64D半自动闭塞毕业设计.doc
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1、论文题目 64D半自动设计姓 名 胡骁学 院 湖南铁路科技职业技术学院专 业 铁道通信信号专业指导教师 李强备 注2013 年 6 月10 日64D半自动闭塞作者姓名: 胡骁指导教师: 李强单位名称: 信息技术系专业名称: 铁道通信信号专业湖南铁路科技职业技术学院2013年 6 月10日湖南铁路科技职业技术学院毕业设计(论文)任务书课 题:64D半自动设计编 号: 专 业: 铁道通信信号 班 级: 信号310-1 学生姓名: 胡骁 指导单位:_ 指导教师: 李强 设计(论文)任务与要求:设计任务:64D半自动闭塞 设计要求:依据区间信号自动控制书本上的图1-16、1-29、1-30、1-31以
2、及表1-1等内容设计出能够与6502电气集中先结合的半自动闭塞。设计(论文)依据的原始资料: 设计(论文)文件的组成及要求:组成:1、组合排列图2、组合内部配线表3、组合侧面配线表4、模拟控制台面板图5、模拟控制台内部配线表6、模拟控制台侧面与组合侧面配线表要求: 64D半自动闭塞与6502电气集中结合电路图64D型单线继电半自动闭塞电路图组合侧面配线表64D型继电半自动闭塞组合内部配线表定型组合侧面05端子(去分线盘部分)固定使用分配表18组合架零层配线表64D型继电半自动闭塞区段车站控制台面板图参考文献【1】何文卿.6502电气集中电路.北京:中国铁道出版社.2005【2】林瑜筠.区间信号
3、自动控制.北京:中国铁道出版社.2007【3】林瑜筠.铁路信号电源.北京:中国铁道出版社.2006【4】阮振铎.铁路信号设计与施工.北京:中国铁道出版社.2011任务下达时间:2012年12月5号毕业设计开始与完成任务时间: 2012年12月5号至2013年6月10号 系部专业教学指导委员会: 系部主任审批意见: 签字 年 月 日64D半自动设计摘 要通过对区间信号自动控制的学习。做出能与6502电气集中结合的半自动闭塞,主要包括组合排列图,组合内部配线表,组合侧面配线表,模拟控制台面板图,模拟控制台内部配线表,模拟控制台侧面与组合侧面配线表。在设计过程中,力求所用数据正确,并满足相应的技术规
4、范和要求。本小组成员选取一段区间,进行可行、实际的工程设计,做成可应用的设计论文。文中对半自动闭塞,6502电气集中与半自动闭塞结合设计,相关电路分析,组合排列表的编制,组合架零层端子配线以及模拟控制台的设计做出了阐述,对这些常用的设计进行了简单的介绍。这次毕业设计结合了3年来我们所学习到的多门学科的知识,通过这次设计使我分析问题和解决问题的能力得到了提高。由于水平有限,很多观点阐述的不一定正确,还有待遇今后工作中摸索和学习,更希望能够得到老师的指点。通过这次设计更增加我对信号专业的热爱,以后的曰子我会更加刻苦的学习。关键词:半自动闭塞 配线表 模拟控制台目录第一章 半自动闭塞概述11.1 6
5、4D半自动设计的背景、目的及意义11.2 6502电气集中与半自动闭塞的结合1第二章 总体设计22.1 6502电气集中与半自动闭塞结合设计概述22.2 64D半自动闭塞需求分析32.2.1供电要求32.2.2组合及配线需求32.2.3控制台要求3第三章 供电(胡骁设计)43.1信号设备对供电的基本要求43.1.1要求电源可靠43.1.2要求电源稳定53.1.3要求电源安全6第四章 配线图表设计(刘蓓设计)74.1组合架74.1.1组合排列表的编制74.1.2组合架零层端子配线10第五章 对现有64D电路分析(何艺设计)135.1 64D电路分析135.1.3 电路工作原理145.2 64D电
