【电气集中继电联锁设计19000字（论文）】

VII第一章绪论1.1本文的背景及意义自1927年基于布线逻辑的继电联锁控制系统问世以来，这种联锁系统就在铁路信号之中被广泛应用，但随着科技的不断进步，旧的系统设备逐渐被新生的、更先进的、更安全可靠的、操纵维护更简单的联锁设备取代。而使计算机联锁成为发展的方向的是1978年瑞典成功研制的世界上第一套计算机联锁系统，且顺利的应用到车站联锁控制系统当中并掀开了新的一页篇章。但是电气集中联锁经济实惠的优点仍然使它在很长的一段时间内被广泛采用，作为联锁的核心，也作为工程设计所必须掌握的知识。本设计为清水站下行咽喉6502电气集中继电联锁设计，选用的是电气集中继电器联锁系统。电气集中继电联锁系统是以继电器技术为核心，采用通信技术，可靠性与容错技术以及故障-安全技术等，实现铁路车站联锁要求的实时控制系统[1]。该系统具有较强的功能性，操作灵活且方便，能够有效地提高联锁设备的可靠性、安全性和可维护性，这样就可以保护列车的行车安全，另外，也提高了铁路运输效率，减少工人的劳动力。本题目要求学生对电气集中联锁进行深入学习研究，以清水站的下行咽喉电气集中继电联锁设计为例，了解电气集中网络线的布置，学习如何运用电气集中联锁提高站内作业效率，消除故障隐患，在确保列车和调车作业安全的前提下，减轻工作人员的劳动强度。本设计对清水站下行咽喉进行6502电气集中继电联锁设计，设计包括：车站信号设备布置、联锁表、双轨电路图、结合连接图、组合连接表和室内设备布置等。1.2国内外的研究现状铁路成为了国内外交通行业的支柱，成为了国民经济的命脉。国内外有许多关于铁路信号的研究，而因为经济发展与科学技术之间的差距，一些发达国家相较于发展中国家而言，铁路信号发展的水平更高。目前，中国的铁路信号技术水平在多年的建设和努力下得到了很大改善，但是，在经济的快速发展中，我们还需要进一步的改进技术。世界上的第一条高速铁路是由日本在1964年建成的东海道新干线，继日本之后德国、西班牙、法国、等国家也开始研究，建设属于自己国家技术的高速铁路。我国也不甘落后，密切关注世界高铁技术的发展，并在80年代结合京沪铁路进行了很多研究。2004年初，中国铁路历史上第一个《中长期铁路网规划》经国务院的批准问世，描绘了“四横四纵”高铁骨干网络雏形，在此之后，又由“十三五”规划中指出，将在其基础上向“八横八纵”建设。目前，国内相关企业正在努力利用冗余技术来改善联锁继电器系统的各种特性，以加快其运行速度，这使我国的高速铁路正处于快速发展的状态，尤其是在东南部地区，货运和客运铁路都迫切需要发展以满足经济发展的需求。2010年，“和谐号”380A在京沪高铁试车，创造了时速486.1km/h的世界高铁运行第一速[7]。安全可靠是实现铁路现代化和自动化的基本前提之一。故障安全导向原则是电气集中设计时最重要的因素之一，也是必须遵循的重要原则。信号设备随着铁路发展的需求日益更新，但都以6502电气集中的联锁电路为依据，它是计算机联锁系统的基本联锁功能的基础，目前已经被大部分车站所使用。因此，它在铁路信号数字化精准管理过程中具有重要的意义。电气集中工程设计保障了施工工程和室内外装置的安装工程等大多数铁路工程设计的基本，由它的设计质量直接决定铁路的列车运行的安全是否有所保障，列车的运行速度如何等问题。1.3设计选择的方案电锁器装置联锁是使用电锁器装置来完成联锁关系，它由相关人员通过机械或电气开关操纵。电锁器分别安装在道岔以及信号机的握柄上，通过打开和关闭道岔（信号机）电锁器的开关来控制对应信号机（道岔）电锁器的电磁锁定电路，实现信号机与道岔及信号机之间的互锁。因为电锁器联锁系统不适合目前高速发展中的铁路情况，其失效率高，耗费人员且不易监督，因此逐渐被淘汰，转而由性能更好的电气集中联锁系统取代。电气集中联锁又称为6502电气集中联锁系统，是用电气的方式集中控制和监督道岔、进路和信号机，实现它们之间联锁关系的技术方法和设备。6502电气集中联锁系统在中国铁路上广泛使用。电路的精细化、逻辑性强、操作简单灵活性、错误率低等易于维护和构建的优点使它备受欢迎，最重要的是它严格遵循“故障—安全”原则，这很容易与区间的闭塞设备和其他信号设备相结合。它也可以作为集中调度和TDCS的基础设备来使用。计算机联锁系统由硬件设备和软件设备构成。操作的方法与继电联锁大致相同，操作人员只需要先按压进路始端钮后按压进路终端钮即可完成进路的办理。它实现了联锁从有接点到无接点的变革，计算机联锁系统具有高速动作、高安全性、大信息量、灵活简单操作的优点，体型小且轻，这不仅便于调试和维护，还提高了自动化和作业效率。通过上述三种系统的对比我们可以看出，计算机联锁系统虽然优秀灵活、操作简单安全，但其技术还相对不是很成熟，遇到故障不能及时维修或更换时，一定会对铁路运输造成不小的影响，而电锁器联锁系统因为缺点太多，被逐渐淘汰。电气集中继电联锁系统发展完善，利于系统的学习，不但是其他联锁设备的核心技术基本，还可以为学习其他联锁系统设备的学习奠定坚实的基础。1.4本文的主要工作第一章介绍了本研究的背景和意义，国内外的研究情况以及选定的设计。第二章车站信号设备平面布置图的设计方案，是根据所要设计的清水站下行咽喉的范围，遵照我国现在实行的规程、规范以及相关技术标准等，选择最佳的方案。第三章联锁表的编制，根据车站信号设备平面布置图详细介绍了清水站下行咽喉的联锁表中的各项内容。第四章电气集中工程布置图的设计，本章主要介绍了清水站下行咽喉中双线轨道电路图、组合连接图、连接表及室内信号设备布置图的内容及标准等。第五章总结与展望，最后给出设计结论，介绍了清水站的设计意义以及将来的实际应用，并对之后的变化提出对应的改善方案。

