铁道信号第三章区间闭塞.ppt
第三章 区间闭塞,第一节 闭塞的基本概念,1、区间闭塞的发展史,闭塞是用信号或凭证，保证列车按照空间间隔法运行的技术方法。,一、闭塞概念及发展,一、闭塞概念及发展,一、闭塞概念及发展,一、闭塞概念及发展,一、闭塞概念及发展,2、闭塞含义的演变,1）将一段铁路与外界隔绝和封闭起来，除了一列列车之外，不能再有第二列列车。当时列车只在白天运行，而且也只有一列列车，所以不存在列车对向相撞问题。2）运输繁忙后，闭塞扩展到一个区段，它既保证列车在自己的闭塞段内是无前行列车，又有信号来保护，保证无后随列车进入此区段发生追尾。,二、基本概念,为保证行车安全和铁路线路必要的通过能力，把铁路线路分成若干个长度不等的段落，每一段线路叫做一个区间。相邻两个区间的分界称为分界点，分界点是车站、线路所及自动闭塞区间通过信号机的通称。,1、区间、分界点,站间区间：两相邻车站之间的距离；所间距离：线路所与车站之间的距离；闭塞分区：通过色灯信号机之间或通过色灯信号机与线路所或车站之 间的距离。,区间与分界点应有明确的界限。在单线铁路上，以进站信号机柱的中心线作为车站与区间的分界。在双线铁路上，以各该线的进站信号机柱或站界标的中心作为车站与区间的分界。,站界标为一长方形牌，上面写“站界”字样。站界标设在双线区间列车运行方向左侧量外方顺向道岔(对向出站道岔的警冲标)外不小于50m处，或邻线进站信号机相对处。所间区间及闭塞分区以该线上的通过信号机柱的中心线为所间区间或闭塞分区的分界。,二、基本概念,二、基本概念,2、为保运行安全，列车由车站驶向区间运行条件,（1）验证区间空闲；（2）有进入区间的凭证；（3）实行区间闭塞。,三、实行区间闭塞的基本方法,时间间隔法：列车按事先规定好的时间由车站发车，使前行列车和后续追踪列车之间必须保持一定的时间间隔。空间间隔法：把铁路划分成很多各区段（区间或分区）在每一个区段内只准许运行一列列车，这样使前行列车和后续追踪列车保持一段距离的行车方法。,四、实现区间闭塞的制式,1、站间闭塞,站间闭塞就是两站间只能运行一列车，其列车的空间间隔为一个站间。按技术手段和闭塞方法又可分为：电话闭塞、路签、路牌闭塞、半自动闭塞、自动站间闭塞。,（1）人工闭塞,采用电气路签或路牌作为列车占用区间的凭证，由接车站值班员检查区间是否空闲。因为这种方法，在交接凭证和检查区间状态时都是依靠人来完成，所以叫做人工闭塞。路签和路牌闭塞在我国已经淘汰。,四、实现区间闭塞的制式,1、站间闭塞,（2）半自动闭塞,车站值班员办好闭塞手续，才能开放出站信号机。列车出发后，出站信号机自动关闭，区间闭塞。列车到达接车站后，靠接车站值班员确认列车完整到达后，向发车站发送复原信息，使区间闭塞复原。这种闭塞，既要值班员办理操纵，又需依靠列车的作用自动动作，所以称之为半自动闭塞。,继电半自动闭塞设备在相邻两站间各设置一台半自动闭塞机，并通过两站间的闭塞线连接起来，在进站信号机内方设置一段轨道电路，用于检测列车的出站与到达。它们必须满足以下基本要求：,四、实现区间闭塞的制式,（2）半自动闭塞,甲站要求向乙站发车，必须得到乙站同意后，甲站的出站信号机才能开放；列车由甲站出发进入区间后，出站信号机自动关闭，实现区间闭塞，两站都不能再向该区间发车；列车到达乙站后，车站值班员确认列车完整到达后，方可解除闭塞；设备发生故障，不能正常解除闭塞时，在证实列车已全部到达接车站，经双方同意后，可用事故复原方式解除闭塞。