毕业设计--双线轨道电路及电缆径路图设计.doc

石家庄铁道大学毕业设计 仙人洞站双线轨道电路电缆径路图 及控制台面图设计 The Design Of Two track Circuit Cable Pathways Map and The Console View Of Xianrendong Station 20132013 届届 电气工程电气工程 系系 专专 业业 自动化自动化 学学 号号 学生姓名学生姓名 指导老师指导老师 完成日期完成日期 20132013 年年 5 5 月月 2727 日日 毕业设计成绩单毕业设计成绩单 学生姓名学号班级专业自动化 毕业设计题目仙人洞站双线轨道电路电缆径路图及控制台面图设计 指导教师姓名 指导教师职称讲师 评 定 成 绩 指导教 师 得分 评阅人得分 答辩小 组组长 得分 成绩 院长 主任 签字 年 月 日 毕业设计任务书毕业设计任务书 题 目仙人洞站双线轨道电路电缆径路图及控制台面图设计 学生姓名学号班级专业自动化 承担指导任务单位电气工程系 导师 姓名 导师 职称 讲师 一 设计内容 1 按照 技规 要求分析站场设计的合理性 2 依据给定站场对双线轨道电路及电缆径路图 控制台面图进行设计 二 设计条件 提供仙人洞站站场信号平面图一张 纸质 三 基本要求 1 绘出站场信号平面布置图 2 设计双线轨道电路图及电缆径路图 控制台面图 3 对所设计电路详尽分析 4 应用 autoCAD 完成三张 A4 的图纸 5 设计说明书一万字以上 6 完成 3000 字的专业英文翻译 四 主要参考文献 1 王永信 车站信号 M 北京 中国铁道出版社 2010 2 中国铁路通信信号总公司研究设计院 铁路工程设计技术手册 M 信号 北京 中 国铁道出版社 1993 3 马桂贞 铁路站场及枢纽 M 成都 西南交通大学出版社 2003 4 阮振铎 铁道信号设计与施工 M 北京 中国铁道出版社 2008 五 进度计划 1 第 1 2 周 调研 收集材料 2 第 3 4 周 分析 确定方案 3 第 5 7 周 按照设计要求进行设计 4 第 8 周 中期答辩周 5 第 9 14 周 写毕业设计论文 6 第 15 16 周 毕业答辩 教研室主任签字时 间 年 月 日 毕业设计开题报告毕业设计开题报告 题 目仙人洞站双线轨道电路及电缆径路图设计 学生姓名学号班级专业自动化 一 研究的背景 在铁路发展史上 铁路信号具有举足轻重的地位 铁路信号是铁路运营的耳目 它的 主要功能是保证行车安全 关于安全条件的检查 最初是靠运营管理措施来保证的 随着 铁路运输的发展需要和科学技术的进步 保证行车安全的措施逐步从管理措施向技术措施 过渡 以至发展成今天的自动控制系统 随着铁路信号技术的发展和应用 铁路信号已成为提高运输效率 实现运输管理自动 化和列车运行自动控制以及改善铁路员工劳动条件的重要技术手段 铁路信号系统按其应 用场所可分为车站信号控制系统 编组站调车控制系统 区间信号控制系统 铁路行车指 挥控制系统及列车运行自动控制系统等 6502 电气集中联锁系统即为车站信号控制系统 它是一个安全继电集中联锁系统 6502 工程设计中 主要包括车站信号平面布置图 联锁 表 双线绝缘轨道电路布置图 电缆径路图和电缆网络图 控制台盘面布置图 控制台零 层端子配线图 控制台电源配线图 组合连接图及排列表 室外电缆配线图等内容 二 国内外的研究现状 世界上第一个电气集中于 1929 年在美国出现 20 世纪 40 年代各国开始使用 50 年代 早期成熟并大量推广 60 年代改进并完善 70 年代进一步得到发展 电气集中电路 各国 都趋于按进路构成 以按钮方式最为普遍 70 年代以来 随着控制范围的扩大 控制方式 有所改进 逐步发展为控制和表示分开的方式 有些国家采用按键控制 屏幕显示 增加 了控制距离 还采用了进路预办和自动排列进路的方式 增加了车次表示 动作记忆 故 障报警 快速检测及定位等功能 此外 还以电气集中为基础发展车站作业综合自动化 枢纽或卫星站的行车集中控制系统 程序式列车运行控制装置 车站调车区排列进路的机 车遥控系统 平面调车区的无线调车进路控制等新型车站联锁设备 1942 年 我国在济南 站首次安装了手柄式进路继电集中 1951 年 衡阳站安装了按钮式大站电气集中 1973 年 6502 电气集中被正式批准为定型电路 并在全国各类车站推广使用 三 研究设计方案 1 根据 技规 分析给出站场设计的合理性 2 在熟练掌握 AutoCAD 绘图工具的基础上 根据仙人洞站站场信号平面图 利用 AutoCAD 画出双线轨道电路及电缆径路图和控制台面图 一般的电缆径路图包括的内容包括 轨道电路机型的配置 轨道电路送 受电端的布置 室外电缆网络连接设备的类型和位置 室外信号设备的串接顺序和电缆径路 每根电缆长度和芯数等 3 分析绘出的站场信号平面布置图 设计的双线轨道电路图及电缆径路图和控制台面 图 并且对所设计电路详尽分析 四 预期结果 绘出站场信号平面布置图 设计双线轨道电路图及电缆径路图 控制台面图 对所设 计电路详尽分析 对双线轨道电路的电缆径路图和控制台控制进行分析说明 包括电缆箱 盒的设置地点 电缆的选择 和各种设备之间宽度进行阐述 指导教师签字时 间 年 月 日 摘 要 铁路信号是组织指挥运行 保障行车安全 