車站聯(lián)鎖設備

1、第二節(jié) 車站聯(lián)鎖設備 一、概述 車站聯(lián)鎖設備是保證車站內(nèi)列車和調(diào)車作業(yè)的安全，以及提高車站通過能力的一種信號設備。 在車站上，為列車進站、出站所準備的通路，稱為 列車進路 ，凡是為各種調(diào)車作業(yè)準備的通路，則稱為 調(diào)車進路 ，一般每一個列車、調(diào)車進路的始端都應設立一架信號機進行防護，以保證作業(yè)時的安全。 列車的進、出站和站內(nèi)的調(diào)車工作通常是根據(jù)防護每一進路信號機的顯示狀態(tài)進行的，而被防護的進路又是靠操縱道岔來排列，因此，在有關信號機和道岔之間，以及信號機和信號機之間應建立起一種互相制約的關系，才能保證車站的安全，我們把信號、道岔、進路之間的這種相互制約關系叫做 聯(lián)鎖 。為完成這種聯(lián)鎖關系而安裝的

2、技術設備叫聯(lián)鎖設備。 聯(lián)鎖的基本內(nèi)容包括：防止建立會導致機車車輛相沖突的進路；必須使列車或調(diào)車車列經(jīng)過的所有道岔均鎖閉在與進路開通方向相符合的位置；必須使信號機的顯示與所建立的進路相符。 聯(lián)鎖設備應滿足下列幾項要求： 1 、當開放某一進路時，必須先將進路上的所有道岔扳到正確位置后，防護這一進路的信號機才能開放。 2 、當防護某一進路的信號機開放以后，這一進路上的全部道岔應被鎖閉，不能再扳動。 3 、當某一進路的信號機開放以后，與之 敵對進路 （兩條或兩條以上的進路，有一部分相互重疊或交叉，有可能發(fā)生列車或機車車輛沖突的進路）的信號機應全部關閉，不能開放。 4 、主體信號機開放前，預告信號機不能

3、開放；在正線出站信號機開放前，進站信號機不能正線通過信號。 車站聯(lián)鎖設備組成框圖 值班員可以通過控制臺上的各種按鈕控制現(xiàn)場設備（信號機、道岔等），并通過控制臺上的表示盤來監(jiān)視現(xiàn)場設備的工作狀態(tài)。 車站聯(lián)鎖設備應能及時、迅速的排列進路并實現(xiàn)信號機和道岔之間的相互制約關系，同時還應能迅速及時地使進路解鎖。因為只有加速建立和解鎖進路的過程才能提高車站的通過能力。 聯(lián)鎖基礎設備包括信號機、軌道電路、轉(zhuǎn)轍機、繼電器等。 信號機用以防護進路，指示列車和調(diào)車車列的運行條件。軌道電路用來監(jiān)督線路上是否有車占用，以及線路是否完整。轉(zhuǎn)轍機根據(jù)需要轉(zhuǎn)換道岔并予以鎖閉，它們是聯(lián)鎖的室外三項基礎設備。繼電器用來構成聯(lián)鎖

4、邏輯關系，完成嚴密的聯(lián)鎖關系，控制信號機和轉(zhuǎn)轍機的動作。室外設備和繼電器等室內(nèi)設備由電纜線路相連結。 聯(lián)鎖設備分為集中聯(lián)鎖（繼電聯(lián)鎖和計算機聯(lián)鎖）和非集中聯(lián)鎖（臂板電鎖器聯(lián)鎖和色燈電鎖器聯(lián)鎖）。編組站、區(qū)段站和電源可靠的其他車站，有條件的均應采用集中聯(lián)鎖。在新建鐵路線上條件不具備時，可采用非集中聯(lián)鎖。 聯(lián)鎖圖表：車站聯(lián)鎖設備間聯(lián)鎖關系的說明，采用圖和表的形式來表示。它由信號平面布置圖和聯(lián)鎖表兩部分組成。聯(lián)鎖圖表說明車站信號設備之間的聯(lián)鎖關系，顯示了進路、道岔、信號機以及軌道電路區(qū)段之間的基本聯(lián)鎖內(nèi)容。電路設計是根據(jù)聯(lián)鎖圖表的要求嚴密進行的，聯(lián)鎖試驗和竣工驗收時也以聯(lián)鎖圖表作為檢查工程質(zhì)量的重要