,四、实现区间闭塞的制式,（3）自动站间闭塞,自动站间闭塞主要是在半自动闭塞的基础上增加了区间占用检查的设备，长轨道电路和计轴设备。自动站间闭塞的特征为：有区间占用检查设备，站间或所间区间只准走行一列列车，办理发车进路时自动办理闭塞手续，自动确认列车到达和自动恢复闭塞。,四、实现区间闭塞的制式,2、自动闭塞,（1）传统的自动闭塞,传统的自动闭塞一般设地面通过信号机，装备有机车信号，保证列车按照空间间隔法运行的技术方法用信号或凭证来实现。在此因为要与装备列车运行控制系统的自动闭塞加以区分，故冠以传统的自动闭塞之称。,四、实现区间闭塞的制式,（1）传统的自动闭塞,由于两站间的区间允许续行列车追踪运行，大幅度地提高了行车密度，显著地提高了区间通过能力；由于不需要办理闭塞手续，简化了办理接发列车的程序，因此既提高了通过能力又大大减轻了车站值班人员的劳动强度；由于通过信号机的显示能直接反映运行前方列车所在位置以及线路的状态，因而确保了列车在区间运行的安全；自动闭塞还能为列车运行超速防护提供连续的速度信息，构成更高层次的列车运行控制系统，保证列车高速运行的安全。,优点,四、实现区间闭塞的制式,（1）传统的自动闭塞,传统的自动闭塞一般适用列车最高运行速度在160kmh及以下，它可分为：三显示自动闭塞、四显示自动闭塞、多信息自动闭塞。,三显示自动闭塞每个闭塞分区的长度绝对不能小于列车的制动距离。,分类,四、实现区间闭塞的制式,（1）传统的自动闭塞分类,四显示自动闭塞任何闭塞分区的长度大于或等于货车制动距离，任何两相邻分区长度等于或大于一个客车的制动距离，当一个分区的防护信号机显示红灯时，其前方信号机的显示顺序为黄、绿黄和绿。,分类,多信息自动闭塞也称多显示自动闭塞，是对四显示及以上自动闭塞的统称。多于四显示时，往往地面通过信号机不具备多显示的条件，而以机车信号显示为主。,四、实现区间闭塞的制式,（2）装备列车运行控制系统的自动闭塞,列车运行控制系统(简称列控系统)保证列车按照空间间隔法运行的技术方法是靠控制列车运行速度的方式来实现的。传统的自动闭塞是向司机提供空间间隔(距离)信息，而装备列控系统的自动闭塞是向司机提供速度信息。,从闭塞制式的角度来看，装备列车运行控制的自动闭塞可分为三类：固定闭塞、准移动闭塞(含虚拟闭塞)和移动闭塞。称为准移动闭塞说明它还不是移动闭塞，所以有时仍把它归入固定闭塞，准移动闭塞的名称只在城轨交通中常用。,四、实现区间闭塞的制式,固定闭塞,固定闭塞的追踪目标点为前行列车所占用闭塞分区的始端，后行列车从最高速开始制动的计算点为要求开始减速的闭塞分区的始端，这两个点都是固定的，空间间隔的长度也是固定的，所以称为固定闭塞。,四、实现区间闭塞的制式,准移动闭塞,采取目标距离控制模式，根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车制动曲线，采用一次制动方式。追踪目标点是前行列车所占用闭塞分区的始端，而后行列车从最高速开始制动的计算点是根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算决定的。目标点相对固定，在同一闭塞分区内不依前行列车的走行而变化，而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的。空间间隔的长度是不固定的，称为准移动闭塞。