提高运输效率 传递信息 改善行 车人员劳动条件的关键设施 铁路信号系统是为保证运输安全 高效而诞生和发展 的 系统的第一使命是保证行车安全 铁路信号系统的诞生前提和它的使命 决定 了它的基本性质应符合 故障 安全 原则 在铁路的现代化建设中 铁路信号系 统将更加突显出其重要的作用 本设计最终结果绘出站场信号平面布置图 设计双线轨道电路图及电缆径路图 控制台面图 对所设计电路详尽分析 并对双线轨道电路的电缆径路图和控制台面 图进行分析说明 其中双线轨道电路设计包括轨道电路的极性交叉 扼流变压器的 设置 站内轨道电路电码化布置图及 25Hz 相敏轨道电路等 电缆径路的设计包括 电缆箱盒的设置地点 电缆的选择和各种设备之间距离等 关键词 铁道信号 25Hz 相敏轨道电路 双线轨道电路 电缆径路图 控制台面图 Abstract Railway signal is the critical facilities of organizing and commanding train running ensuring traffic safety improving transport efficiency transmission of information and improving the driving staff working conditions Railway signaling systems whose first mission is to ensure traffic safety was bird and developed to ensure the safety and efficient of transportation The railway signaling system s birth premise of and mission decide its basic properties should be consistent with the principle of fault Security In the modernization of the railway the railway signaling system will be more highlighted its important role The design drawn the station signal floorplan designed two lane track circuit cable pathway diagram the console view of the circuit designed a detailed analysis of the cable pathway diagram of the two track circuit and console control analysis shows set locations Tow track circuit design including the polarity cross track circuit the choke transformer Settings on site properties rather than stuff coded track circuit layout and a 25 HZ phase sensitive track circuit etc Cable route design includes the setting place of cable boxes cable selection and distance between all sorts of equipment etc Key words Railway signal 25 Hz phase sensitive track circuit Two track circuit Cable pathway diagram Console view of the circuit 目 录 第 1 章 绪论 1 1 1 课题研究的目的意义 1 1 2 国内外研究现状 1 1 3 论文的内容 2 第 2 章 车站信号平面设计图 3 2 1 站场线路布置情况 3 2 2 信号机设置位置及名称编号 3 2 2 1 信号机设置位置 3 2 2 2 信号机名称编号 4 2 3 警冲标设置及股道有效长度 4 2 4 轨道电路的划分及命名 5 第 3 章 轨道电路图设计 6 3 1 双线轨道电路图设计 6 3 1 1 轨道电路的极性交叉 6 3 1 2 扼流变压器的设置 7 3 2 站内轨道电路电码化布置设计 8 第 4 章 电缆径路图设计 9 4 1 轨道电路送电端和受电端布置 9 4 2 电缆网络连接设备的类型 10 4 3 电缆的走向及长度 芯数计算 11 4 3 1 电缆的走向 11 4 3 2 长度 芯数计算 12 4 3 3 电缆网络芯线数汇总 13 第 5 章 控制台面 16 5 1 控制台单元类型 16 5 2 进路按钮的配置 17 5 3 设计注意事项 18 第 6 章 结论与展望 20 6 1 结论 20 6 2 展望 20 参考文献 22 致谢 23 附录 24 附录 A 外文翻译 24 附录 B 平面站场图 33 附录 C 