第二章车站信号设备平面布置图车站信号设备平面布置图是进行车站信号工程设计与施工的重要依据，是设计一个车站联锁电路的基础。它根据车站的线路绘制，确定了集中联锁区的范围和信号楼的位置；反映了接发车方向及站场线路的布置；划分了轨道电路区段；并将信号机、道岔的名称编号和设置的位置一一标出。在绘制布置图时，首先要标出确定的信号楼的公里标，然后按照规定在图纸左侧绘制出兖州方向（下行咽喉）。2.1信号机的设置和命名信号机的设置是在固定的车站内布置，有进站信号机、预告信号机、出站信号机、调车信号机和进路信号机。我国采用的是左侧行车的交通规则，所以在列车运行方向的左侧设置设定了信号机，引导列车的运行和调车作业的操作。（1）进站信号机列车进站时，通常设置在进站口距离列车进站时所遇到的第一个道岔尖轨尖端位置大于50m的地方，如果列车进站方向为顺向，则是其所遇到的第一个警冲标，主要用来防护接车进路。但由于调车作业或制动距离的不同需求，这个距离变化可能会更大，但不会超过400m，因信号不良而外移时，则最大不宜超过600m，进站信号机布置图如下图2-1所示。图2-1进站信号机布置图进站信号机根据其运行方向命名，上行方向用符号“S”表示,下行方向用符号“X”表示。清水站的线路为复线双向运行，上下行咽喉的进站口各设定一架信号机，因此同咽喉的两架进站信号机需要作出区分。在反方向进站口的进站信号机符号上加下标“F”表示相反的运行方向，正向不加，见附图1。（2）预告信号机之所以会在进站信号机外方装置预告信号机，是因为在非自动闭塞的区段没有装设机车自动信号，因此设置预告信号机以对主体信号机起预告的作用。由于预告信号机只有黄、绿两种显示信号，黄灯表示进站信号机处在红灯状态，所以在安装时应设置在距离800米以上的地方。由于驾驶员通过车站时会显示黄灯，为了满足走行距离不少于800m的制动距离要求，必须随时注意，准备在其主体信号机前停车，以免发生意外危险。以主体信号机的命名方式预告信号机，并且在前边加符号“Y”。本次设计只包含清水站下行咽喉，上行咽喉梁宝寺方面的预告信号机不在本次设计范围内。（3）出站信号机为了防护发车进路，在每一列发车线的警冲标内方适当的地点设置，如果是对向道岔则为尖轨尖端的外方。在车站的正线以及侧线上，都设有出站信号机，允许或禁止列车以固定的速度从车站开往区间。正线上除过要办理正线接发车之外，还要办理通过进路，正是因为列车速度快，所以需要的制动距离长，为了确保800米以上的显示距离，采用高柱信号机。如下图2-2中的SⅡ信号机；在侧线上，只办理接发车进路和调车进路，列车的速度都比较低，制动距离都比较短，因此采用矮柱信号机即可满足显示距离不小于200m的条件，如下图2-2中的SⅣ信号机。出站信号机的布置图如2-2所示。图2-2出站信号机的布置图出站信号机无论是高柱信号机和矮柱信号机，都在对应的符号加上股道号来表明出站信号机的名称，下行方向用符号“X”，上行方向用符号“S”，清水站的下行咽喉出站信号机是XⅠ、XⅡ、X3、XⅣ、X5、X6信号机，上行咽喉出站信号机为SⅠ、SⅡ、S3、SⅣ、S5、S6信号机，见附图1。（4）调车信号机由于各个车站的调车作业需求不同，需要按情况设置，调车信号机的设置有很大的灵活性，可以满足车辆的摘挂、换线、机车出入库、平面非溜放的整编作业等需求，一般利用咽喉区与到发线或是牵出线与到发线之间的线路进行调车作业。布置调车信号机时要对应于调车平行作业的要求，缩短调车机车行使距离和使调车作业量最大化的要求。根据不同的功能，可以分为调车起始信号机、调车折返信号机、调车阻拦信号机等。调车信号机的命名是在符号“D”的右下角加上调车信号机的顺序号命名。从列车的到达方向顺序开始编号，不论是高柱还是矮柱信号机，上行咽喉为双号，下行咽喉为奇号，设置在轨道上的调车信号机按轨道的顺序进行编号。清水站下行咽喉的调车信号机都为矮型信号机，除了牵出线与货物线上为了满足显示距离而设置的高柱信号机，如下图2-3中D3信号机为牵出线上的高柱调车信号机。图2-3高柱调车信号机差置调车信号机设在两个背向道岔之间形成50m以上的的无岔区段中，这个无岔区段可进行增减轴、机车待避和机车转头作业。本车站下行咽喉中的5号道岔与15号道岔为背向道岔，它们之间的距离大于50m，因此在这个无岔区段的两端设置差置调车信号机，无岔区段两端的矮型差置信号机如下图2-4所示。图2-4无岔区段两端的矮型差置调车信号机进路信号机是为了使列车从一个车场驶向另一个车场所设置的。在发车线和出站信号机之间的进路信号机称为发车进路信号机，对出发列车指示运行条件。位于接车线与进站信号机之间的称为接车进路信号机，对到达的列车指示运行条件，也带有引导信号。接车进路信号机的机柱上装有蓝灯封闭的两灯位的调车信号机。因为进路信号机是作用于多个车场之间，清水站没有，所以不做举例。发车进路信号机与接车进路信号机均以列车的运行方向命名。但不同的是，发车进路信号机上下行用符号“S”、“X”表示，在右下角需要先加上车场号，再加上股道号；接车进路信号机上行用“SL”，下行用“XL”表示，连续或并置布置时，在右下角加上顺序号，上行使用双数，下行使用单数。2.2道岔类型编号和选用道岔是铁路信号主要控制的对象之一，将列车从一条轨道转到另一条轨道的转辙装置。