5、依據(jù)。因此，聯(lián)鎖圖表必須認真編制，避免任何差錯和遺漏。 二、非集中聯(lián)鎖 （一）臂板電鎖器聯(lián)鎖 1 、設備概況 2 、臂板電鎖器聯(lián)鎖的遠離及辦理手續(xù) 3 、臂板電鎖器聯(lián)鎖的主要優(yōu)缺點 （二）色燈電鎖器聯(lián)鎖 三、繼電聯(lián)鎖 繼電聯(lián)鎖是在信號樓或車站值班員室集中控制信號機和道岔的聯(lián)鎖設備。在繼電聯(lián)鎖設備中實現(xiàn)聯(lián)鎖的原件是繼電器，由于聯(lián)鎖設備采用色燈信號機和電動轉(zhuǎn)轍機，操作人員只需在控制臺上按壓按鈕就能辦理或解鎖進路，而且采用了逐段解鎖方式，從而縮短了進路建立和解鎖時間，提高了車站通過能力。 （）繼電聯(lián)鎖的主要設備 1 、繼電器 繼電器是一種電磁開關，它是鐵路信號設備中使用極多的一種電氣元件，也是電氣集

6、中聯(lián)鎖設備中的主要元件。它用于接通或斷開電路，以構成自動控制和遠程控制電路。通過繼電器可以控制道岔的轉(zhuǎn)換、信號機的開放和關閉以及進路的鎖閉與解鎖等。 繼電器的分類： （ 1 ）按動作原理分類，繼電器可分為電磁繼電器和感應繼電器兩大類。 電磁繼電器是利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場來動作的繼電器。該類繼電器應用最為廣泛。 感應繼電器是利用電流通過線圈產(chǎn)生的交變磁場與其翼板中的另一交變磁場所感應的電流相互作用，使翼板轉(zhuǎn)動而動作的繼電器。 （ 2 ）按動作電流分類，繼電器可分力直流繼電器和交流繼電器。 直流繼電器是由直流電源供電的繼電器，又可分為無極、偏極和有極繼電器。 交流繼電器是由交流電源供電的繼電器。

7、 ， （ 3 ）按動作時間分類，繼電器可分為正常動作繼電器和緩動繼電器。 （ 4 ）按工作可靠程度分類，分為安全型繼電器和非安全型繼電器。 安全型繼電器是依靠其自身結構即能滿足安全條件的繼電器。非安全型繼電器是必須監(jiān)督其接點在電路中的工作狀態(tài)，以保證安全條件的繼電器。斷電時，以彈力保證繼電器落下，故又稱彈力式繼電器。 最簡單的一種繼電器叫直流無極繼電器，如下圖所示。 直流無極繼電器 圖中，當電流通過線圈時，鐵芯吸動銜鐵，帶動中簧片斷開后接點而與前接點閉合；當電源切斷后，鐵芯失磁，銜鐵因此自行釋放，使中簧片斷開前接點并和后接點閉合。 繼電器的前、后按點及中簧片都接有引線片，當引線片用導線連接在一

8、個外部電路時，由于繼電器的銜鐵被吸動或復原，就可以達到控制這個外部電路的目的。這就是 直流無極繼電器工作的基本原理 。 2 、電動轉(zhuǎn)轍機 道岔尖軌轉(zhuǎn)換位置是由轉(zhuǎn)轍裝置帶動的。電動轉(zhuǎn)轍機是以電動機帶動的轉(zhuǎn)轍裝置，它可以實現(xiàn)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而使道岔具有兩種不同的開通位置。（開通直股或側(cè)股）。 采用電動轉(zhuǎn)轍機的優(yōu)點是道岔轉(zhuǎn)換時間短、安全程度高，并且便于實現(xiàn)自動控制和遠程控制。 （ 1 ）對轉(zhuǎn)轍機的基本要求 a 、作為轉(zhuǎn)換器，應具有足夠大的拉力，以帶動尖軌作直線往返運動；當尖軌受阻不能運動到底時，應隨時通過操縱使尖軌回復原位。 b 、作為鎖閉器，當尖軌和基本軌不密貼時，不應進行鎖閉；一旦鎖閉，應保證不致