双线轨道电路电缆径路图 34 附录 D 控制台面图 35 石家庄铁道大学毕业设计 1 第 1 章 绪 论 1 1 课题研究的目的意义 铁路信号是组织指挥列出运行 保障行车安全 提高运输效率 传递信息 改 善行车人员劳动条件的关键设施 铁路信号系统是为保证运输安全 高效而诞生和 发展的 系统的第一使命是保证行车安全 铁路信号系统的诞生前提和它的使命 决定了它的基本性质应符合 故障 安全 原则 在铁路的现代化建设中 铁路信 号系统将更加突显出其重要的作用 随着铁路运输的发展需要和科学技术的进步 保证行车安全的措施逐步从管理措施向技术措施过渡 铁路信号系统的装备水平和 技术标准标志着我国铁路现代化建设的进程 随着铁路信号技术的发展和应用 铁路信号已逐步发展为今天的铁路信号自动 控制系统 铁路信号系统按其应用场所可分为车站信号自动控制系统 编组站调车 控制系统 区间信号控制系统 铁路行车指挥控制系统及列车运行自动控制系统等 6502 电气集中联锁系统即为车站信号自动控制系统 它是我国目前应用最普遍的一 种继电集中联锁系统 6502 电气集中具有电路定型化程度高 逻辑性强 操纵方便 简单灵活 不易出错 维修施工方便 符合 故障 安全 原则 易与其它信号设 备结合等优点 因此 做好设备的施工工作对于发展铁路事业 实现铁路现代化 具有十分重要的意义 铁路设备的工作要很好地为铁路运输服务 切实保证铁路运 行的需要 并做好维护工作 必须达到铁路上技术规定的要求 通过毕业设计可以巩固本课程理论知识 掌握电缆径路和控制台平面图设计的 基本方法 通过解决各种实际问题 培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力 同时对铁路施工设计的有关政策 方针 技术规程有一定的了解 在计算 绘图 设计说明书等方面得到训练 为今后的工作奠定基础 1 2 国内外研究现状 世界上第一个电气集中于 1929 年在美国出现 20 世纪 40 年代各国开始使用 50 年代早期成熟并大量推广 60 年代改进并完善 70 年代进一步得到发展 电气 集中电路 各国都趋于按进路构成 以按钮方式最为普遍 70 年代以来 随着控制 范围的扩大 控制方式有所改进 逐步发展为控制和表示分开的方式 有些国家采 用按键控制 屏幕显示 增加了控制距离 还采用了进路预办和自动排列进路的方 石家庄铁道大学毕业设计 2 式 增加了车次表示 动作记忆 故障报警 快速检测及定位等功能 此外 还以 电气集中为基础发展车站作业综合自动化 枢纽或卫星站的行车集中控制系统 程 序式列车运行控制装置 车站调车区排列进路的机车遥控系统 平面调车区的无线 调车进路控制等新型车站联锁设备 1942 年 我国在济南站首次安装了手柄式进路继电集中 1951 年 衡阳站安装 了按钮式大站电气集中 1973 年 6502 电气集中被正式批准为定型电路 并在全国 各类车站推广使用 经过多年的修改和完善 6502 电气集中已成为电气集中的一种 较好定型电路而被广泛采用 1 3 论文的内容 本设计主要内容是双线轨道电路图及电缆径路图 控制台面图设计 这几部分 的前提是平面站场图的设计 所以全文首先对站场图进行设计说明 然后对双线轨 道电路设计进行阐述 其前两部分又和电缆径路图设计有着直接关系 电缆径路图 包括轨道电路极性的配置 轨道电路送 受端的布置 室外电缆网络连接设备的类 型和位置 室外信号设备串接顺序 电缆长度和芯数及电缆走向等内容 最后对台 面控制图进行设计说明 本设计严格按照铁路设计施工技术规定进行阐述 石家庄铁道大学毕业设计 3 第 2 章 车站信号平面设计图 根据确定的信号楼公里标 委托单位提供的站场缩尺平面图 1 1000 或 1 2000 绘制成的有关信号设备布置情况的车站设备平面布置图 按照规定将庄河 方面 下行咽喉 绘制在图纸的左侧 岫岩方面 上行咽喉 绘制在图纸的右侧 车站信号平面布置图包含的信息有 信号楼位置 用信封式图形代表 站场线路布 置 信号机设置位置及名称编号 警冲标坐标 站台布置位置 2 1 站场线路布置情况 本站共设置了三条股道 一条正线 IIG 两条到发线 1G 3G 所有股道 均设计成双向接发列车线 股道上的头指向列车运行正方向 如图 2 1 所示 车站 两侧的信号机为出站信号机 具体平面站场图如附表 B 所示 图 2 1 站场示意图 2 2 信号机设置位置及名称编号 信号机是以其灯光颜色 数目 亮灯状态来表示信号 它是行车安全的保障 我国铁路实行左侧行车制 因此信号机均设置在线路的左侧便于正司机的瞭望 根 据 铁路技术管理规程 铁路信号站内联锁设计规范 相关规定 任何信号机不 得侵入铁路建筑接近限界 对于正线 限界所属轨道中心至信号机突出边缘的距离 为 2440mm 站线信号机为 2150mm 矮型信号机机构边缘离线路中心距离不少于 1875mm 1 2 2 1 信号机设置位置 为了提高通过能力 进而提高运输效率 信号机的安装应严格遵守 铁路技术 管理规程 铁路信号站内联锁设计规范 相关规定 设置如下 石家庄铁道大学毕业设计 4 列车由区间进入车站的入口处均设置一架进站信号机 进站信号机的作用是防 护车站 指示进站列车运行条件 保证接车进路的正确和安全可靠 为满足调车作 业的需求 将进站信号机设置在距车站最外方道岔尖轨尖端 顺向岔为距警冲标 