道岔本身没有对向、顺向之说，与列车运行方向有关，对向为列车迎着岔尖运行，顺向为列车顺着岔尖运行。每组道岔都有两个位置，即定位与反位。定位指道岔经常开通的位置，反位则为排列进路时临时开通的位置。（1）道岔的编号原则：1)下单上双从外向内编。即下行列车从进站的一侧以单数由外向内顺序编写，上行列车以双数从进站的一侧由外向内顺序编写，中间以车站的中心线作为分割线使用。2）坐标相同近先编。即同一坐标上的道岔，接近信号楼的道岔先编写，顺序小，远离信号楼的道岔后编写，顺序大；主线上的道岔先编写，顺序小，次线上的道岔后编写，顺序大。3）双动道岔连续编，即双动道岔必须连续编号。（2）道岔类型的选用以清水站下行咽喉为例，21和23号道岔采用钢轨类型为50kg/m辙叉角为1/9的道岔，5、15、19号道岔采用50kg/m辙叉角为1/12的道岔，其他大部分道岔采用钢轨类型为60kg/m辙叉角为1/12P60AT的道岔。2.3钢轨绝缘位置的确定（1）钢轨绝缘节在信号机处时与之并列。（2）在道岔区段中的钢轨绝缘设置在与基本轨接缝处靠近岔尖的一端，而靠近辙叉的一端设置在距离警冲标3.5~4m处。安全线与避难线上的轨道绝缘尽量设置在端部，不限制横穿线的轨道绝缘。（3）轨道绝缘与警冲标志之间的距离必须在3.5~4m之间，警冲标和配置的轨道绝缘距离超过4m，必须移动警冲标。（4）为了避免事故，在桥梁和道口不能设置轨道绝缘。另外，特殊形状轨道接口处也不能安装。（5）实际中安装在信号机处的钢轨绝缘允许有范围的变动，是为了减少换轨和锯轨的工作量。在调车信号机、进站口与接车进路处安装的钢轨绝缘，允许其在距离信号机前、后方各1m的范围内安装；发车进路信号机或出站、出站兼调车信号机处的钢轨绝缘，允许其在距离信号机前方1m到后方6.5m的范围内安装。2.4警冲标的设置警冲标是在两条汇合股道中心相距4m的位置所设置的安全标志，设置时需要考虑限界。本次设计的清水站下行咽喉中没有超限的情况，因此不考虑限界问题。2.5图纸中的坐标计算车站信号平面设计图纸中的坐标，指的是道岔、信号机和警冲标等设备到信号楼中心的距离。设计图纸时，首先确定信号楼位置，根据信号楼的位置可以分别推算出车站中其他设备的坐标，得出的坐标列成表依次填写在图纸的正上方。道岔坐标道岔坐标是由车站的规模计划基建部门给予的，是道岔中心和车站中心之间的距离。在建设时，可以根据道岔岔尖的坐标确定安装在道岔轨道前端的电动转辙机的位置。计算时，岔尖相比岔心离站中心近的，用岔心的坐标减去岔尖到岔心的距离，得到岔尖坐标；如果岔尖远离站中心，则通过将岔心的坐标与岔尖到岔心之间的距离相加，获得岔尖的坐标。警冲标坐标设置在两汇合股道的中心线相距4m的位置，即从警冲标到两汇合股道的距离都为2m。根据机车车辆的限界为3.4m和特定的安全值，可以决定线路的中心线之间的距离是4m。警冲标设置在弯股曲线部分的时候，需要注意距离弯股线路的中心线，再加上曲线上建筑所接近的限界加宽值。见附图1中，13号道岔为1/12型，岔心距离警冲标50m，尖端距离岔心14m，尖端坐标为746m，可以计算出警冲标的坐标为13号道岔岔心距出站信号85m，因此可以推断出SⅡ信号机的坐标为由此可知警冲标距信号机35m，因为绝缘节与信号机并列，还要满足警冲标处于绝缘节3.5~4m的位置，因此移动警冲标到距离绝缘节3.5~4m处的位置，即此处警冲标坐标为651m。信号机坐标设定在辙叉后连接两条线路的矮型信号机坐标矮型信号机设置在警告标志的内方3.5~4m处或者道岔岔尖的基本轨缝处，矮型信号机的设置如下图2-5所示。图2-5矮型信号机上图2-5中，5号道岔为1/12型，尖端坐标920m，尖端距离警冲标64m，由此可以推算出D7的坐标为设在辙叉后连接两线路的高柱信号机的坐标高柱信号机不能随意设置，要考虑移设问题。2.6股道有效长的计算一般来说，股道内可以停留列车，并且做到不妨碍旁边线路行车的部分线路长度称为股道有效长。它是由股道的一端出站信号机起到另外一端的警冲标为止，如果是对向道岔，那么到另外一端的绝缘节为止。在同一股道上，如果上下行都可以做到接发车，那么股道的有效长度也必须分别计算上下行。例如附图1中，ⅡG下行接发车时，股道有效长为上行接发车的股道有效长为将股道有效长分别计算出来后，在车站信号设备平面布置图的左下角列表标明。2.7本章小结车站信号设备平面布置图是设计一个车站的基础图纸，根据这张图纸可以设计出后续的车站联锁。本章分别介绍了清水站下行咽喉中车站信号设备平面布置图中的各项信息。设置与命名了信号机，选择了道岔类型并编号，确定了钢轨绝缘的位置，设置了警冲标，又分别讲述了它们的坐标计算方式，以及股道的有效长度。第三章联锁表的编制联锁表是站内信号控制系统功能描述和车站系统功能设计的主要依据，另外也是说明车站信号装置的联锁关系图。采取进路作为主体，依次列出了车站的所有列车进路与调车进路，包括进路与进路之间、进路与道岔还有信号机之间的联锁关系。此次设计以附图1为依据，编写清水站下行咽喉的联锁表。定义了联锁表的格式，编写时按照进路依次从上到下填记，每条进路的联锁内容由左至右依次填记。本次设计主要介绍了道岔栏、进路栏和敌对信号栏。道岔栏中填写的是在排列进路中所有道岔的编号和它们所处的位置，日常作业中，有些进路会被带动到定位或反位，排列进路时也要填记在道岔栏内；进路栏分为列车进路和调车进路，它们各有4种填记方式；与进路具有敌对关系的信号即为敌对信号，填写在敌对信号栏中。