6、路动作程序215.2.1办理64D电路动作程序215.3对现有64D的电路改造25第六章 控制台设计(黄晨设计)26第七章 总结287.1本人完成的工作287.2不足之处28第八章 致谢及参考文献29致谢:29参考文献:30第一章 半自动闭塞概述1.1 64D半自动设计的背景、目的及意义中国铁路早期实行单路签行车方式。从1903年起,中国主要铁路干线相继装设电气路签和电气路牌机。1925年,秦皇岛南大寺间开通了半自动闭塞,随后扩展到唐山山海关间。1924年,大连金州、苏家屯沈阳间开始采用自动闭塞,1933年大连沈阳间全线开通。中华人民共和国成立后,铁路区间闭塞设备发展迅速,即由人工闭塞逐步更新
7、为半自动闭塞和自动闭塞;自行研制的继电半自动闭塞设备性能稳定、操作方便,在中国铁路上得到了广泛应用。截止到2002年底,中国国家铁路有近4万公里的半自动闭塞线路。从1955年中国开始新建自动闭塞,到2002年底累计建成20682公里。国家铁路使用电气集中控制的车站已有5278个,占营业车站的91.8%。1.2 6502电气集中与半自动闭塞的结合举例战场东郊方面为单线区段,区间采用64D的单线继电半自动闭塞设备。为了办理闭塞,在电气集中控制台的XD进站信号复示器上方,设有闭塞、复原和事故三个按钮。为了了解闭塞设备的工作状态在三个按钮上方设有接车表示灯,控制台内还装有闭塞电铃。如下图所示图1-1
8、64D半自动闭塞与6502电气集中结合电路第二章 总体设计2.1 6502电气集中与半自动闭塞结合设计概述继电半自动闭塞是以继电电路的逻辑关系来完成两站间闭塞作用的闭塞方式。我国单线铁路采用的是64D型继电半自动闭塞。64D单线半自动闭塞电路及其与6502电气集中的结合电路如图所示,64D电路主要由线路继电器电路、信号发送器电路、接车接收器电路、发车接收器电路、闭塞继电器电路、复原继电器电路和按钮及表示灯电路等部分组成。通过上述各电路来完成在办理闭塞过程中对白塞信号的发送、接收、记录,实现区间闭塞和反映闭塞状态。如下图所示:图2-1 64D与6502电气集中结合电路2.2 64D半自动闭塞需求
9、分析2.2.1供电要求半自动闭塞的电源分为线路电源和局部电源,前者用于向邻站发送闭塞信号,后者供本站闭塞电路使用。当站间距离小于11.4KM时,两者可以合用。在继电集中联锁的车站,局部电源由继电集中的继电器电源供给,主要是线路电源的供给,有的电源屏未设半自动闭塞电源,而有的是电源屏设置了半自动闭塞电源。凡是未设这种电源的。都必须在半自动闭塞组合内设一台整流器供半自动闭塞的电源。原采用ZG-130/0.1型,现研制了专用的ZG1-42/0.5型整流器。2.2.2组合及配线需求编制前,要统计出全站用的组合数量。即包括参加组合连接的定型组合,又要包括方向组合和电源组合,以及非定型的零散组合,例如单线
10、半自动闭塞组合、移频自动闭塞组合等。有次确定全站需设几个组合架,以及这些组合架在继电器室内排成几排,每排几架等。2.2.3控制台要求控制台用于控制和监督道岔、进路和信号机。设有控制台的信号楼或行车室就是车站的控制中心。如果电气集中作为行车调度控制系统的基础设备,则信号楼里的控制台即作为备用设备。控制台和区段人工解锁按钮盘,均设在信号楼车站值班员室内,供值班员操纵和监督用。第三章 供电(胡骁设计)虽然信号设备各不相同,使用条件各有所异,但总的来说,对电源的可靠程度都有较高的要求,对供电电压和频率都有一定的要求,都要保证供电的安全。3.1信号设备对供电的基本要求信号设备对供电的三大基本要求是:可靠
11、、稳定和安全。3.1.1要求电源可靠为了保证供电的可靠,按信号设备与行车的关系划分等级以便管理,并设置备用电源。铁路对路外供给的电源,按其可靠程度分为三类。1.第一类电源能取得两路可靠的独立电源,其中一路为专盘专线,或虽不能取得专用电源,但能由其他重要线路接引供电;供电容量满足信号设备的最大用点量;电压、频率的波动在容许范围之内,或电压波动虽然较大但能稳压。2.第二类电源只能取得一路电源,但质量较好,供电容量、电压和频率的波动情况与第一类电源相同。3.第三类电源不能满足第一、二类电源条件的其他电源。独立电源不受其他电源影响的电源。如一个发电机组,有专用的控制设备和馈电线路,与其他母线没有联系或