50m 至 400m 之间 发车线端部均设置一架出站信号机 出站信号机的作用是防护区间 作为列车 占用区间的凭证 指示列车能否进入区间 将出站信号机设在距警冲标内方 对向 道岔为尖轨尖端前方 3 5m 至 4m 之间 这样可以避免影响股道的有效长度 在车站内方的解体 摘挂 取送 转线等作业需要由调车信号机指示 调车信 号机的设置需要根据车站的调车作业过程及繁忙程度等综合因素决定 当道岔前方 需设置调车信号机时 该调车信号机应距道岔尖轨尖端 3 米 为避免影响线路有效 长度 将岔后的调车信号机设置在距警冲标 3 5m 至 4m 之间 1 2 2 2 信号机名称编号 进站信号机 出站兼调车信号机 调车信号机的命名方式 2 进站信号机按列 车运行方向命名 将上行进站信号机用 S 字母表示 下行用 X 字母表示 上 下行的反方向进站信号机在 S X 字母的右下角加注 反方向 的 反 字汉语拼音 字头 F 命名为 SF XF 2 出站信号机按列车运行方向命名 将指示列车开往 上行方向的出站信号机用 S 字母并在其右下角加注股道号表示 下行方向用 X 字 母并在其右下角加注股道号表示 例如 XI X3 SII S4 等 调车信号机用 调车 的 调 字汉语拼音字头 D 并在其右下角缀以顺序号而命名 其右下角的顺序号以 列车到达方向由站外向站内 并以信号平面布置图由下往上顺序编号 上行咽喉用 双号 下行咽喉用单号 如 D1 D3 D2 D4 等 2 3 警冲标设置及股道有效长度 警冲标设在两会合股道线路中心线相距 4m 的中心处 即警冲标至两条股道线 路中心线各两米 4m 数值是根据机车车辆限界 3 4m 再加上一些富余间隙确定的 2 警冲标坐标由道岔的辙叉号 道岔的连接曲线半径 两天线路中心线间的距离确定 计算警冲标坐标时应先查出警冲标距道岔中心的距离 再由岔心坐标换算出警冲标 坐标 岔心坐标可以查阅 道岔尺寸表 得出道岔尖端 岔尖 至道岔中心 岔心 的距离 警冲标至道岔中心距离 见附表 道岔尺寸 见附表 股道有效长度是指股道内可以停留列车而不至于妨碍邻线行车的部分线路长度 股道有效长是自股道一端信号机起至另一端警冲标 对向道岔为绝缘节 为止 在 石家庄铁道大学毕业设计 5 同一股道上 当上下行均可以接发列车时 该股道的股道有效长度应分别计算 例 如某站 IG 的上下行均可以接发列车 因此 IG 得上下行应分别计算 IG 上行股道有 效长度由 XI 至 372 点警冲标 查其站场图的坐标可得知 XI 的坐标为 519 则 IG 的 上行有效长度为 372 m 519 m 891 m IG 下行股道有效长度由 SI 至 540 点警冲标 查其站场图的坐标可得知 SI 的坐标为 364 所以 下行股道有效长 度为 364 m 540 m 904 m 本站 1G 的上 下行股道有效长度都为 725m 2 4 轨道电路的划分及命名 轨道电路是利用钢轨线路和钢轨绝缘节构成的 它是以铁路的两条钢轨作为传 输导体 两端加上机械绝缘 接上送电端和受电端构成的电路 轨道电路可以反应 列车的占用及传递行车信息 轨道电路之间采用钢轨绝缘把两个轨道电路隔离成互不干扰的独立单元 每个 轨道电路单元称为轨道电路段 轨道区段的合理划分是车站高效调车作业的保证 轨道电路划分根据车站作业情况和轨道电路的电气特性决定的 轨道电路划分原则 是 3 1 信号机内外方应划分为不同的区段 2 凡是能平行运行的进路 应用钢轨绝缘将它们分隔开 行成不同的轨道电路 区段 3 为方便轨道电路的调整 在一个轨道电路区段内单动道岔最多不超过 3 组 复式交分道岔不得超过 2 组 4 有时为了提高咽喉区段使用率 把轨道电路区段适当划短 使道岔能及时解 锁 立即排列别的进路 但列车提速后 当轨道电路划分的太短很难保证机车信号 的连续显示 因此轨道电路得划分应根据车站作业情况和轨道电路的电气特性综合 考虑 轨道电路段的命名 道岔区段和无岔区段轨道电路的命名方式各不同 原则如 下 1 道岔区段轨道电路的命名是根据道岔编号来命名的 4 当轨道电路区段内只 包含一组道岔的 用其所包含的道岔编号来命名 如 1DG 2DG 当轨道电路区段 内只包含两组道岔的 用两组道岔编号连缀来命名 如 1 3DG 2 4DG 当轨道电路 区段内只包含三组道岔的 则以两端的道岔编号连缀来命名 2 无岔区段轨道电路以该轨道电路所对应的股道号命名 4 如 IG IIG 进站 信号机内方的无岔区段 根据所衔接得股道编号加 A 下行咽喉 及 B 上行咽喉 石家庄铁道大学毕业设计 6 来命名 如 IAG IBG 石家庄铁道大学毕业设计 7 第 3 章 轨道电路图设计 3 1 双线轨道电路图设计 轨道电路能够真实的反映列车的占用及传递行车信息 轨道电路是铁路信号设 备的重要基础设备 它的性能直接影响着行车安全和运输效率 含钢轨绝缘的轨道 电路当绝缘节破损后 受电端的接收设备会因相邻区段的影响而误动 威胁行车安 全 因此站内同一类型的轨道电路 在轨端绝缘相邻的两钢轨上应作到不同的极性 频率或相位的配置 采用扼流变压器和 25HZ 相敏轨道电路可以防止牵引电流对轨 道电路的影响 双线轨道电路图设计包含以下内容 轨道电路的极性交叉 轨道电 路送电端及受电端布置 扼流变压器的设置 3 1 1 轨道电路的极性交叉 