3.1方向及进路栏3.1.1列车进路本次清水站下行咽喉有两条正线，因此有两架进站信号机，分别设在接车、发车口处，将它们依次填写至栏中。清水站的列车进路有4种：兖州方面正向发车、兖州方面正向接车、兖州方面反向发车、兖州方面反向接车。（1）通过进路在清水站中，有2条从兖州方面向菏泽方向的通过进路，因此按照列车通过股道的编号填写“经X股道向菏泽方面通过”。例如附图2中的第26号进路，兖州方面经过Ⅰ股道向菏泽方向，所以将“经Ⅰ股道向菏泽方面通过”填写在“方向”栏中。其中，通过的进路号码之所以写成分数形式，这是因为整条通过进路是由接车进路和发车进路的号码一起接续而成。（2）发车进路“由X股道”，这是依照出发列车所占用的股道编号填写的。例如附图2中的第10号进路，Ⅰ股道有列车向兖州方面正向发车，因此在“进路”栏内填写“由Ⅰ股道”。（3）接车进路按接入股道的编号在“方向”栏内填写“至X股道”。例如附图2中第2、3号进路，兖州方面正向接车进3股道，因此在“进路”栏内填写“至3股道”。3.1.2调车进路由小到大将防护进路的调车信号机的编号排序，顺序填写“由DX”。例如附图2中第28号是第一条调车进路，“方向”栏中填写“由D1”。（1）至DX同方向的调车信号机作为终端，方便以该阻拦调车信号机的名称填写“至DX”。例如附图6中第31号进路，由D3向D11的调车进路，在“方向”栏内填记“由D3”，在“进路”栏内填记“至D11”。至X股道使用调车进路作为股道进路，可以用该股道的号码填写“至X股道”。例如附图3中的第35号进路，由D9进入Ⅱ股道的进路，就在“进路”栏内填写“至Ⅱ股道”。向DX以向着进站内方无岔区段或是尽头式调车信号机调车的反向调车信号机名称作为调车名称，在栏中填写“向DX”。例如附图3中第33号进路，由D7向D3的进路，反向调车信号机为D3，就在“进路”栏内填写“向D3”。至XD由股道向XD进站信号处调车，方便填写“至XD”。例如附图6中第48号进路，由5股道至XF进站信号机处调车，在“方向”栏内填写“由S5D”，在“进路”栏内填写“至XF”。3.2排列进路按下按钮栏排列进路按下按钮顾名思义是排列进路时所需要按下的按钮，在栏内依次写出了车站联锁范围内所有的列车基本进路和调车基本进路，每一栏从左至右依次填上按下的按钮，它们之间使用“，”号隔开。对于同一条列车。线路进路方式比较多，即开始按钮与结束按钮之间有一个或多个进路方式的情况下。将基本进路之外的另一条进路显示为变通进路。我们通常把行走距离短、对其他作业没有多大影响、经过道岔少的进路称为基本进路，反之则是变通进路。如附图2中的第3、4号进路，只需要按压2个按钮办理进路的第3号进路是基本进路，而需要按压多个按钮的第4号进路则为变通进路。在存在多条变通进路的情况下，联锁表只需要列出其中一条就可以。为了不混淆，在联锁表中的基本进路与变通进路要作出区分，因此给它们分别编号，在“进路方式”栏中用“1”表示基本进路，“2”表示变通进路，只有一条进路方式的不需要填写。在“确定运行方向”栏中填写可以区分基本进路和变通进路的第一组对向道岔的编号和位置，这样做是为了方便查验基本进路中道岔信号与变通进路中道岔信号的方向。3.3信号机栏在此列中，输入防护进路的信号机的名称和开放时的显示名称。名称指起点信号机或是开放的信号机的名称，显示则是进路表示器的名称。接车进路，正线接车亮黄灯，填写“U”，侧线接车亮双黄灯，填写“UU”；发车进路，若前方有一个闭塞分区空闲亮黄灯，填写“U”，有两个闭塞分区空闲亮绿黄灯，填写“LU”，至少有三个以上亮绿灯，填写“L”。调车进路均亮月白灯，即填写“B”。表示器栏指示列车出站以后的运行方向。3.4道岔栏排列进路时所用到的道岔编号和它们的位置都必须按照顺序填写在道岔栏中，其中也包括不在此进路中的防护道岔和带动道岔。处理进路时，按顺序从开始到最后填写处于规定位置锁闭的道岔编号，并用“，”隔开。在排列进路中还有将交叉渡线中一组双动道岔反位排列时，为了确保安全而将另一渡线的双动道岔防护到定位且锁闭的状况，这种防护列车所需要变动的道岔，称为防护道岔，还有不在此进路中的道岔被带动到规定位置，称为带动道岔，它们的的数字与位置分别填写在相关道岔的末尾。道岔栏中的道岔被符号“（）”括起来，表示该道岔处在反位；被“{}”表示该道岔为带动道岔；符号“[]”表示该道岔为防护道岔。例如附图2中，由兖州方面至5股道接车的第1号进路，道岔栏内顺序填记“1/3{5/7}，9/11{13/15}，（17），（21）”，其中5/7道岔被带动道岔，填写在与它相关的道岔1/3的后面。3.5敌对信号栏敌对信号是处理进路之后，与保护这个进路信号冲突的信号全称。不能以道岔位置区分两条进路的交叉或重叠部分，将这两条进路称为敌对进路，防护它们的信号机，称为敌对信号机。在敌对信号栏中，敌对信号由靠近的一端向远离的一端依次按顺序填写，名称用“，”隔开。敌对信号还分为有条件敌对信号和无条件敌对信号，在相关道岔处于特定位置时，才会构成的敌对关系的是有条件敌对；当进路一旦建立，信号机将禁止开放的是无条件敌对。有条件敌对用“<>”括住，在“<>”内明确写上进路重叠时的重要道岔编号和位置，填充在敌对列车信号或调车信号名称前。例如附图2中D3至D9的第30号进路，当敌对信号栏内标记“<（9/11）>S5，S3，SⅠ，SⅡ，SⅣ，S6，D17”这样就会表示进路要求9/11号道岔处于反位时S5是敌对信号；S3，SⅠ，SⅡ，SⅣ，S6，D17的列车信号和调车信号都是无条件敌对。