虚拟闭塞是准移动闭塞的一种特殊方式，它不设轨道占用检查设备，采用无线定位方式来实现列车定位和占用轨道的检查功能，闭塞分区是以计算机技术虚拟设定的。,四、实现区间闭塞的制式,移动闭塞,移动闭塞列车运行间隔自动调整，不需要将区间划分成固定的若干闭塞分区，而是在两列车间自动地调整运行间隔，使之经常保持一定的距离。移动闭塞的追踪目标点是前行列车的尾部，后行列车从最高速开始制动的计算点是根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算决定的。目标点随时变化的，而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的。空间间隔的长度是不固定的，故称为移动闭塞。,第二节 继电半自动闭塞,一、定义,以出站信号机的开放作为占用区间的凭证，通过相邻两车站之间的半自动闭塞机的相互制约，保证在一个区间内的一条线路上，同时只能运行一列列车。,优点：设备简单，投资少，操作简单，适用于运量相对少的单线区段。,二、设备组成,二、设备组成,1、控制台,闭塞按钮：BSA；复原按钮：FUA；事故按钮：SGA；计数器：JSQ；电铃：DL；表示灯：发车表示灯(FBD)，接车表示灯(JBD)。,（1）BSA：三位自复式按钮 办理发车和同意接车时按下此按钮；办理取消闭塞和到达复原时拉出此按钮。（2）SGA：三位自复式按钮，带铅封 在办理事故复原时，应打开铅封后将此按钮拉出。每拉出一次，则JSQ记录一次。,（3)FUA：二位自复式按钮，办理到达复原或取消复原时按下（4）DL：在办理闭塞过程中或设备发生故障时响铃（5）JSQ：记录车站值班员办理事故复原的次数(6)表示灯：FBD、JBD 经常不点灯，办理闭塞时可显示红、黄和绿三种颜色的灯光,二、设备组成,1、控制台,二、设备组成,2、闭塞机,两个相邻车站各设一台单线继电半自动闭塞机，闭塞机内有继电器、电阻和电容器等，并通过闭塞机侧面的插座与操纵箱及室外设备相连接。在有继电器室的车站，可将继电器、电阻及电容器组装在继电器架上。,3、闭塞电话,相邻两站间办理闭塞的专用电话，和两站间的闭塞电路并联在同一对外线上。,4、电源,在无可靠交流电源的车站，采用干电池或蓄电池供给，供电电压为24V。在交流电源可靠的车站，采用交流经整流后的直流电源。,二、设备组成,5、轨道电路,在进站信号机内侧，装设一段长度不少于25米的轨道电路。作用：反映列车的出发和到达。轨道电路采用错接闭路式。,6、出站信号机,一般为明线，在两站之间架设用于传递信息和闭塞电话,7、外线,作为列车占用区间的凭证。当发车进路已锁闭，并且两站的车站值班员办理闭塞后，才能使发车站闭塞机内的开通继电器有电吸起，出站信号机才能开放。,三、办理手续(64D),1、正常办理,发车站向接车站请求发车：甲站值班员按下闭塞按钮，乙站响铃，甲站值班员松开闭塞按钮后，乙站自动回执信息使甲站响铃，并使甲站发车表示灯亮黄灯，然后乙站接车表示灯亮黄灯。接车站同意接车：乙站值班员按下闭塞按钮，甲站响铃，甲站发车表示灯亮绿灯，乙站接车表示灯亮绿灯，这时表示闭塞手续办理好了。发车站开放出站信号机：甲站值班员将信号手柄放在发车位，出站信号机亮绿灯。列车出发，占用发车站进站信号机内方轨道电路：甲站出站信号机关闭，甲站发车表示灯亮红灯；乙站响铃，接车表示灯同时亮红灯，表示区间有车占用，区间处于闭塞状态。,三、办理手续,1、正常办理,接车站开放进站信号机：乙站值班员将信号手柄开到接车位，进站信号机亮绿灯。