轨道电路的极性交叉指的是在含钢轨绝缘的轨道电路 使绝缘节两侧的轨道电 路具有不同的极性或者是相反的相位 预防钢轨绝缘节的破损 在无分支线路上 依次变换轨道电路供电电源或者是相反的相位 即可实现轨道电路的极性交叉配置 如图 3 1 所示 而在有分支线路上 即有道岔处分以下两种情况处理 图 3 1 极性交叉示意图 实行轨道电路电码化的道岔区段将道岔绝缘布置在弯股上 避免机车在通过道 岔区段时出现断码影响行车 轨道电路的绝缘节两侧是否做到极性交叉 可以用封 闭回路图进行检查 其方法是首先以单线条绘出站内轨道电路图 后计算各封闭回 路内的绝缘节数量 统计封闭回路内的绝缘节数量时 可自回路内某一绝缘节开始 沿着代表钢轨的单线条和锐角处的小弧线顺时针绕一圈 应注意每一绝缘节只统计 一次 凡是回路内绝缘节数为偶数 则回路内绝缘节两侧做到极性交叉 若为奇数 则不能 应对回路为奇数的绝缘节进行移设 使其成为偶数 移设方法是把道岔绝 缘由直股移到弯股或由弯股移到直股 如果将道岔绝缘由直股移到弯股或由弯股移 送电端 受电端 石家庄铁道大学毕业设计 8 到直股不能实现极性交叉时 可以在线路上加设一对绝缘节 采用人工交叉法做到 极性交叉 不实行轨道电路电码化的道岔区段 把道岔绝缘布置在直股上 3 1 2 扼流变压器的设置 扼流变压器设置原则如下 5 1 轨道电路送 受电端均需设置扼流变压器 2 正线是牵引电流的回归通道 应满足牵引电流沿两个方向均能畅通无阻地回 归牵引变电所 因此 正线上的道岔区段 无岔区段以及股道的轨道电路在正线上 的绝缘两侧均需设置扼流变压器 3 在双线区段进站信号机处 将正线扼流变压器的中性点连接 使双线区段两 正线牵引电流畅通 4 侧线上的牵引电流回归 应设置无受电端扼流变压器 俗称 空扼流 为 了沟通线路间回归电流 引接吸上线或引接接触网变压器馈电地线 空扼流 可以 设置在一送一受轨道电路中部 5 每个轨道电路区段最多可设四个扼流变压器 包括 空扼流 变压器 并 且每个轨道电路最多只能设一个 空扼流 根据以上规则在施工图上把扼流变压器设置完成 如图 3 2 是下行信号机周围 部分施工图 具体完整电路如附录 C 电缆径路图所示 图 3 2 部分变压器布置示意图 其中 中心的盒子就是扼流变压器的模型周围为电缆的防护盒 信号机和轨道 图上数字 分别代表周围设备之间的距离 电缆的芯数和备用芯数 如 10 4 4 10 代表变压器与防护盒之间的距离是 10m 4 代表电缆的芯数 4 代表 电缆的备用芯数 石家庄铁道大学毕业设计 9 3 2 站内轨道电路电码化布置设计 车站电码化技术能够很好地解决地面机车发送信号显示信息的连续性 可靠性 问题 实时检测信息是否确实发送至轨道电路 若出现中断 电码化电路应立即给 出声光报警 在必要时关闭防护区段所在的进路的信号机 25HZ 相敏轨道电路适用于牵引总电流不大于 800A 钢轨内不平衡电流不大于 60A 的交流电气化区段的站内及预告的轨道电路区段 轨道电路的送受电设备 无 受电分支数 空扼流的设置 送电端限制电阻值 受电端调整电阻值 受电端变压 器变化 区段各分支长度等 均应符合 97 型 25HZ 相敏轨道电路图册 的要求 6 在轨道电路实行极性交叉时 为做到极性交叉 扼流变压器 轨道变压器 交流二 元继电器要进行同名端子相连 当扼流变压器或轨道变压器与钢轨相连时 其同名 端要与双线轨道平面布置图中粗线所示的钢轨连接 石家庄铁道大学毕业设计 10 第 4 章 电缆径路图设计 根据信号平面布置图及双线轨道电路图进行本站的电缆径路图设计 电缆径路 图是进行室外信号设备安装的重要依据 7 电缆径路图显示了轨道电路极性的配置 第二章已介绍 轨道电路送 受端的布置 室外电缆网络连接设备的类型和位置 室外信号设备串接顺序 电缆长度和芯数及电缆走向等内容 4 1 轨道电路送电端和受电端布置 为方便施工 维修及节省电缆节约成本 轨道电路送电端和受电端布置应从以 下几个方面考虑 8 相邻两轨道电路的送 受电端尽量集中于一组钢轨绝缘两侧 放在同一个电缆 盒或变压器箱内 简称 双送 或 双受 并将送电端布置在离信号楼近的一端 这样可以便节省电缆及电缆网络连接设备 道岔直向接 发车进路和股道电码化时 发码应迎着列车运行方向发送 轨道 电路送 受电端均需单独引接电缆进入信号楼 不考虑送电端在 双送 形式下的 合并及将送电端布置在离信号楼近的问题 一送多受轨道电路 最多不应超过三个受电端 以便维修调整 为了保证信号电流的畅通 道岔区段除轨端接续线外 还装设了道岔跳线 当 道岔钢轨绝缘与送 受电端设在同一线路上时 跳线的状态可以得到电流检查 可 以只设置一根跳线 简称单跳线 当道岔钢轨绝缘与送 受电端没设在同一线路上 时 跳线的状态不能得到电流检查 保险起见 设置两根跳线 简称双跳线 交流电码化区段的轨道电路 不仅需要考虑流通轨道电路电流 还要沟通牵引 电流 牵引电流的沟通就会对轨道电路产生严重的干扰 为了防止牵引电流对轨道 电路的干扰 本设计严格按照以上五点要求对轨道电路送电端 受电端进行设计 但是送电 受电的变压器箱盒不同安装时也要注意位置 有的地方用的是变压器箱是 XB1 型 有的是 XB2 型箱盒 XB1 型箱盒为小箱盒 只有一个送电端或一个受电端 XB2 型箱盒是大箱盒 它里面可能包含一个送电端和一个送电端 所以 XB1 型箱盒和 