铁路信号新技术

铁路信号新技术黄秀玲9月铁路信号新技术第1页本课程概述铁路信号范围？铁路信号作用？本课程主要内容?铁路信号新技术第2页铁路信号作用？铁路信号主要功效是确保铁路行车安全。提升铁路区间和车站经过能力、增加铁路运输经济效益、改进铁路员工劳动条件一个当代化科学管理伎俩和技术。铁路信号新技术第3页铁路信号范围?狭义铁路信号信号闭塞联锁铁路信号：是向相关行车和调车作业人员发出指示和命令；联锁设备：用于确保站内行车和调车工作安全和提升车站经过能力；闭塞设备：用于确保列车区间内运行安全和提升区间经过能力。铁路信号新技术第4页铁路信号范围?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集中区间闭塞联锁京九线商丘北站驼峰场信号铁路信号新技术第5页本课程主要内容?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铁路信号新技术第6页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色灯信号机铁路信号新技术第7页1.1

LED色灯信号机LED色灯信号机：信号点灯单元由LED发光二极管组成色灯信号机。优点：发光二极管(LED)信号机相对于传统灯丝信号机含有节能、可视性好、免调整、免维护、寿命长等很多技术经济优势，在各国铁路快速推广应用。铁路信号新技术第8页1.1.1

LED色灯信号机组成现在使用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LED色灯信号机部件是配套使用。PFL型LED发光盘FDZ发光盘点灯装置XSL型铝合金信号机构铁路信号新技术第9页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铁路信号新技术第10页1.1.1

LED色灯信号机组成现在使用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LED色灯信号机部件是配套使用。PFL型LED发光盘FDZ发光盘点灯装置XSL型铝合金信号机构铁路信号新技术第11页1.1.1

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铁路信号新技术第12页1.1.1

LED色灯信号机组成现在使用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LED色灯信号机部件是配套使用。PFL型LED发光盘FDZ发光盘点灯装置XSL型铝合金信号机构铁路信号新技术第13页1.1.1

LED色灯信号机组成FDZ发光盘点灯装置铁路信号新技术第14页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功效？自动检测列车、车辆位置，控制信号机显示将地面信号传递给机车，从而能够控制列车运行铁路信号新技术第15页交流25Hz电源连续供电受电端采取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要求相位要标时，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。1.2.197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)电缆线路防雷赔偿器（Z）25Hz防护盒（HF）交流二元轨道继电器（GJ）铁路信号新技术第16页25Hz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，经过电缆供给室外，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）轨道线圈供电。局部线圈25Hz电源由室内供出，当轨道线圈所得电源满足要求相位要求时，继电器吸起。1.2.197型25Hz相敏轨道电路25Hz相敏轨道电路只能用以检验轨道电路区段是否空闲，不能传输其它信息。铁路信号新技术第17页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1.2.197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，双抗干扰铁路信号新技术第18页电气隔离（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，而采取不一样方法给予隔离。UM71轨道电路ZPW-轨道电路UM轨道电路铁路信号新技术第19页1.2.3UM71轨道电路

一、移频信号及其传输原理选取频率参数作为控制信息，采取频率调制方法；把低频信号（FC）搬移到较高频率（载频f0上），形成振幅不变、频率随低频信号幅度做周期性改变调频信号。调频信号由钢轨作为传输通道，组成移频轨道电路，完成检验轨道电路占用情况和向机车传输信息功效。铁路信号新技术第20页1.2.3UM71轨道电路

一、移频信号及其传输原理⑴载频（f0）分四种：即：1700Hz、Hz、2300Hz、2600Hz按要求UM71改进型轨道电路使用四种载频：下行：F1=1700Hz；F2=2300Hz上行：F1=Hz；F2=2600Hz相邻轨道电路使用不相同载频。⑵低频信号（Fc）共18种：由10.3Hz到29Hz，相邻低频信号间隔1.1Hz。铁路信号新技术第21页1.2.3UM71轨道电路

一、移频信号及其传输原理⑶频偏（△f）△f=±11Hz即：

上边频：f0+11Hz下边频：f0-11Hz⑷作用①载频f0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。②低频信号（Fc）作用：检验轨道区段空闲，控制地面信号机显示。向机车传输信息，控制机车信号显示。铁路信号新技术第22页1.2.3UM71轨道电路