列车进入接车站：压上乙站进站信号机内侧轨道电路，这时进站信号机关闭，乙站接车表示灯、发车表示灯均亮红灯，表示列车到达。接车站办理到达复原：乙站值班员确认列车完整到达，按下复原按钮，甲站响铃，两站表示灯均灭灯，设备恢复原状态，即可办理下一次闭塞。,三、办理手续,1、正常办理,三、办理手续,2、取消复原,发车站已向接车站请求发车后：甲站发车表示灯和乙站接车表示灯均亮黄灯，这时需要取消办理闭塞，只要两站值班员电话联系后，由甲站值班员拉出闭塞按钮，这时双方设备均恢复原位。当接车站已同意后：a、信号开放前：表示灯均亮绿灯，电话联系后，由甲站值班员拉出闭塞按钮，设备恢复原位。b、信号开放以后：甲站出站信号机开放，如果需要取消闭塞，须履行登记手续，打开事故按钮的铅封，办理事故取消（没有轨道电路区段）。,三、办理手续,3、事故复原,在停电恢复和设备故障复原时采用事故按钮使设备恢复。,四、64D原理,（1）发车：发车站值班员按下闭塞按钮（BSA），同时本站的选择继电器XZJ吸起，证明发车站的闭塞机在“开通状态”，同时用XZJ吸起记录请求发车信息。（2）XZJ的吸起向闭塞线路发送正极性电流，使接车站同意接车继电器TTJ吸起，TTJ的吸起表明发车站闭塞机在“开通状态”，同时向发车站自动回送负极性脉冲，使发车站ZKJ（准备开通继电器）吸起。（3）同意接车：接车站按下BSA，使本站的闭塞继电器BSJ失磁落下，将接车站闭塞机由“开通状态”变成“闭塞状态”，取消接车站发车的可能性，同时向发车站发送正极性电流使发车站的KTJ（开通继电器）吸起。,四、64D原理,（4）发车站KTJ吸起，说明获得发车权，发车站值班员可以开放出站信号机，列车出发后压上发车进路轨道电路区段，轨道继电器GJ落下，一方面使甲站的出站信号机关闭，并且被锁在关闭位置，一直到闭塞机恢复开通为止，同时使接车站通知出发继电器TCJ吸起，这时闭塞机处于“闭塞状态”。（5）列车进入接车站，压上接车站轨道区段，轨道继电器GJ，使回执到达继电器HDJ吸起，证明列车已经到达。（6）接车站值班员确认列车完整到达，按下复原按钮，使接车站的复原继电器FUJ吸起，同时使发车站的复原继电器FUJ吸起，设备恢复“开通状态”。,四、64D原理,五、双线继电半自动闭塞,1、设备组成,五、双线继电半自动闭塞,1、设备组成,相邻两站各设一台双线继电半自动闭塞机，每台闭塞机包括接车（JB）和发车（FB）两部分。两站间通过二对架空外线连接。在车站值班员室内设有操纵箱、闭塞机等。在室外进站信号机内方及与其相应处的发车口线路上，各设一段不少于25m的轨道电路。64F型双线继电半自动闭塞操纵箱如下图所示。在其面板上设有按钮、表示灯和计数器。箱内设有电铃。,五、双线继电半自动闭塞,1、设备组成,（1）闭塞按钮：按压该按钮，办理取消复原；拉出该按钮，办理到达复原。（2）事故按钮：带铅封按钮。拉出该按钮（二位自复式按钮是按压该按钮），办理事故复原。,五、双线继电半自动闭塞,（3）发车表示灯（FBD）：车站每个发车方向设一组发车表示灯，并用箭头将黄、绿、红三个表示灯连在一起，箭头方向则表示列车运行方向。绿灯 表示区间开通；红灯 表示出发列车占用区间；黄灯 表示出发列车到达接车站。,1、设备组成,五、双线继电半自动闭塞,（4）接车表示灯（JBD）：车站每个接车方向一组接车表示灯，并用箭头将黄、红两个表示灯连在一起，箭头方向则表示列车运行方向。