出站信号机和调车信号机的列车信号（用SXL表示）与调车信号（用SXD表示）之间为敌对信号时，一般标注在该栏的末尾。例如附图6中的第8号进路的敌对信号栏内顺序标记“D9，D13，S5D”。3.6轨道区段栏根据所需的空闲和完好状态的轨道区段名称来办理进路，由开始端向结束端按照顺序填写在此栏中，它们之间用“，”号隔开。进路中如果有侵限绝缘，应该将侵限绝缘的另一侧轨道区段的名称填写在本侧轨道区段名称之后，在它的前面以“<>”，在“<>”内填写侵限状态的道岔数字和相关的位置。因为本次清水站下行咽喉设计中并无侵限绝缘，所以无举例。3.7迎面进路栏处理接车进路到某一轨道，在进路的迎面进路栏的“列车”和“调车”空格内，填写这个股道的编号数字，这将表示另外一个咽喉向该股道的列车信号和调车信号与该咽喉的接车进路的进站信号都是敌对信号。如兖州方向正向接车进5股道的第1号进路，其迎面进路栏内“列车”和“调车”空格内均填写“5G”。同一轨道的迎面调车信号和调车信号不是敌对信号，所以在处理至股道的车进路的迎面进路栏的“调车”栏内不做填写，仅在“列车”栏中填写。如D9至Ⅱ股道的第35号进路，其迎面进路栏的“列车”空格内填写“ⅡG”，而“调车”空格内不做任何填写。除车站联锁外，如果有其他信号设备连接，比如，单线半自动闭塞区段只能通过处理完闭塞手续并获得发车权后才能开放出站信号。自动闭塞区段的出站信号机的开放也要必须检查离去区段的状况，此外，在其他联锁栏内填写区间闭塞（BS）、机务段同意（JT）、非进路调车（F）等。所有向区间发车都必须符合区间闭塞条件，所有的都在此栏内填写。如附图6中所有发车进路的其他栏内都填写有“BS”。3.8本章小结本章是在清水站下行咽喉根据车站信号设备系统配置的基础上。依据《铁路信号联锁图表编制原则》（TB/T1123-1992）编写了下行咽喉的联锁表，以“进路”为单元，依次展现了进路号码，进路的性质，进路的名称，排列进路顺序按压的按钮、保护进路信号机名称和按钮，与进路有关系的道岔、信号机和轨道电路区段的联锁关系。

第四章电气集中工程布置图的设计4.1双线区段轨道电路图双线区段轨道电路图包括扼流变压器的设置、轨道电路极性交叉配置以及轨道电路送受电端的布置[13]。此次设计的是清水站站场，本站属于电气化轨道区段，车站中实现了电码化。车站里面的轨道电路信号电源不但要通过信号电流，还必须沟通牵引回流，车站里面基本都用25Hz相敏轨道电路，同时还应用了二元二位继电器，并且在绝缘节那里设置扼流变压器来引导牵引回流，这样是避免牵引电流对轨道电路的干扰，从而引起轨道继电器的失效工作。4.1.1扼流变压器的设置的原则牵引电流由牵引变电站传送至输电网，经过受电弓传送至牵引机车，牵引回流电流通过轨道返回到牵引变电站。这样就形成了完整的电路。因为轨道上有绝缘节，电流不流通，所以必须在绝缘接头的两侧设置阻抗联接变压器，连接牵引回流。正线是牵引电流的返回通道，牵引电流可以在两个方向都顺畅地回到牵引变电站。因此，阻抗连接变压器必须设置在主线上的道岔部分、无岔部分和轨道电路的绝缘两侧，如附图2中兖州方面两正线上的阻抗联接变压器。轨道电路的收发端设有阻抗联接变压器，正线的绝缘体两侧与轨道电路装置连接，因此也应设定阻抗联接变压器。当阻抗联接变压器连接到轨道上时，名称相同的端子在双线区间的轨道电路图中与相同线宽的轨道连接。连接结果表明线宽相同，并且在轨道上流动的信号电流的极性相同。站在线的一边，看扼流变压器的3个输出端子，将终端1、3、2从左向右标记。如图4-1所示，端子1连接在细线所示的轨道上，端子2连接在粗线所示的轨道上，由于扼流变压器的轨道线圈的中性输出端子3相互连接，所以牵引回流能够通过绝缘节，在双重轨道的布局计划中，两个扼流变压器和绝缘接头两侧的轨道连接线是绝缘接头，刚好形成轴对称图形。钢轨与扼流变压器的连接图如下图4-1所示。图4-1钢轨与扼流变压器的连接图为了在非集中部使牵引电流返回，绝缘部一侧的集中部分扼流变压器的中性输出端子与非集中部分的两根轨道串联连接，集中区与非集中区变压器的连接如下图4-2所示。图4-2集中区与非集中区变压器的连接（5）在两条平行线之间，需要连接两个系统的扼流变压器的中性点，以产生通过渡线道岔反位行驶的列车的牵引电流回来。为了节省布线，通常连接两个具有相同坐标扼流变压器，如附图2中D15与SⅡ信号机处的跨越两线路的细实线，表示了这种连接。4.1.2极性交叉的配置（1）轨道电路极性交叉从单线信号的布局计划中可以看到轨道电路部分的分割方法，但是由于不能看到是否满足极性交叉的要求，所以应该根据双线轨道电路的布局计划来表示极性交叉。在相邻的轨道电路之间使用轨道绝缘将两个区间（非绝缘轨道电路除外）分离，分割成不相互干扰的两个独立的电路单元，从而能够正确地监视各区间是否自由且完整，列车的运行可以自动连续地与信号装置连接。轨道电路的轨道端机械绝缘接头比电气绝缘型和自然衰减式的无接点轨道电路弱，经常与车轮撞击容易损坏。因此，作为绝缘破坏保护的安全对策，规定轨道电路执行极性交叉。道岔的轨道电路根据信号设备布置计划划分的轨道区间绘制单线条轨道电路图，同时绘制图中的所有绝缘耦合。清水站采用主线轨道编码，因此设定为2条线路的道岔绝缘接头必须设置在弯股道上。而非编码部的道岔绝缘接头可以设定为直行的股道上或弯曲的股道上，通常以直股优先。列车一直行驶在轨道上时，轨道的绝缘面挤压均匀，不容易损耗。为了实现极性交叉，扼流变压器、轨道变压器、AC二元二位继电器和轨道必须严格按照双轨道计划以确保极性交叉。