二、UM71轨道电路组成和工作原理移频信号调制铁路信号新技术第23页1.2.3UM71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、电缆模拟网络盒、继电器、PTYL23-1型电缆和相关连接线组成。轨道电路各个组成部件：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设备，如：调谐匹配单元、空心线圈、赔偿电容铁路信号新技术第24页1.2.3UM71轨道电路

二、UM71轨道电路组成和工作原理铁路信号新技术第25页1.2.3UM71轨道电路

三、赔偿电容UM71轨道电路在钢轨中传输移频信号频率较高，钢轨相当于一个感性负载，展现较高电感量（1.4mH/m），使信号衰减较快，影响了轨道电路传输长度。为了抵消钢轨感性，确保轨道电路传输距离和机车信号可靠工作，需分段加装赔偿电容。作

用：①延长轨道电路传输长度

②在轨—车传输时，确保足够大短路电流安装处所：

每100米设置一个赔偿电容，误差为±0.6m。第一个和最终一个电容按照半步长（50米）设置，误差为±0.3m。铁路信号新技术第26页作业？死区产生原因？怎样降低死区长度？怎样提升传输长度？交流二元二位继电器？铁路信号新技术第27页相关新闻！！！！7月光谷广场站道岔出故障地铁2号线延误近两小时7月广州地铁一号线道岔故障延误5分钟7月时隔半月地铁龙华线又瘫了还是“道岔故障”惹祸7月因为道岔系统故障从金石滩方向开往市内快轨列车运行迟缓铁路信号新技术第28页1.3

新型道岔转换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型转辙机铁路信号新技术第29页1.3新型道岔转换与锁闭设备道岔状态：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。比如：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FBJ↓铁路信号新技术第30页1.3.1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轨道设备，是轨道主要组成部分。锁闭道岔就是把尖轨或可动心轨等道岔可动部分固定在某个开通位置，当列车经过时不受外力作用而改变。道岔锁闭：分为内锁闭和外锁闭。铁路信号新技术第31页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，经过本身所依附锁闭装置，直接把尖轨与基本轨或心轨与翼轨密贴夹紧并固定。铁路信号新技术第32页1.3.1道岔外锁闭装置分动外锁闭道岔：因为外锁闭道岔两根尖轨之间没有连接杆，在道岔转换过程中，两根尖轨是分别动作。铁路信号新技术第33页1.3.1道岔外锁闭装置为适应中国铁路运输向提速、重载方向发展需要，《铁路信号设计规范》（TB10007-99）要求：在列车速度大于120km/h线路上，必须采取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。铁路信号新技术第34页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，斥离尖轨锁钩缺口卡在锁闭杆凸起处不能移动，从而保持斥离尖轨与基本轨开口基本不变；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，经过锁钩带动斥离尖轨和密铁尖轨同时向右移动，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。铁路信号新技术第35页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（α）余切值，也就是辙叉心部分直角三角形两条直角边比值，即N=cotα，N就是道岔号。辙叉角α越小，N值就越大，导曲线半径也越大，列车侧线经过道岔时就越平稳，允许过岔速度也就越高。采取大号道岔对于列车运行是有利。道岔号数越大，道岔越长，造价自然就高，占地也要多得多。所以，采取什么号数道岔要因地制宜，因线而异，不可一概而论。

铁路信号新技术第36页1.3.2S700K型电动转辙机道岔转换设备：转辙机（电动ZD，电液ZY，电空ZR）及转换锁闭器、密贴检验器、外锁闭装置、安装装置统称。S700K型电动转辙机产品代号来自德文“Simens-700-Kugelgewinde”，其含义是“西门子-含有6860N（700kgf）保持力-带有滚珠丝杠”电动转辙机。铁路信号新技术第37页1.3.2S700K型电动转辙机S700K转辙机型号解译：铁路信号新技术第38页