表示灯平时灭灯，在办理闭塞时有二种颜色：红灯 表示发车站列车已出发，区间闭塞；黄灯 表示列车已到达。,1、设备组成,五、双线继电半自动闭塞,（5）计数器（JSQ）：记录使用事故按钮的次数。,1、设备组成,（6）电铃（DL）：专为接车站使用。当出发列车占用发车轨道电路区段、列车到达接车站占用接车轨道电路区段时，接车站电铃均鸣响，分别表示列车进入区间和列车已经到达。当车站值班员室内有控制台时，可将按钮、表示灯和计数器安装在控制台盘面上，电铃装在控制台内。,五、双线继电半自动闭塞,1、设备组成,64F型继电半自动闭塞机的外形与64D型继电半自动闭塞机相似，其动作应保证完成以下作用：1）甲站要向乙站发车，区间必须空闲，即前次列车到达接车站，并收到接车站的到达复原信号，闭塞机复原后，出站信号机才能开放；2）列车自甲站出发后，出站信号机即自动关闭，区间闭塞。此时，发车站不能再向该方向的区间发车；3）列车到达乙站，值班员确认列车整列到达，办理到达复原后，两站的闭塞机才能复原。,五、双线继电半自动闭塞,2、办理方法,64F型双线继电半自动闭塞的办理方法，可分为正常办理、取消复原和事故复原三种。1）正常办理：甲站为发车站，乙站为接车站。,(1)甲站开放出站信号机：甲站值班员先用闭塞电话与乙站值班员联系，取得同意后，办理发车进路，将发车手柄扳到反位（按压发车按钮），开放出站信号机。此时，甲站发车表示灯点亮绿灯，表示区间开通。,五、双线继电半自动闭塞,2、办理方法,1）正常办理：甲站为发车站，乙站为接车站。,(2)列车出发进入甲站发车轨道电路区段：列车出发进入甲站发车轨道电路区段，出站信号机自动关闭，发车表示灯改点红灯。此时甲站值班员确认列车尾部出清最后一个道岔时，将发车手柄恢复定位（拉出发车按钮），解锁发车进路。乙站接车表示灯点亮红灯，同时电铃鸣响。乙站值班员准备接车进路，将接车手柄扳到反位（按压接车按钮），开放进站信号机。,五、双线继电半自动闭塞,2、办理方法,2）取消复原：发车站开放出站信号后，由于某种原因需要取消闭塞。,电气集中联锁车站开放出站信号机后，如需取消闭塞，车站值班员确认列车没有出发，应先关闭出站信号机，解锁发车进路，再按压闭塞按钮，待发车表示灯绿灯熄灭后，才能松开按压的闭塞按钮。此时，闭塞机复原。,五、双线继电半自动闭塞,2、办理方法,3）事故复原：当轨道电路发生故障或由于停电后恢复供电等原因，使闭塞机不能复原时，采用事故复原。办理事故复原前，两站值班员必须联系，共同确认该方向的区间内没有列车，由接车站值班员按规定手续进行登记、破封，拉出事故按钮，发车站的发车表示灯和接车站的接车表示灯均点亮黄灯，然后再拉出闭塞按钮（或按压复原按钮），两站表示灯均熄灭。,五、双线继电半自动闭塞,3、优缺点,（1）不需要办理占用区间凭证的交接手续，提高了列车通过车站的速度；(2)可以缩短办理闭塞的时间，提高区段的通过能力；(3)可以防止由于错误交接区间凭证所引起的行车事故，保证了列车运行的安全；(4)办理闭塞的手续较简单，改善了车站值班员的劳动条件。,优点：,五、双线继电半自动闭塞,3、优缺点,缺点：,（1）继电半自动闭塞制度，每个区间只准许一趟列车运行，因而当铁路运量不断增大时，不能满足运输的需要；(2)区间断轨或因工作疏忽留有车辆等情况不能反映出来，对列车安全运行构成威胁。,第三节 自动闭塞,一、自动闭塞原理及构成,每个闭塞分区的始端都设置一架通过信号机，防护其后方的闭塞分区。