12、虽有联系但其他母线发生故障时能自动切断联系,就是独立电源。可靠电源能昼夜连续供电,因维修和事故的停电有一定的限制的电源。有关规定为:因为维修的计划停电,第一类电源每路每月一次,每次不超过4h;第二类电源每月一次,每次不超过10h。因事故造成的临时停电两年累计:第一类不超过48次;每次一般不超过2h;第二类不超过100次,每次一般不超过4h。专盘专线,是指供给信号设备10KV以下的不与其他负荷共用的专用配电设备和专用的电线路。按因事故停电所造成的后果,可将信号供电的负荷等级划分如下:(1)凡发生停电就会造成运输秩序混乱的负荷 一级;(2)凡偶尔短时停电不会马上打乱行车计划,但停电时间长也会影响运
13、输秩序的负荷二级;(3)其他三级。信号设备中的大站继电集中联锁、计算机联锁、自动闭塞、调度集中和TDCS、驼峰信号设备等都是一级负荷。非自动闭塞区段的中、小站继电集中联锁为二级负荷。一级负荷由第一类电源供电时,一般不需另设备用电源,但要求自动或手动转换两路电源时,供电中断时间不大于0.15S,以免在电源转接过程中使原吸起的继电器落下而影响行车。在第二类电源地区,除自动闭塞外,是否使用于属于一级负荷的其他信号设备,需结合电源情况慎重考虑。一般可用该电源作主要电源,但需设备用电源。二级负荷可由第二类电源供电,但也需设置备用电源。第三类电源原则上不用作一级负荷的电源。各种采用计算机的信号系统,为保证
14、不中断供电,需使用UPS。3.1.2要求电源稳定为使电源可用,必须规定信号设备供电电压的允许波动范围及交流电源的频率波动范围。三相交流供电时各相负载应力求平衡,以提高供电效率和设备利用率,减小电压波形的畸变。供电电压过高会使信号灯泡和电子设备的寿命大大缩短,电压过低会使信号机显示距离不足或使电子设备动作不可靠,电压脉冲过剧会使电子元件的噪声过大甚至引起误动作。频率波动过甚会影响信号设备的频率特性和抗干扰性能。供电电压、频率的允许波动范围及允许的负荷功率因数在正常情况下应符合下列标准:交流供电电压波动,一般在380V供电母线上为10%,因一般供电变压器输出为400V,已调高5%,所以实际上允许的
15、交流供电电压波动范围为+5%,-15%。直流供电电压波动一般为10%。但对于电子设备,还必须采用专用的稳压设备。频率波动一般为(0.51)HZ.负荷功率因数不低于0.85.信号设备的导线截面应经计算确定,以免导线压降过大使设备电压不足而不能正常动作。对于信号电源设备,因其由电网供电,负荷的变化将引起供电电压的波动,故须设有稳压装置,以保证电压稳定在规定的范围之内。3.1.3要求电源安全为保证供电安全,信号电源设备必须采取以下措施:1.信号设备的专用低压交、直流电源都要对地绝缘,以免发生接地故障时造成电路错误动作。2.信号设备的供电种类和电压等级较多,必须分路供电,并用变压器隔离,力求发生故障时
16、缩小故障范围,避免故障扩大化。3.使用电缆供电时要考虑电缆芯线间的分布电容形成串电的问题,必要时应分开电缆供电。4.一般交流电源均由架空线路供电,必须考虑防雷,防止浪涌电压影响,以及安全接地问题。5.信号设备的保安系统如采用断路器组成,断路器的容量应经计算确定,并应满足动作的选择性(即分支断路器先动作,总断路器后动作)及灵敏度(即动作时间)的要求。第四章 配线图表设计(刘蓓设计)4.1组合架4.1.1组合排列表的编制组合排列表表示了定型组合和非定型组合以及轨道电路测试盘等在组合架上的位置。1.组合位置的编号在继电器室内组合架的设置,按四排四架排列。进继电器室门,面对组合架正面,由前向后顺序编排
17、号。用两位数字就能给每个架子编号,十位数字表示排号,个位数字表示架号。组合在组合架上的位置,有下向上顺序遍层号。因室内电缆在组合架顶部的走线槽上铺设,零层要设置在组合架的最高层。2. 组合排列表当组合的排列顺序和组合位置号给出的顺序确定之后,就可以在组合连接图中各组合方框的每个组合编上组合位置。表的最上面的一行是每个组合所在组合架的编号,最左边的一列是每个组合在组合架上的层号,两者合在一起就是组合的位置号。对应每个组合位置的方框,被划分为两个小方格,上面的方格填写该位置组合对应的信号设备的名称,下方的方格填写该组合的类型名称。各种联系电路需分别组装成联系电路的零散组合。这些组合在组合架上应排在