9、因車通過道岔時的震動而錯誤解鎖。 c 、作為監(jiān)督器，應能正確反映道岔的狀態(tài)。 d 、道岔被擠后，在未修復前不應再使道岔轉(zhuǎn)換。 （ 2 ）轉(zhuǎn)轍機的分類 a 、按動作能源和傳動方式分類，轉(zhuǎn)轍機可分為電動轉(zhuǎn)轍機、電動液壓轉(zhuǎn)轍機和電空轉(zhuǎn)轍機。 電動轉(zhuǎn)轍機由電動機提供動力，采用機械傳動的方式。 電動液壓轉(zhuǎn)轍機簡稱電液轉(zhuǎn)轍機，由電動機提供動力，采用液力傳動方式。 電空轉(zhuǎn)轍機由壓縮空氣作為動力，由電磁換向閥控制。 b 、按供電電源種類分類，轉(zhuǎn)轍機可分為直流轉(zhuǎn)轍機和交流轉(zhuǎn)轍機。 直流轉(zhuǎn)轍機采用直流電動機，工作電源是直流電。如目前大量使用的 ZD6 型電動轉(zhuǎn)轍機就是直流轉(zhuǎn)轍機，由直流 220V 供電；電空轉(zhuǎn)轍機

10、的電磁閥由 24V 直流電供電。 交流轉(zhuǎn)轍機采用交流三相電源或單相電源供電，電動機為三相異步電動機或單相異步電動機。目前推廣的提這道岔用的轉(zhuǎn)轍機即采用三相異步電動機。 c 、按動作速度分類，轉(zhuǎn)轍機可分為普通轉(zhuǎn)轍機（轉(zhuǎn)換道岔時間 3.8s 以上）和快動轉(zhuǎn)轍機（轉(zhuǎn)換道岔時 0.8s 以下，用于調(diào)車場分路道岔）。 d 、按鎖閉方式分類，轉(zhuǎn)轍機按道岔鎖閉方式可分為內(nèi)鎖閉轉(zhuǎn)轍機和外鎖閉轉(zhuǎn)轍機。 內(nèi)鎖閉轉(zhuǎn)轍機依靠轉(zhuǎn)轍機內(nèi)的鎖閉裝置鎖閉道岔。 ZD6 型等大多數(shù)轉(zhuǎn)轍機均采用內(nèi)鎖閉方式。其鎖閉可靠程度較差。 外鎖閉轉(zhuǎn)轍機依靠轉(zhuǎn)轍機外的鎖閉裝置鎖閉道岔，將尖軌直接鎖于基本軌。提速道岔均采用外鎖閉方式，鎖閉可靠程

11、度相對高一些。 3 、軌道電路 軌道電路是利用鐵路的兩條鋼軌作為導線，所構成的電氣回路。它可以反映線路和道岔區(qū)段是否有車占用，鋼軌是否完整，監(jiān)督線路占用情況，以及將列車運行與信號顯示聯(lián)系起來。 采用直流電源的軌道電路叫做直流軌道電路。如下圖所示。 直流軌道電路示意圖 在直線段上，直流軌道電路主要由分界絕緣節(jié)、軌道電源、限流電阻、軌道繼電器等組成。 分界絕緣節(jié)安裝在軌道電路分界處，以保證相鄰軌道電路間互不影響。 當軌道電路區(qū)段空閑時，電流從軌道電路電源正極經(jīng)過鋼軌進入軌道繼電器，再經(jīng)另一股鋼軌回到古古負極。這時因軌道繼電器銜鐵吸起，使其后接點斷開前接點閉合。信號機的電路就通過前接點閉合綠燈電路，