左开道岔

右装转辙机左装转辙机右开道岔

①电机②动作杆③检测杆

右装转辙机

左装转辙机

（装在直股右侧）（装在直股左侧）

①②③右伸左伸面向岔芯，观察转辙机，安装在直股右侧为右装，装在左侧为左装1.3.2S700K型电动转辙机铁路信号新技术第39页1.3.2S700K型电动转辙机S700K型电动转辙机特点交流380V交流控制摩擦联结器不需要调整滚珠丝杠作为驱动传动装置延长其使用寿命。铁路信号新技术第40页1.3.2S700K型电动转辙机铁路信号新技术第41页1.3.2S700K型电动转辙机S700K型电动转辙机分类S700K型电动转辙机规格齐全，能满足道岔尖轨、可动心轨单机、双机和多机牵引。转辙机机身是通用，经配件组装，可组成不一样种类。不一样种类转辙机，动作杆有不一样动程，表示杆也有不一样动程，转换办不一样。依据安装方式不一样，每一个类有左装和右装。依据装设地点以及安装牵引点不一样有各种型号。铁路信号新技术第42页1.3.2S700K型电动转辙机S700K电动转辙机工作原理

电机转动减速器齿轮转动滚珠丝杠转动

丝杠上螺母移动保持联结器及动作杆移动

道岔转换外表示杆移动检测杆移动道岔锁闭机内表示块弹出表示构通经摩擦连接器连接

经锁闭杆由尖轨或心轨铁路信号新技术第43页1.3

新型道岔转换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型转辙机铁路信号新技术第44页1.4信号智能电源屏PDZ系列信号智能电源屏DS系列信号智能电源屏PNX系列信号智能电源屏PMZ系列信号智能电源屏信号电源屏简况PZ系列信号智能电源屏1.4.11.4.21.4.31.4.41.4.51.4.6铁路信号新技术第45页1.4.1信号电源屏简况信号智能电源屏出现：（1）以电气集中为供电关键信号电源屏，已经不能满足于各种信号技术要求。（2）各种电源屏稳定性、可靠性差，智慧化程度低，难以维护和管理。（3）在两路输入电源屏转换过程中，部分电源回路与电气集中结合不严密，影响行车安全。铁路信号新技术第46页1.4.1信号电源屏简况按用途分：继电集中电源屏、计算机联锁电源屏、驼峰电源屏、区间电源屏、驼峰电源屏、25周（25Hz）轨道电源屏、交流电动转辙机电源屏（俗称“提速电源屏”）等。整个电源系统分为主回路、防雷、智能监测三大功效板块：主回路又分为系统输入智能切换系统、模块及其配电、输出配电三部分；防雷系统分为系统输入防雷和输出防雷两部分，输入防雷分C级和D级两部分，输出防雷由防雷保险熔芯开关、防雷板组成；智能监控分为系统监控、模块监控两大块，最终经过监控单元进行文字显示。再结合模块面板指示灯和直流屏上系统有电和故障告警灯及故障蜂鸣器，组成电源屏全套声光报警和数字监控系统。铁路信号新技术第47页1.4.1信号电源屏简况继电联锁电源屏主要负载电源类型有继电器电源、信号机点灯电源、轨道电路电源、道岔表示电源、表示灯电源、电码化电源、稳压备用电源、不稳压备用电源、电动转辙机电源、闭塞电源、闪光电源等。其中闪光电源为周期工作制，电动转辙机电源、闭塞电源等为短时工作制，其它电源类型为不间断工作制。计算机联锁电源屏主要负载电源类型有继电器电源、信号机点灯电源、轨道电路电源、计算机联锁电源、道岔表示电源、表示灯电源、稳压备用电源、不稳压备用电源、电动转辙机电源、闭塞电源、闪光电源等。其中闪光电源为周期工作制，电动转辙机电源、闭塞电源等为短时工作制，其它电源类型为不间断工作制。铁路信号新技术第48页1.4.1信号电源屏简况驼峰信号电源屏主要用于停车场驼峰信号设备，其主要负载电源类型有继电器电源、信号机点灯电源、轨道电路电源、道岔表示电源、表示灯电源、测长电源、雷达电源、动态继电器电源、计算机系统电源、摘钩显示电源、稳压备用电源、不稳压备用电源、电动转辙机电源、电空转辙机电源、减速器电源、闪光灯电源等。其中闪光灯电源为周期工作制，电动转辙机电源、电空转辙机电源、减速器电源等为短时工作制，其它电源类型为不间断工作制。