18、与其有联系的定性组合附近。极频电码化单独占有两个组合架,室内室外分线盘单独占有一个组合架,电源屏占有一个组合架,电缆测试、轨道测试、电源测试等共占一个组合架。3.组合表排列编号按照组合联系图的顺序,依次将各组合填在组合排列表上。在本站中下行咽喉从第一排的第一架即11架开始排,依次为12、13、14架。每架各层采用“S”形排列法,即11架从下向上排、12架从上往下排、13架有从下往上排。组合侧面配线表及64D继电半自动闭塞组合内部配线表、定型组合侧面05端子(去分线盘部分)固定使用分配表。如下图所示:图4-1组合侧面配线表4-2组合侧面配线表图4-2 64D继电半自动闭塞组合内部配线表图4-3定
19、型组合侧面05端子(去分线盘部分)固定使用分配表4.1.2组合架零层端子配线在设计控制台盘面布置图时,已选定的控制台的分段类型。分段类型一经选定,其零层可容纳的各种端子板的数量也就确定。控制台零层端子板装在控制台的下部。站在控制台背面看,各种端子板的排列顺序从左到右依次为:4柱端子板、4柱熔断器板、30柱汇流排端子板和18柱端子板。每一段内各种类型的端子板分别从上到下、从左到右顺序编号。每块端子板上的端子从上到下顺序编号。汇流排和18柱端子各分成两排,左面从上到下编为奇数号,右面编偶数号。在设计的控制台零层端子板固定使用分配图中,K1、K2和K3分别表示控制台1段、2段和3段;D表示4柱端子板
20、;RD表示熔断器端子板;H表示汇流排端子板;010n表示18柱端子板。从电源屏来的各种电源以及从组合架来的接通道岔表示电源通过4柱端子板引进。其引进方式为:从电源屏或组合架引至靠边一段控制台零层,由此环接至另两端零层的同名端子,在通过各段的熔断器端子板引至控制台各器件。其中KZ、KF和JF三种电源还必须经过汇流排转接。18柱端子板供组合架零层至控制台光带、按钮、表示灯及电铃等接线用。为了使配线定型,分配给道岔和信号机使用的18柱端子板因定型配线,即各端子固定使用。在控制台零层定型端子板(18柱端子板)端子固定使用分配表中,列出了当该端子板分配给道岔和信号机使用时其端子固定分配的原则。在18柱端
21、子板中,一组道岔固定使用1至10号端子,一架信号机固定使用11至18号端子。其中道岔区段光管中的区段白灯QB和区段红灯QH分别占用1号和2号端子;岔后定位光管中的定位白灯DB和定位红灯DH分别占用3号和4号端子;岔后反位光管中的反位白灯FB和反位红灯FH分别占用5号和6号端子;道岔定位表示灯L和反位表示灯U分别占用7号和8号端子;道岔单独锁闭使用的按钮拉出断开接点CA-63和单独操纵时动作道岔按钮继电器的按钮按下闭合接点CA-12分别占用9号和10号端子。列车按钮接点 LA-12和调车按钮接点DA-12分别占用11号和12号端子;列车按钮表示灯L和调车按钮表示灯B分别占用13号和14号端子;进
22、站信号复示器中的调车白灯B、列车允许灯光的绿灯L 、引导白灯B和禁止灯光的红灯H分别占用15号、16号、17号和18号四个端子;出站兼调车信号复示器中的调车白灯B和列车绿灯L分别占用15号和16号端子;调车信号复示器的调车白灯B占用15号端子。一块作为定型配线的端子板,可同时供一组单动道岔(可包括道岔区段)和一架信号机使用(出站兼调车信号作为一架信号机,进站信号及其它内方无岔区段处同向调车信号也作为一架信号机)。使用结果,即使有空余端子也不再另作它用。例如,当一组单动道岔和一架调车信号机和用一块端子板时,可空余11、13和16至18共五个端子。需要注意的是,一组双动道岔有两套区段光管和岔后光管
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