XB2 型箱盒结构大小不同 设置的位置也不同 但是不管是哪种箱盒都应符合铁道 上的技术规范 要求设计合理 方便施工 维修及节省电缆节约成本 易于二次维 护 具体的设置见附录 C 石家庄铁道大学毕业设计 11 4 2 电缆网络连接设备的类型 电缆网络连接设备 包括各种电缆终端 分向电缆盒 变压器箱等 这些箱盒 用于电缆的接续 分向或电缆与设备之间的连接用 终端电缆盒主要用于轨道电路 转辙机 矮型色灯信号机等设备处 它分为 HZ0 HZ6 HZ12 HZ24 四种型号 终端电缆盒的 6 柱端子编号 均是从近基础端 开始 顺时针依次编号 对于 HZ12 HZ24 有两根电缆引入时 近信号楼侧 芯数 较多的电缆需要由主管引入 远信号楼侧 芯数较少的电缆需要由副管引入 给终 端电缆盒配线时 应先配主管 后配副管 如图 4 1 所示 图2 4 1 HZ0 电缆配线HZ6 电缆配线 1 6 HZ12 电缆配线 61 712 HZ24 电缆配线 61 712 1924 1813 主管 副管 图 4 1 终端电缆盒 分向电缆盒主要用于干线电缆分歧处 它分为 HF 4 HF 7 两种型号 其中 4 与 7 表示该分向电缆盒最多可以同时向几个方向分歧电缆数 HF 4 HF 7 电缆盒子均是面向信号楼方向 从 1 点钟 位置开始顺时针依次编号的 HF 7 电 缆盒的外圈 7 个 6 柱端子编完号后 再编内圈的 4 个 6 柱端子 顺序与外圈相同 如图 4 2 示 图 4 2 分向电缆盒 石家庄铁道大学毕业设计 12 变压器箱主要用于轨道电路的送 受电端 以及高柱色灯信号机处等 其类型 分为 XB1 及 XB2 两种型号 变压器箱的编号应站在变压器引线口一侧 自右向左 依次编号 靠箱壁侧为奇数端子 靠设备侧位偶数端子 当端子使用数不多时 可 将右侧第一个二柱端子拆除 从第二个二柱端子开始编号 这样可以避免因第一个 二柱端子离引接线螺栓太近不便施工维护 变压器箱引入电缆 一般按电缆芯数多 少顺序 由右向左 站在引线口一侧看 依次从灌胶室底部电缆引入口引入 如图 4 3 示 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 A 变压器箱端子排列 图 4 3 变压器箱 当需要串接其他室外信号设备时 连接设备的类型可能会因为自身的电缆引入 孔和接线端子的容量不能满足要求而更换 在选择连接设备时应尽可能选择较为合 适的 4 3 电缆的走向及长度 芯数计算 选择电缆径路从电缆走向入手 综合考虑如何节省电缆和便于施工和维修 将 电缆径路选择在通过障碍物少 两设备间距最小的地方 尽可能减少迂回径路 严 格按照 同频的发送与接收 检测线对不同缆 同频的发送或接收 检测线对不同 组 原则布置电缆 计算电缆长度时综合考虑电缆走向 设备之间的距离及各端电 缆的备用量等参数 4 3 1 电缆的走向 选择电缆径路应考虑节省电缆和便于施工和维修 电缆径路应重点考虑的内容 如下 9 1 电缆径路尽量选择在线路的外侧 或在线间距不少于 4 5 米的线路间 2 电缆径路选择在通过线路及障碍物最少 两设备间距最短 且不妨碍线路及 石家庄铁道大学毕业设计 13 其他建筑物的扩建 3 当电缆径路必须穿越股道时 应避开道岔岔尖 辙叉心和钢轨接头处 4 电缆径路应避开砾石堵塞的地方 土壤松软 可能发生塌陷的地方 有酸 碱 盐性等化学腐蚀物质地带 坚石 沼泽和污水坑地带 热力 煤气 液体燃料 等管道正上和正下方 5 在一般情况下 信号电缆和通信电缆 高 低压电力电缆应分设在不同的两 个沟槽布放 特殊情况下 在加装隔离措施后 信号电缆盒高 低压电力电缆可以 在同一沟 槽内分别布放 6 施工时 尽量安排所有电缆一次同沟埋设 根据以上六条原则 设计电缆径路图 尽量让电缆少走弯路 以便节省材料 当电缆要穿过轨道时 必须有穿线管 以保证电缆的安全 遇到容易使电缆受损的 地方仍然要埋设穿线管 使电缆不易受损害 一般的穿线管有钢管 塑料管和橡胶 管 根据地区来埋设穿线管的类型 一般钢轨下埋设钢管 其他的地区埋设橡胶管 遇到道岔岔尖时也要布设穿线管或要避过岔尖 以防电缆落到道岔中间 使电缆损 坏 也会使道岔出现转不到位的现象 具体设置见附录 C 4 3 2 长度 芯数计算 电缆网络构成之后 为了合理地选用电缆 应进行电缆长度和电缆总芯数的计 算 1 电缆长度计算 电缆长度计算公式 8 4 1 02a GX lL 1 式中 L 电缆总长度 m l 电缆沟长度 纵坐标和横坐标的的代数和 m X 股道间距离 最小取值 5 5m m G 电缆穿越线路数 a 电缆附加长度 包括 信号楼内储备量为 5m 室外每端环状储备 量为 2m 20m 以下为 1m 每端出土及做头为 2m 1 02 敷设电缆的自然弯曲系数 注 楼内走行按 15 米计 例如 在某站中的坐标为 661 的 X3 分线盒的电缆计算长度为 L 661 5 5 15 15 2 4 5 1 02 723 m 2 电缆芯数的分配原则 在一条电缆中包括几根芯线称为芯线数 相同数量的 石家庄铁道大学毕业设计 14 电缆芯线 分配在去线和回线的方式不同 回路上的压降也不同 为了使电缆回路 中的电阻最小 以节省电缆芯线 去线 和 回线 应有一定比例的分配 设电缆 总芯线数为 Z 去线 芯线数为 ZQ 回线 芯线数为 