区间电源屏主要负载电源类型有继电器电源、信号机点灯电源、区间轨道电源、站内轨道电源、站间联络电源、闪光电源等，其中闪光电源为周期工作制，其它电源类型为不间断工作制。铁路信号新技术第49页1.4.1信号电源屏简况25Hz电源屏主要负载电源类型有25Hz轨道电源、局部电源，均为不间断工作制。交流电动转辙机电源屏主要给交流转辙机供电，为三相380V电源系统。区间电源屏、25Hz电源屏及交流电动转辙机电源屏往往不单独设屏，它们通常与继电联锁电源屏或计算机联锁电源屏合并在一起使用，组成综合电源屏。当前业内也经常将含有继电联锁和其它电源系统类型综合电源系统称为“继电联锁电源系统”或“电气集中系统”，将含有计算机联锁和其它电源系统类型综合电源系统称为“计算机联锁系统”或“微机联锁系统”。铁路信号新技术第50页电源屏主要功效电源类型常见功耗供电负载信号点灯电源AC220V，3-20A信号机等道岔表示电源AC220V，3-5A道岔表示器等轨道电源AC220V/25Hz，1.2kVA轨道电路局部电源AC110V/25Hz，0.8kVA轨道电路直流转辙机电源DC220V，16A直流转辙机继电器电源DC24V，16A、20A等站内或区间继电器微机监测电源AC220V，5A监测计算机交流转辙机电源AC380V，15A，23A，45A交流转辙机计算机联锁电源AC220V，10-15A联锁计算机闭塞/半自动闭塞电源DC24V，2A/每路区间闭塞用熔丝报警电源AC220V，1A/DC24V，5A报警熔丝灯丝报警电源AC220V，1A/DC24V，5A报警灯丝TDCS电源AC220V，5ATDCSCTC电源AC220V，5ACTC表示灯电源AC220V/AC24V，1-5A表示灯闪光灯电源AC220V/AC24V，1-5A闪光灯电码化电源AC220V/DC24V，100-150A电码化发送盒等铁路信号新技术第51页系统工作原理：系统由外电网输入两路市电，经输入配电后两路同时或其中一路进入电源模块进行稳压及变换处理，处理后电压再经过适当转换变换为能直接为信号设备供电洁净电源，经过输出端子为负载供电。在系统工作过程中监控模块一直对系统各参数进行监控，如有异常即发出警报。当发生雷电危害时，防雷单元泻放过大电流，保护电源设备。以5KVA继电联锁电源屏原理图为例。6.11.4.1信号电源屏简况铁路信号新技术第52页6.3铁路信号新技术第53页依据铁标要求，两路交流电切换时间要求确保在150ms以内，经典切换方式常见有“H”型切换和“Y”型切换两类。“H”型切换原理如图：QF2～QF3为手动转换开关，KM1～KM4为交流接触器，KM1、KM2和KM3、KM4分别含有电气和机械互锁特征，接触器切换组成“H”型切换方式。正常供电情况下，上图中KM1和KM3吸合，KM2和KM4断开，两路输入分别给互为主备一组模块供电；在第一路输入不正常时，KM1断开，KM2吸合，KM3、KM4保持不动作，这么由第二路输入给两个模块供电；相反，在第二路输入不正常时KM3断开，KM4吸合，KM1、KM2保持不动作，这么由第一路输入给两个模块供电。这种方案不但能够确保切换单元工作可靠、更换、检修方便，同时，也能够确保整个电源系统到模块级不间断供电。5.11.4.1信号电源屏简况铁路信号新技术第54页“Y”型切换原理QF1～QF2为手动转换开关，KM1、KM2为交流接触器，KM1、KM2含有电气和机械互锁特征。正常供电情况下，KM1吸合，KM2断开，由第一路输入给后续模块供电。在第一路输入不正常时，KM1断开，KM2吸合，由第二路输入给后续模块供电。在KM1、KM2切换过程中，模块输入端因为交流接触器切换有短时间断电，但因为电源模块在设计时采取了PFC技术，使得模块含有短时记忆存放功效，确保了模块对外输出不间断。在切换系统故障时直供开关K1、K2能够实现第一路输入或第二路输入直供供电。在运基信号〔458〕号《铁路信号智能电源屏技术条件》（暂行）要求新电源屏采取此方案。5.21.4.1信号电源屏简况铁路信号新技