12、使信號機著綠燈，如上圖（ a ）所示。 當軌道電路區(qū)段有車占用時，由于輪對的電阻很低，軌道電路被短路，軌道繼電器銜鐵被釋放，用它的后接點閉合信號機的紅燈電路，信號機點亮紅燈，表示軌道有車占用，如上圖（ b ）所示。鋼軌折斷時的情況與有車占用時相同?？梢钥闯霾捎眠@種軌道電路，當軌道電路的任一部分發(fā)生故障時，均能導致軌道繼電器失磁落下，使信號機點亮紅燈，從而保證了安全。 道岔區(qū)段的軌道電路如下圖所示。 道岔區(qū)段軌道電路 當?shù)啦韰^(qū)段無車時，軌道繼電器（ GJ ）有電勵磁，以其前接點閉合道岔操縱機構電路，道岔可以轉(zhuǎn)換；當直股或彎股有車時，軌道電路被短路，軌道繼電器失磁，銜鐵釋放，切斷了道岔操縱機構的電

13、路，道岔也就不能轉(zhuǎn)換位置了。 目前鐵路現(xiàn)場普遍采用的是交流軌道電路，其工作原理和直流軌道電路相同，只是送電端的軌道繼電器可采用交流繼電器或帶整流器的直流無極繼電器。 近年來，隨著高速鐵路線路不斷增加，為了適應高速鐵路的需要，各國研制了無絕緣軌道電路。 （ 1 ）無絕緣軌道電路構成基本原理 下圖是無絕緣軌道電路系統(tǒng)構成框圖。它的工作原理是，發(fā)送端的發(fā)送器發(fā)出的移頻信號經(jīng)過電纜通道傳送到匹配變壓器及調(diào)諧單元（由電感和電容串聯(lián)諧振電路構成），從軌道電路的送電端傳送到接收端的調(diào)諧單元（構成同發(fā)送端），再經(jīng)過接收端的匹配變壓器，電纜通道將信號輸入到接收器。接收器對移頻信號進行限幅、放大及解調(diào)后，使軌道繼

14、電器吸起，以軌道繼電器的吸起和落下來檢測軌道的空閑和占用。 無絕緣軌道電路系統(tǒng)構成 （ 2 ）電氣分隔接頭的基本原理 無絕緣軌道電路要求相鄰軌道電路采用不同載頻。電氣分隔接頭的主要作用是對相鄰軌道電路的頻率起電氣隔離作用。下圖是電氣分隔接頭的簡單示意圖。 電氣分隔接頭示意圖 圖中 L 2 、 C 2 為諧振頻率為 F 2 的串聯(lián)諧振回路，因此，相當于對 F 2 頻率信號跨接一根短路線，因此 F 2 頻率不能向左側(cè)傳輸。 L l 、 C l 、 C 0 是三元件二端網(wǎng)絡。對 F 2 頻率信號而言呈容性阻抗，故 F 2 頻率信號可以向右側(cè)傳輸。同理，由于 L l C l 對 F 1 頻率信號諧振，

15、相當跨接一個短路線，終止了 F l 頻率信號向右傳輸，但 L 2 C 2 對 F l 呈現(xiàn)容性阻抗，它與鋼軌電感構成并聯(lián)諧振，因而對 F 2 呈現(xiàn)高阻抗，故可以接收左側(cè)輸入的 F l 信號， F 1 信號可向左側(cè)傳輸，這樣電氣分隔接頭對相鄰兩軌道電路的信號傳輸起到了電氣絕緣的作用。 無絕緣軌道電路是一種新技術。它免除了鋼軌切割問題，提高了線路質(zhì)量，也免除了絕緣節(jié)的故障問題，降低了鋼軌故障率，而且在電氣化區(qū)段不需設置變壓器。 4 、控制臺 控制臺設在車站值班員室內(nèi)，它的正面裝有照明盤，盤面上有全站股道平面圖及各種進路按鈕、道岔按鈕和其它按鈕等。需要辦理進路時，按壓控制臺的模擬站場圖上進路的始端按