（3）车站内轨道电路电码化布局设计车站编码技术可以充分解决地面机车发送的信号显示信息的连续性和可靠性问题，检测信息是否实时传输到轨道电路。在中断的情况下，编码电路立即发出声音和光警报，并根据需要关闭保护部所在路径的信号。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[15]；当进行轨道电路的极性交叉时，为了实现极性交叉，将扼流变压器、轨道变压器和AC二元二位继电器连接到同一名称端子。当扼流变压器或轨道变压器连接到轨道时，其同名端必须与双轨道的布局计划中由粗线表示的轨道连接。4.1.3轨道电路送、受电端布置轨道电路送、受电端的布置目的就是让铁路轨道列车在运行途中能够高速运转，其布局应该遵循节约电缆、促进建设和维护的原则。节省电缆。两个相邻的轨道部分的发送端和接收端必须尽可能地设置在绝缘接头的两侧，并且它们必须放置在相同的电缆盒或变压器中，这样做是为了更好的节省电缆。非轨道编码部的绝缘部两侧的发送及接收端不能配置在相同的变压器中，必须配置在不同的变压器箱中。（2）方便施工和维修。相邻两轨道电路分界绝缘两侧尽可能都设送电端或都设受电端，简称“双送”或“双受”，这样，更少的电缆会被引入变压器。而且，布线是有规则的，有利于以后的施工和检修，对绝缘节破损时防止轨道继电器误动也是有利的。通常，咽喉区道岔区段股道电路传输端设置在道岔的前部。另外，对于邻接的两个区间，为了考虑在边界绝缘的两面上进行双重发送或双重接收的可能性，也可以将发送端设定在岔后部位。根据扼流变压器的设定，根据受电分支和空扼流的设定，25Hz轨道电路可以组成一送一受12种、一送两受20种、一送三受5种，全部37种轨道电路构成。其中，一送多受轨道电路是指在车站道岔区段，设置一个送电端和两个或两个以上的受电端的轨道电路。在车站内有分支的道岔区段，设置一个送电端和一个受电端的轨道电路。当该轨道电路的结构简单，但存在着跳线折断时，轨端不设轨道继电器的轨条无法检査列车占用的事实。因此，轨道继电器的电流不能检查跳线的完整时，应当设置双跳线并置方式。4.2组合连接图本次只对清水站下行咽喉中根据与定向设计相关联的组合的需要，即根据组合选择、拼贴画、配置和使用的需要，设计图包括耦合连接图、组合表和室内设备布局。6502电气集中化组合是根据信号和轨道电路部分设计的，因此，信号组合和区域组合是6502电气集中化组合的三种基本类型。为了将它们应用于各种各样的站，这三个基本组合被划分为参加拼贴站网络图的10个方向的组合和不参加拼贴站网络图的2个方向的组合。6502电气集中定向组合排列有如下分类：（1）轨道道岔组合的类型由于单动道岔和双动道岔之间电路连接的不同，在双动道岔中使用的继电器数量超过了10，因此，道岔组合可以分为单动道岔组合DD，适用于单动道岔；双动道岔主组合SDZ，适用于双动道岔主组合（或三动、四动道岔），放置的位置在其对应岔尖（尖轨）位置；双动道岔组合SD，两个双动道岔用于同一个双动道岔组合，那么就是一组双动道岔占用半个SDF组合。双动道岔组合SDF放置的位置在它所对应的道岔辙岔位置。（2）信号机信号组合的类型由于信号类型不同，控制电路的联锁条件也不同，组成组合的电路线路当然也不同，组合信号可分为6个方向，4路列车信号，调车信号2种。组合列车信号时，进站信号和接车进路信号都有感应信号。如果出站信号机和发车进路信号中没有感应信号，则感应连接信号应通过列车信号的组合进行分离。由于组合继电器的数量大于10个。所以有轨电车信号组合可以分为列车信号主组合（LXZ）和列车信号辅助组合，一些出站信号机具有一个发车方向，而有些出站信号机具有两个发车方向，在这两种情况下接线电路不同。因此，列车信号辅助组合也可以划分为一方向列车信号辅助组合（1LXF）以及二方向列车信号辅助组合（2LXF)。列车信号主组合（LXZ）,它是用于进站信号机、出站信号机和接车进路、发车进路信号机，它们存放的位置在相应信号机的内方；一个方向列车信号辅助组合(1LXF)仅用于一个发车方向的出站信号机。和单线区段的进站信号机，二方向列车信号辅助组合(2LXF)，用于有两个发车方向的出站信号机，位于相应的信号机之外；而引导信号组合（YX）被布置在主列车信号组合之前，并且被用于引导信号的进站信号机和接车进路信号机。为了调车信号组合，调车信号机可以分为四种类型：单置、并置，差置和尽头式。那些电路链接完全不一样，特别是单置调车信号机所需的继电器超过了10个，在一些情况下，布置变通按钮也要选用组合，因此调车信号组合也可以调车信号组合（DX）以及调车信号辅助组合（DXF）。调车信号辅助组合适用于单置信号机、变通按钮及无信号机处的列车进路和调车进路的终端按钮。它们都占用半个（DXF）组合，半个组合的含义与（SDF）组合相同。综上所述，信号组合的六种定型组合为列车信号主组合（LXZ）、引导信号组合（YX）、一方向列车信号辅助组合（1LXF），两方向列车信号辅助组合（2LXF），调车信号组合（DX）以及调车信号辅助组合（DXF）。（3）区段组合的类型不管道岔区段还是无岔区段，它都只有一种类型：区段组合Q。并且适用于有道岔的轨道区段和列车进路内的无岔区段，放在岔尖位置。（4）其他组合的类型除过上述的道岔组合，信号组合和区段组合之外，还有另外两种组合分别是方向组合F与电源组合DY。在采用双按钮进路式选路方法时，这就要使用方向继电器区别咽喉进路的性质和操作的方向。方向组合F最主要的是为了方向继电器而设置的一种，任何一个咽喉进路公共用一个方向组合。