ZH 电缆单芯每米电阻值 为 r r 0 0235 m 9 在电缆长度为 L 回路的电阻为 R 它们有如下关系式 4 ZQ ZZ ZQrLZH ZH ZQ ZQrLr ZHLr ZQLR 2 上式中对 R 和 ZQ 进行求一阶导数并令其等于零 即可求出 R 的最小值可得出 ZQ 1 2 Z 结果表明 双线式回路最经济分配比例为 去线 与 回线 数量相等 当总芯数为偶数时 去线 和 回线 相等 当电缆总芯数为奇数时 去线 和 回线 数量相差为 1 时 经过上述类似推导可证明可使回路总芯线电阻最小 由公式 4 2 将 R U I 可以推导出多线回路电缆最大控制长度 Lmax 公 式为 Lmax R r ZQ ZH ZQ ZH U R I ZQ ZH n ZQ ZH 4 3 U 电缆回路允许电压损耗 将信号机的允许电压损耗值 34 921V 工作电 流值 0 158A 9 带入公式 4 3 可得 1 当信号机点亮双灯时电缆最大控制长度为 3135m 9 2 当信号机点亮单灯时电缆最大控制长度为 4702m 9 本站最远处引导信号机 YS 进站信号机坐标为 1761 4m 远远小于信号电缆可控的最大距离 因此本站信号机 均不考虑加芯 ZD6 E J 型转辙机 一相绕组回路电阻不得超过 100 10 则 根 据公式 4 3 可得 Lmax R r ZQ ZH ZQ ZH 4255 ZQ ZH ZQ ZH 4 4 由公式 4 4 可得转辙机控制电缆最小可控的距离为 2137m 本站离信号楼最 远的一组道岔坐标为 478 4m 远远小于转辙机控制电缆可控的最小距离 本站转辙 机控制电缆不需加芯 根据轨道电路的理论计算 25HZ 相敏轨道电路送受电端变压器至轨道继电器间 电缆回路的电阻不得超过 150 则根据公式 4 2 可得 Lmax R r ZQ ZH ZQ ZH 6382 ZQ ZH ZQ ZH 4 5 由公式 4 5 可得 25HZ 相敏轨道电路控制电缆最小可控的距离为 3191m 本站 离信号楼最远的一组轨道电路坐标为 2130 5m 远远小于 25HZ 相敏轨道电路控制 电缆可控的最小距离 11 由此可得本站轨道电路控制电缆不需加芯 根据理论和实验确定区间轨道电路的轨道区段为 1200m 时 发码发送 受端的 石家庄铁道大学毕业设计 15 电缆长度为 3000m ZQ ZH 1 芯仍然能够满足该区段检测端对入口电流的要求 本 站距信号楼最远的轨道电路长 970m 坐标为 2130 5m 因此本站所有的轨道电路均 送 受电端均可以和咽喉闭环电码化的发送 检测端共用 ZQ ZH 1 芯电缆 4 3 3 电缆网络芯线数汇总 各种电缆的芯线数分别确认后 根据电缆径路和串接顺序汇总每段电缆的总芯 线数 汇总时 要根据规定考虑电缆芯线的备用量 还要根据接线端子和电缆引入 孔的容量确定连接设备的类型 本站的信号和道岔电缆采用综合扭绞电缆 而发送 和检测电缆采用数字信号电缆 12 综合扭绞电缆芯线备用量见表 4 1 数字信号电 缆芯线备用量见表 4 2 表 4 1 综合扭绞电缆芯线备用量 芯 线 扭绞形式备用芯数 非音频信号设备 备用芯线 41 4星绞1 对1 63 2对绞1 对1 84 2对绞1 对1 94 2 1对绞 普通1 对1 123 4星绞1 对2 143 4 2星绞 普通1 对2 164 4星绞1 对2 194 4 3星绞 普通2 对2 214 4 5星绞 普通2 对2 245 4 1 2 2星绞 对绞 普通2 对3 287 4星绞2 对3 307 4 2星绞 普通2 对3 337 4 5星绞 普通2 对4 377 4 3 2 3星绞 对绞 普通2 对4 427 4 4 2 6星绞 对绞 普通2 对4 447 4 4 2 8星绞 对绞 普通2 对4 4812 4星绞3 对4 5212 4 4星绞 普通3 对5 5614 4星绞3 对5 6114 4 5星绞 普通3 对 1 芯5 石家庄铁道大学毕业设计 16 注 表中应备用星绞组线对 所谓星绞组就是电缆芯线按顺时针方向是红绿白 蓝色组 四芯一组 对绞线是两芯一组 一般是红白 绿白 蓝绿 蓝白 两根芯 线为一组 如无星绞线对时再备用对绞组线对 综合扭绞信号电缆如果用于非音频 信号设备时 其备用芯数与普通信号电缆相同 当电缆径路图上某段需要何种线时 从此表中选取即可 表中具体型号的电缆表现在电路图上 型号在图中均有标注 具体见附录 C 电缆径路图所示 表 4 2 内屏蔽数字信号电缆芯线组成及备用量 芯 数扭绞形式备用芯数 8B2 4P屏蔽星绞1 对 12A2 4P 1 4屏蔽星绞 星绞2 对 12B3 4P屏蔽星绞2 对 14A2 4P 1 4 2屏蔽星绞 星绞 普通2 对 14B3 4P 2屏蔽星绞 普通2 对 16A2 4P 2 4屏蔽星绞 星绞2 对 16B4 4P屏蔽星绞2 对 19A3 4P 1 4 3屏蔽星绞 星绞 普通2 对 19B4 4P 3屏蔽星绞 普通2 对 21A3 4P 2 4 1屏蔽星绞 星绞 普通2 对 21B5 4P 1屏蔽星绞 普通2 对 24A4 4P 2 4屏蔽星绞 星绞2 对 24B6 4P屏蔽星绞2 对 28A4 4P 3 4屏蔽星绞 星绞2 对 28B7 4P屏蔽星绞2 对 30A4 4P 3 4 2屏蔽星绞 星绞 普通2 对 30B7 4P 