16、鈕和終站按鈕，就能將進路中有關道岔轉(zhuǎn)換到規(guī)定的位置，且防護該進路的信號機也自動開放。 控制臺上的主要表示器是光帶和表示燈。它們的用途是正確反映室外監(jiān)控對象的狀態(tài)及線路運用情況；表示操作手續(xù)是否完成；并反映繼電器電路的工作狀態(tài)，若發(fā)生故障可及時發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生地點。 （二）繼電聯(lián)鎖的基本原理 下圖說明了利用繼電器、軌道電路、電動轉(zhuǎn)轍機（ M ），實現(xiàn)道岔（ 9 號）、進路和調(diào)車信號機（ D 4 ）之間的電氣聯(lián)鎖的基本原理。 繼電聯(lián)鎖基本原理 在圖中， 9 號道岔以開通牽出線 7 道為定位，調(diào)車信號機 D 4 由信號繼電器（ XJ ）控制， Xj l 、 XJ 2 、 XJ 3 分別為 XJ 的三組接

17、點，連接在三個不同的電路中。平時， XJ 中無電流通過，以它的第二組接點 XJ 2 斷開月白燈電路，閉合藍燈電路， D 4 在關閉狀態(tài)。車站值班員按壓信號按鈕（ XA ）時能否使 D 4 開放，取決于 9 號道岔的定位表示繼電器（ DBJ ）和道岔區(qū)段軌道表示繼電器（ DGJ ）的前接點是否閉合。當?shù)啦碓诙ㄎ欢壹廛壝苜N時 DBJ 吸起，在道岔區(qū)段無車占用時 DGJ 亦為吸起狀態(tài)，即只有當?shù)啦淼奈恢谜_，道岔區(qū)段上無車這兩個條件同時具備，按壓信號按鈕時信號繼電器 XJ 才能吸起，調(diào)車信號機 D 4 可以開放。 信號機 D 4 開放后， 9 號道岔的動作電路則因 XJ 勵磁吸起而被切斷（通過 X

18、J 3 ），于是 9 號道岔被鎖閉在定位，不能轉(zhuǎn)動。這樣做是符合“當防護某一進路的信號機開放后，進路上的所有道岔不得扳動”的聯(lián)鎖要求的。當調(diào)車車列進入這一道岔區(qū)段時 DGJ 失磁落下，切斷了 XJ 的電路，因而調(diào)車信號機 D 4 便自動關閉（注：一般情況下，是在調(diào)車車列全部進入調(diào)車信號機內(nèi)方后，才自動關閉信號）。但是還應注意，這時 9 號道岔仍處于鎖閉狀態(tài)（因這時電動轉(zhuǎn)轍機 M 的動作電路仍被 DGJ 2 所切斷）。只有當調(diào)車車列全部駛離道岔區(qū)段軌道電路， DGJ 恢復吸起狀態(tài)后， 9 號道岔才能解除鎖閉狀態(tài)。 （三）繼電聯(lián)鎖辦理手續(xù) 繼電聯(lián)鎖辦理進路和解鎖進路手續(xù)操作迅速簡便。 1 、辦理進

19、路 （ 1 ）接發(fā)車進路。當辦理接發(fā)車進路或調(diào)車進路時，只需先按壓進路的始端按鈕后按壓終端按鈕，就能將與進路有關的道岔轉(zhuǎn)換到符合進路要求的位置，防護該進路的信號機也根據(jù)這種操作而自動開放。 （ 2 ）辦理引導接車。當需要辦理引導接車時，車站值班員在檢查了有關道岔的實際位置后，可進行單獨操縱，使它們轉(zhuǎn)換到所要求的位置。然后切斷電源，防止中途轉(zhuǎn)換而造成事故，接著就可以開放引導信號，盤面上的復示器亮白燈。 2 、進路解鎖 （ 1 ）正常解鎖。當列車或調(diào)車車列駛過進路中的道岔區(qū)段后，進路中的道岔和經(jīng)由該道岔的敵對進路就應自動解鎖，稱為正常解鎖。 （ 2 ）取消進路 在進路已經(jīng)排好以后，若需要取消進路時