这些通过信号机平时显示绿灯，即“定位开放式”，只有当列车占用该信号机所防护的闭塞分区或线路发生断轨、坍方等故障时，才显示红灯 停车信号。,1、原理,一、自动闭塞原理及构成,1、原理,当列车进入3G闭塞分区时，3G闭塞分区的轨道电路被列车车轮分路，轨道继电器3GJ落下，通过信号机3显示红灯，则通过信号机1显示黄灯。当列车驶入5G闭塞分区并出清3G闭塞分区时，轨道继电器3GJ吸起，5GJ落下，因而通过信号机3显示黄灯，通过信号机1显示绿灯。,1、原理,（1）通过信号机的显示是随列车所在位置而自动改变显示，当显示绿灯，机车前方至少有二个闭塞分区空闲。（2）禁止信号（红显示）是利用轨道电路传送，而其它命令可以利用轨道电路，也可利用其它通信道（架空明线或电缆）传送。对三显示自动闭塞必须传递三种以上的信息。（3）若利用轨道电路传送信息时，在每一个信号点处不但有接收本信号点信息的接收设备，同时还具有向前方信号点发送信息的发送设备。,一、自动闭塞原理及构成,2、各子系统,1.信息形成：它是自动闭塞系统的信息源，根据自动闭塞所需要的信息数量及特征而构成；2.信息编码：它是根据本信号点的显示，把并行的信息源编制成符合设计要求的串行信息，它主要是由继电逻辑电路构成；3.信息发送：它是把编码环节输出的串行信息进行调制及功率放大；,一、自动闭塞原理及构成,2、各子系统,4.信息接收：它是把通道中接收的信息进行解调，以恢复原串行的信息；5.信息译解：它的作用是把接收的串行信息译解出信息内容，按设计要求动作规定的执行元件；6.执行元件一般都采用安全型继电器，通过继电器的接点，控制通过信号机的信号显示。,一、自动闭塞原理及构成,一、自动闭塞原理及构成,二、自动闭塞分类,1、按照行车组织方法,单线双向自动闭塞系统、双线单向自动闭塞系统和双线双向自动闭塞系统。,二、自动闭塞分类,2、通过信号机显示制式,信号机只有两种颜色，红、绿。这种显示制度，列车只间隔一个闭塞分区，故列车密度大。但安全性能差，只适应在质量大，速度低的地铁、矿区铁路使用。,二、自动闭塞分类,2、通过信号机显示制式,通过信号机有三种颜色显示，绿、黄、红。红灯：停车后等两分钟，以不大于20km/小时前进。允许信号：加蓝色灯光。,二、自动闭塞分类,2、通过信号机显示制式,对于重量大，速度高的列车，要求在通过信号机显示黄绿时减速，以便列车能在红灯前停下来，而对重量轻，速度低的列车则仍可按规定速度运行。,这是一种对三显示自动闭塞的补充。,二、自动闭塞分类,3、按传输方式,有线,无线,架空线和电缆,利用轨道电路传输,4、按信号设备安装分,分散按照,集中安装,二、自动闭塞分类,5、按检查列车位置的设备,6、按信息特征,计轴自动闭塞,轨道电路自动闭塞,频率制,数目制,移频自动闭塞多信息自动闭塞,交流计数,第四节 道口信号,铁路与公路平面交叉口之处称为平交道口；立体交叉处称为立交道口；有人看守的道口，称为有人道口；无人看守的道口称为无人道口。随着铁路和公路运量不断增加，在道口处需装设防护道口安全的防护设备。,第四节 道口信号,道口安全防护设备大致有下列几种：道口自动通知设备：将列车接近道口的情况自动通知道口值班员及公路上的车，行人的器具；道口自动信号：当列车接近道口时，自动向公路方向显示停止通行的信号；道口遮断信号：当道口发生危及行车安全的情况时用以向列车发出停车指示的信号。,第四节 道口信号,道口信号机、道口控制器、道口控制盘、栏木或栏栅及电源设备等组成,第四节 道口信号,
