区段空闲且锁闭、敌对进路未建立且锁闭在未建立状态,都由执行组网状电路完成。经检查联锁关系正确后,锁闭进路,开放信号。各种解锁条件的检查也通过网状电路进行。
继电集中联锁性能较稳定,得到了普遍采用。但其由继电器组成逻辑电路,难于表达和实现复杂的逻辑关系,因而功能不够完善,安全性尚有欠缺,不便于与现代化信息系统联网,经济上没有优势,势必为更高层次的联锁设备一计算机联锁所逐渐取代。
三、联锁图表
联锁图表是车站联锁设备间联锁关系的说明,采用图和表的形式来表示。它由信号平面布置图和联锁表两部分组成。联锁图表说明车站信号设备之间的联锁关系,显示了进路、道岔、信号机以及轨道电路区段之间的基本联锁内容。电路设计是根据联锁图表的要求严密进行的,联锁试验和竣工验收时也以联锁图表作为检查工程质量的重要依据。因此,联锁图表必须认真编制,避免任何差错和遗漏。这里介绍电气集中的联锁图表。
1、信号平面布置图
信号平面布置图是编制联锁表的主要依据,为满足编制联锁表的需要,信号平面布置图上一般应有以下主要内容:
(1)联锁区及非联锁区中与信号设备有关的线路布置及编号。
(2)联锁道岔、信号机、信号表示器、轨道电路区段(含侵限绝缘区段)等有关设备及其编号和符号。
(3)正线和到发线的接车方向,区间线路及机车走行线的运行方向。
(4)信号楼(或车站值班员室)中心公里标,联锁道岔和信号机距信号楼(或车站值班员室)中心的距离。
(5)进站信号机外方制动距离内有超过6‰下坡道时的换算坡度数。
举例站场的信号平面布置图如附图一所示。
2、联锁表
联锁表是根据车站信号平面布置图所展示的线路、道岔、信号机、轨道电路区段等情况,按规定的原则和格式编制的。联锁表以进路为主体,逐条地把排列进路需顺序按压的按钮、防护该进路的信号机名称和显示、进路要求检查并锁闭的道岔编号和位置、进路应检查的轨道电路区段名称,以及与所排进路敌对的信号填写清楚。
联锁表有以下各栏:
(1)方向栏。填写进路性质(通过、接车、发车、转场、调车或延续进路)和运行方向。
(2)进路号码栏。按全站列车进路和调车进路顺序编号,亦可按咽喉区、场分别编号。通过进路由正线接、发车进路组成,不另编号,仅将接、发车进路号码以分数形式填写。例如,接车进路号码为2,发车进路为8,通过进路就写作“2/8”。
(3)进路栏。逐条列出列车及调车的基本进路。在较大车站,列车进路同时存在两种以上方式时,除列出基本进路外,还需推荐一条变通进路作为第二种进路方式。
列车进路:如将列车接至某股道时记作“至×股道”。列车由某股道发车时记作“由×股道”。由某信号机发车时记作“由×信号机”。通过进路应记作“经×股道向××方向通过”。
调车进路:如由Dxx信号机调车时记作“由Dxx”。调车至另一顺向调车信号机时记作“至Dxx”。调车至股道记作“至×股道”。向尽头线、专用线、机务段、双线出站口等处调车时分别填记由各该线向集中区调车的调车信号机名称,记作“向Dxx”。当进站信号机内方仅能作调车终端时,应记作"至×进站信号机"。
延续进路:区间接近车站一端接车方向有超过6‰的下坡道而接车线末端又无隔开设备时,有下坡道的一端向某股道接车进路的延续进路应列出,并按接车进路方式检查延续进路上的全部道岔位置、轨道电路区段和敌对信号。
当向某股道接车进路末端有多条延续进路时应列出其推荐的进路。
延续进路编号由接车进路号码和接车进路的第×条延续进路号码组成。
(4)排列进路按下按钮栏。填写排列该进路时需按下的按钮名称。
(5)确定运行方向道岔栏。当有两种以上方式运行时,为了区别开通的进路,填写关键对向道岔的位置。
(6)信号机栏。填写排列该进路时开放的信号机名称及其显示。色灯信号机按显示颜色表示,进路表示器一般以左、中、右区分,如超过三个方向以两组进路表示器组合后的灯位分别表示。
(7)道岔栏。顺序填写进路中所包括的全部道岔及防护和带动道岔的编号和位置。其填写方式如:1/3