20、，如果這時列車或調(diào)車車列還沒有到達信號機的接近區(qū)段時，只要撥出始端按鈕，信號機即自動關閉，進路也隨之解鎖；如果這時列車或調(diào)車車列已經(jīng)接近，拔出始端按鈕后信號機即自動關閉，但進路還不能立即解鎖，要達到規(guī)定的延續(xù)時間才能自動解鎖，以防列車或調(diào)車車列來不及停車而發(fā)生事故。 在進路還沒有排好以前，比如當按下始端按鈕后，需要取消時，只要按下取消進路按鈕，就可以停止排列進路。 另外根據(jù)不同需要還有非常解鎖（人工解鎖）進路故障解鎖等。 從上面介紹的進路控制過程，反映了信號、道岔和進路的關系及動作順序。車站聯(lián)鎖系統(tǒng)就是以技術手段實現(xiàn)進路控制過程的，而且當系統(tǒng)在何部分發(fā)生故障時，都不會使信號機錯誤開放和道岔錯誤

21、解鎖。 （四）繼電聯(lián)鎖的主要優(yōu)缺點 1 、由于采用了軌道電路，嚴格實現(xiàn)進路控制過程的要求，具有較完善的安全功能，基本上能防止因違章或操作失誤而造成危及行車安全的后果。 2 、采用色燈信號機和電動轉(zhuǎn)轍機，操作人員僅需在控制臺上按壓按鈕就能辦理或取消進路，而且采用了逐段解鎖方式時，還可大大縮短進路的建立和解鎖時間，提高了車站咽喉的通過能力。 3 、進路的排列和解鎖都是自動進行的，從而改善了和行車有關人員的勞動條件。 但是，繼電聯(lián)鎖的設備費用比較高，并要求車站上有可靠的交流電源。 四、駝峰信號設備 在技術站，特別是大編組站，調(diào)車駝峰是它們的主要設備。為了加速車列的解體和編組作業(yè)，提高作業(yè)的安全和效率

22、，駝峰上采用了必要的信號設備。 駝峰信號設備一般有駝峰信號機、道岔自動集中，車組溜放速度的調(diào)節(jié)與控制設備、各種操縱系統(tǒng)和通信聯(lián)絡設備等。 在大編組站上通常都設有專門的駝峰信號樓，用以設置控制臺、繼電器室和電源室、車輛減速器的動力室等。駝峰值班員就在樓內(nèi)通過操縱系統(tǒng)指揮全場的調(diào)車作業(yè)。 （一）駝峰信號機 駝峰主體信號機應是四個燈位的高柱色燈信號機（黃、綠、紅、月白），一般設在峰頂每一推送線運行方向的左側(cè)（下圖中 T l 、 T 2 ），用以向調(diào)車作業(yè)人員發(fā)出有關指示。 駝峰信號及其設置 當調(diào)車場與到達場橫列布置時，牽出線上設置駝峰復示信號機，當調(diào)車場與到達場縱列布置時，到達場到發(fā)線上應設駝峰輔助信號機，其顯示距離不能滿足推峰作業(yè)要求時，根據(jù)需要可再裝設駝峰復示信號機。 駝峰輔助信號機或駝峰復示信號機，在推送進路建立后，應復示駝峰信號機的各種顯示。 （二）調(diào)車信號機 為了指示調(diào)車機車在推送線、迂回線以及峰下線路之間進行作業(yè)，還要設置一些峰上凋車信號機（如上圖中的 D 2 、 D 4 、 D 6 、 D 8 等）；為了指示機車在峰下各股道間進行調(diào)車作業(yè)和指示機車上峰，在峰下各個線束的分路道岔之前都設有峰下調(diào)車信號機（如上圖中的 D 18 、 D 20 、 D 34 、