2屏蔽星绞 普通2 对 33A4 4P 4 4 1屏蔽星绞 星绞 普通2 对 37A4 4P 5 4 1屏蔽星绞 星绞 普通2 对 42A5 4P 5 4 2屏蔽星绞 星绞 普通2 对 44A6 4P 5 4屏蔽星绞 星绞2 对 48A6 4P 6 4屏蔽星绞 星绞3 对 注 P 表示带屏蔽星绞组 备用芯线在更换至少一对频率芯线时 仍能满足移 频信号设备频率使用要求 A B 型内屏蔽数字信号电缆的备用芯线中 除 8 芯电 缆 应有一个屏蔽星绞组 内屏蔽数字信号电缆用于非移频信号设备时 其备用芯 石家庄铁道大学毕业设计 17 线数与综合扭绞信号电缆相同 内屏蔽数字信号电缆中的非屏蔽星绞组及普通芯线 可用于非移频信号设备及其备用芯线 具体使用的型号如附录 C 电缆径路图所示 石家庄铁道大学毕业设计 18 第 5 章 控制台面 控制台主要是供车站行车工作人员操纵和监督现场信号机 道岔和轨道电路等 对象并能表示出有关设备的位置和状态的集中设备 电气集中采用单元控制台 即 用各种单元拼装成的控制台 标准单元块可以在工厂大量预制 根据设计图纸 正 确选用各种标准单元能灵活地组成任何站场的模拟图形 有利于缩短设计与施工周 期 方便扩建时修改控制台 以及维修时更换损坏的单元块 见附表 D 5 1 控制台单元类型 控制台的结构上部为盘面 下部为零层端子 前面有工作台 目前我国生产的 控制台单元类型有两种 有沈阳信号工厂 SX 生产的 TD4 型 其中 T 为控制台 D 为单元 标准单元为长方形 外形尺寸为 45mm 35mm 另一种是西安信号工 厂 XX 生产的 TD5 型 标准单元为长方形 外形尺寸为 42mm 32mm 本站控制 台单元类型采用的是西信 XX 生产的 TD5 型控制台 单元控制台横向尺寸较大 为便于工作人员观看盘面 把两边作成折角 将控 制台分成三段 面对控制台盘面 从右向左依次是 K1 K2 K3 段 折角一般为 120 如图 5 1 所示 设计时 两边的折角以及 K1 与 K3 段的长度相等 即对称 于控制台中心线 K1 与 K3 段均选用长度分段规格为 A 型单元模块数为 10 块 K2 段选用长度分段规格为 C 型单元模块数为 30 块 控制台的高度类型选用 2 型 单 元块数为 20 块 13 图 5 1 控制台面图 为了便于操作 盘面的下部留一行空位 不排列带有按钮或表示灯的单元 为了 维修方便和盘面的美观 盘面的上部也留一行空位 不排列跨越折角的双动道岔单 元 便于双动道岔光管的辨认 折角处的两列 空间小 方位不正 不应排列带有按钮及复示器 光管除外 的单元 否则 既不便于施工也不便于操作 盘面最左端和最右端 也不应排列带 有按钮及复示器的单元 本站控制台盘面图设计时充分考虑了这些因素 石家庄铁道大学毕业设计 19 每个轨道区段 包括道岔区段 的光带长度不得少于两节 即不得少于两个单 元 因为若用一节光带 当该节的器件烧毁时 就会形成道岔区段没有锁闭或轨道 区段无车占用的错误表示 股道光带灯不得少于六节 考虑到股道上经常留有车辆 为了省电 当平时股道留有车辆时不必点亮整条红光带 但应有不少于两节红光带 表示 轨道区段光带应该完整清晰 一组道岔光带有岔前表示灯和岔后表示灯 岔后 表示灯又分为定位表示灯和反位表示灯 若两组道岔顺向排列 一组道岔的定位或 反位的后面衔接另一组在同一轨道区段的道岔岔前时 可以将表示灯合用 一般将 岔前归属岔后 即 舍前留后 保留岔后定位或反位表示灯 若两组道岔岔尖相遇 并且在同一轨道区段时 可以合用岔前表示灯 为了使车站工作人员在操纵控制台的同时 及时瞭望现场情况 将控制台设置 在工作人员和站场之间 并且控制台盘面图的上下行咽喉与室外站场的上下行咽喉 的方向相一致 如果信号楼图形符号位于上方时 控制台盘面布置图的左侧应是上 行咽喉 控制台盘面布置图的上下行咽喉与车站信号平面布置图的上下行咽喉方向 正好相反 而区间控制部分在左下方 5 2 进路按钮的配置 依照车站信号平面布置图绘制控制台盘面图时 可先在车站信号平面布置图上 标出应设置的进路按钮 包括列车按钮和调车按钮 尤其不要遗漏为排列变通进路 设置的变通按钮以及在未设信号机处为排列进路而设置的列车 调车终端按钮 绘 制盘面图时 一般从左端开始 绘制时要照顾每一条平行进路 必须一面绘制一面 检查是否符合每一轨道电路区段最短不少于两节光管的要求 盘面图上线路和道岔 的布置只求与信号平面图的站场 结构 一致 不必考虑坐标和相对位置 单元类 型图的选择可以从以下几点进行考虑 尽量缩短控制台盘面 以降低成本和便于车站值班员操作 从单元类型图中可 见 调车信号复示器和按钮既可在同一单元中也可分属两个单元 在关键性的部位 可选用前者 若不处在关键部位 应使按钮和复示器分属两个单元 有利于配线 注意连接平行线路的渡线道岔单元位置 股道两端的信号复示器和进路按钮单元 多排列成阶梯状 燕尾状或尖括号状 既美观 又利于操作 本站场盘面图的股道两端的复示器和进路按钮就排成了阶梯 状 信号复示器和按钮既可在同一单元中也可分属两个单元 在关键性部位应选用 前者 若不处在关键部位 应使按钮和复示器分属两个单元 有利于配线 布置完轨道 光带后 再配置其它用途按钮和表示灯 全站共用的按钮和表示灯应布置在控制台 石家庄铁道大学毕业设计 20 盘面的中部 把其中不经常操