而且方向组合中还总括了道岔总定位继电器（ZDJ），道岔总反位继电器（ZFJ），总取消继电器（ZQJ），以及总人工解锁继电器（ZRJ）。轨道停电恢复继电器（GDJ）以及复示继电器（GDJF），这些继电器也都分咽喉设置，下行咽喉的应用为在其前方加字母“X”。在电源组成中，最重要的是由人工解锁用的继电器以及挤岔报警所用的继电器，这几个继电器形成了条件电源，方向的组合以及电源的组合不参加车站场形网路图的拼贴，那么结合图就是类型图。6502电集中电路主要由12种固定组合的继电器构成，但是在定型组合中也包括较少的继电器没在其中。根据特定情况需要添加的继电器被设计为分散的组合，并且散射组合中的继电器的数量不超过10个，并且根据线路的需要来确定线路连接。单线双方向的进站信号机选择（1LXF）、（YX）以及（LXZ）组合都拿来用一个，它们在进站信号机中的连接方式如下图4-3所示。1LXFYXLXZ图4-3进站信号机组合连接方式两个发车方向的出站兼调车信号机选用2LXF和LXZ组合各自一个。它们在出站信号机内的连接方式如下图4-4所示。2LXFLXZ图4-4出站信号机组合连接方式单置调车信号机半个DXF和一个DX组合，它们在调车信号机中的连接方式如下图4-5所示。DXFDX图4-5调车信号机组合连接方式附图3中信号组合标记中，“1”表示向运行、“2”表示向右运行；列车信号组合中，“A”表示有且只有一个列车运行方向、“B”表示有两个或两个以上列车运行方向；调车信号组合中、“A”表示差置调车信号机、“B”表示并置调车信号机、“J”表示尽头型调车信号机。这次设计所涉及的每组单动道岔，选用一个单动道岔组合。单动道岔组合的连接方式如下图4-6所示，图4-6单动道岔组合连接的方式每一组双动道岔选择一个双动道岔组合以及半个双动道岔辅助组合，双动道岔组合的排列方式如下图4-7所示。图4-7双动道岔组合排列的方式附图4中道岔组合标注中，“A”小号端子、“B”大号端子。“Ⅰ”撇型双动道岔、“Ⅱ”捺型双动道岔。“1”双动道岔的左边道岔。“2”双动道岔的右边道岔。在单动道岔之中，尖轨在左，辙叉在右。用“1”和“2”表示；尖轨在右，辙叉在左。用“3”以及“4”表示；定位开通在下面一股选用“1”“3”；定位开通在下面一股选用“2”“4”。4.3组合排列表本次编写的是清水站下行咽喉电气集中组合排列表以及提速区段组合排列表，将组合连接图中选择所有定性组合，零散组合以及TDF组合按照顺序有规则的放在组合架上。每组合架10~0共11层，组合只存放在10~1这10层中。第11层是零层端子板框，装置组合架以及控制台、电源屏等联系用的各式端子板，在室内只要每排放上4个组合架，那么第一排由右向左按顺序命名为14、13、12以及11，当中名称的第一位数字表示排数，第二位表示列数，以这种方式继续按顺序命名后面的组合架。编译组合列表的必要条件是，使走线设为最短距离并且方便。所以要避免同一架上的10个组合的侧面间和架与架之间的迂回跨越连接。因此，尽量把有关系的几个组合就近的排列。4.3.16502电气集中组合的排列表（1）组合的排列根据组合连接图，有两种用于整理顺序的方法，一种被称为“S”排列，另一种被称分段排列法。这两种方法是从车站外到车站内，从上到下。前者用于短咽喉车站，后者用于长咽喉车站。“S”形排列法普遍应用，这是为了节省导线。另外，组合架断路器脱扣时，它只会影响一小部分进路的排列，不至于影响整个咽喉。拿较长的咽喉区来说，如果继续使用“S”形排列法，从接发车口一直排列到轨道。再返回来继续排列，一定会使与双动道岔组合有联系的组合，并且与已经排过的双动道岔组合的距离拉的比较大，从而造成比较长的迂回跨越。分段排列法是将咽喉区按道岔群纵向分成几段。一般的做法是将一个咽喉分段分为三段或三段以下，将之采用“S”形排列法：在四段或者四段以上以上，采用分段排列法比较好。（2）组合位置号给出的顺序组合位置的排架号的给出顺序也采用了“S”形排列法。对于喉咙，首先给出结合位置号11，然后按顺序给予12、13的组合位置号，直到最后14，然后按顺序给予24、23、22的组合位置号，直到咽喉的组合编号为止。关于其他的咽喉，最后一行的结合位置号码先排列。当总共有奇数排时,那么先给最后一排最后一架的组合位置号。当总共有偶数排时，先给最后一排的第一架的。这样做的好处是，正好可以使两个咽喉的排列按给出顺序的“S”形排列法连贯起来。（3）组合排列表如果确定了上述两条指令，则可以用组合连接图中的每个组合组的第四个空格的组合位置号对每个组合进行编码。组合连接图中不包含方向组合F和电源组合DY，但在组合排列表中不应省略。因为这两个组合有很多有条件的电源，它们都是从组合框架的零层终端移过来的，所以两个组合应该放在第十层。习惯上是把放在咽喉组合框的第1列的第1框架的10层加入F组合，在第1列的第2框架的10层加入DY组合。排列的过程中应该注意的是:（1）不同部位咽喉的组合需要避免在同一框架下。（2）当同一轨道的两端向同一方向出发时，只保留两个1LXF组合中的一个GJ和GJF，其他组可以不插。（3）在SDF和DXF的组合中，分子中的设备表示占用组合侧面的小端子，写在分母上的表示大端子。（4）对于咽喉区比较长即道岔数目很多的站点，建议使用分段方法编制的组合排列表。正是因为咽喉区长，从接车口一直排列到轨道处，然后再由轨道返回来排列，这样就会造成与双动道岔有关联的组合距已排列过双动道岔用的组合相对位置移开较远，从而造成迂回的跨线。我们为了避免这种情况发生，就要采用分段分配的方法，可以按照道岔的群纵向分段即一段一段的排列，相对于每一段，将段首与段尾之间相互连接。4.3.2TDF组合排列表由于本次设计下行咽喉均采用提速道岔，所以采用S700K电动转辙机牵引和ZYJ7型电液转辙机。每一台S700K转辙机配备一个TDF，以此计算，每个单动道岔需要配备两个TDF组合，每个双动道岔就要配备四台TDF组合，本咽喉共有四组单动道岔以及四组双动道岔，总共需要24台S700K转辙机，需要配备24个TDF组合。见附图4第四排组合架放TDF的组合，组合排列与电气组合排列是相反的。上行咽喉后排则是从后向前排列，下行咽喉先排由前向后，如附图4下行咽喉由道岔大号到小号（岔尖先排）从四排一列一层开始向后排列，一直到四排四列十层结束。4.4室内信号设备配置本次设计是对配电室、控制室内信号设备的控制台、继电器室的装置和分线盘的具体位置进行正确且精准的布局与设置。4.4.1配电室站点和各部使用的电源装置安装在电源室，使用智能电源面板。电源面板的模块数根据车站联锁装置的数量及其管辖下的闭塞分区数目来决定。例如附图5中，本次设计的清水站电源室内设有5块车站智能电源屏和1块区域电源屏。安装时，按照以安装和维护的基础原则，将电源柜和墙壁等前后距离设为1.2m以上。这次使用1.2m的距离。4.4.2控制台室也被称为车站值班员室或运转室，一般与股道平行方向设置，工作人员和股道之间，正面、左边和右边三面有开阔视野，可以观察列车运行路线，方便工作人员观察列车或调车车列运行情况，也可以避免阳光直射控制台台面，对工作人员的眼睛造成刺激。目前大多数控制台都应用LCD显示器和鼠标得操作，LCD显示器装置的数量与车站的规模大小有关，一般来说，一个站场一块显示屏就够用了，较大的车站采用多个显示屏显示；在特殊情况下还可以应用前、后台显示的方式，意味着除了列车信号员的LCD显示屏装置和鼠标外，站务员也有LCD显示屏和鼠标。出了车站控制室外之后，我们可以很迅速的到达室内各个信号设备用房，方便车站工作人员查看、维护维修室内设备装置，及时处理问题。在控制室中安装控制台时，控制室的背面部分距离墙面和墙根的净空距离必须大于1.2m，这样便于用于走线、安装和维修控制台等多方面的便捷。见附图5控制台室内布置图。人工解锁按钮面板被固定在控制台房间的墙壁上，以避免靠近墙壁上的管道或其他设备。为了方便布线，面板的下部设有沟槽。4.4.3继电器室本次设计的清水站下行咽喉继电室内安装组合机柜、25Hz轨道柜、接口柜、站内移频柜、综合柜，站内电码化综合柜、区间移频柜、TDCS分机和微机监测等多种设备。25Hz轨道柜是用来放置25Hz相敏轨道电路继电器，防雷补偿器以及防护盒。每个轨道组合都可以用3个轨道电路受电端，每个轨道柜最多可以放置9个轨道组合。接口柜用来将组合柜和联锁机进行连接.根据驱动和收集的对象数量选择柜数。每个机柜里面至多10层，每一层10块36柱（或者32柱，40柱）端子。组合架存放在与继电器室正门相对应的第一排，每一排的数目以4架或5架为最合适，在本站场中每排安装4个组合架。驱动和采集应分层设置。站内电子编码化用移频柜、综合柜和组合柜每个都需要2个柜子，放置在第6、7排位置，放置的位置和顺序不能乱。区域用组合柜和移频柜以及综合柜（在防雷分线室内）的数目，并且需要根据所管理的自动闭塞分区的数目确定，清水站的区间柜在继电室的第8排存放。4.4.4分线盘分线盘是引至室内分线一种室外电缆设备，可方便地安装在建筑物外的配线中。因此，本次设计将其放置在电缆柜的通道上，既美观又不会占据空间。4.5本章小结本章节依次介绍了清水站电气集中工程的部分设计图。双线部分的轨道电路图包含阻抗联接变压器的设定。轨道电路极性交叉配置和轨道电路送受电端的布局。从单线信号的布局计划可以看到轨道电路部分的分割方法，但是不知到是否满足极性交叉的要求，性交叉应当由双线电路的布局规划来表示；组合设计图中包括组合连接图与组合排列表，分别介绍了6502电气集中定型组合及组合柜的排列方式；室内信号设备布置图设计了电源室、控制台室和继电器室中各种组合柜以及分线盘等设施的布局。

第五章总结与展望5.1工作总结本论文研究的内容是确保列车的行车安全、提高驾驶运行效率，原则上减少建设投资，并顺利完成清水站下行咽喉电气集中工程设计的一部分图纸的设计。我主要是学习专业的理论知识应用到设计中，分析和处理遇到的问题。每一张设计图纸都是从分析到应用，从初步设计到修改和改进，在反复修整过程中，最终结论如下：车站信号装置的布局计划是车站信号工程设计的基础。这样，可以正确地显示列车信号的配置、位置、调车信号和警告标志（警冲标）、轨道电路部分的分割和轨道的操作。同时，它也是联锁表之后编制的基础和基本保证。从单线信号的布局计划看，只能看到轨道电路部分的分割，但无法判断是否符合轨道区间的极性交叉。双线区间的轨道电路图可以清楚地反映轨道电路极性的实际情况。联锁表的编制繁琐又细致，是车站信号控制系统额功能描述，是车站系统功能设计的总依据，也是车站信号设备间联锁关系说明的重要图表，因此在设计时需要格外的注意。5.2后期工作展望本次对清水站下行咽喉电气集中继电联锁设计是一次将文本知识与现实结合的机会。通过这个设计，即锻炼了我综合运用专业基础知识，解决实际中问题的能力，同时也提高了我查阅文献资料，设计内容以及电脑制图等其他方面的能力。论文只单独设计了清水站的下行咽喉部分，而今后也要继续优化方案，明确今后几年的车站内的线路是否有较大的变化，及对非电力牵引