进站信号机电路分析及故障处理 2

控制台内部分线表
控制台与电源和侧面端子，相连接如图。电气集中车站信号楼内，通过导 线把控制台，组合，人工解锁按钮盘和电源屏连接起来，组成各种电路。这 些设备均由工厂装配，运到现场进行连接。控制台，按钮盘连接宜采用信号 电缆，着样便于绑扎，走线美观，因此组合与控制台或人工解锁按钮盘连接 时，都要经过组合架零层端子。零层端子一侧是螺栓螺帽，便于与控制台或 人工解锁按钮盘连接；另一侧是焊片，便于与组合连接。电源屏提供给控制 台和组合用的电源都需要经过断路器，控制台内有熔断器端子板，而组合使 用的短路器则设在组合架零层上，所以电源屏与组合的连接也必须经过组合 架零 层端子。为了环状供电，组合架零层端子之间也要互相连接。不难设想， 室内配线包括：控制台到组合架，人工解锁按钮盘到组合架，电源屏到组合 架，组合架到组合，组合到组合等。为了施工和维修的需要，把各种设备， 机架经过接线端子的连接，绘制成一定形式的图表，称作配线图表。室内配 线表有：控制台零层端子配线，组合架零层配线表，组合侧面端子配线表， 人工解锁按钮零层端子配线图，室内电源配线图。 电源屏，组合架与室外信号设备连接，也必须经过分线盘端子。室外信号 设备之间采用变压器箱和电缆盒，这样就有分线盘配线表和室外电缆配线图
线图表。室内配线表有：控制台零层端子配线，组合架零层配线表，组 合侧面端子配线表，人工解锁按钮零层端子配线图，室内电源配线图。 电源屏，组合架与室外信号设备连接，也必须经过分线盘端子。室 外信号设备之间采用变压器箱和电缆盒，这样就有分线盘配线表和室外 电缆配线图
供电设计 一运用的主要技术及说明
1、设备的选用
进站信号机电路分析及故障处理
设计人：张荣海、张亚衡、费海云、陈宜斐 指导老师：易斌
目录
一 进站信号机点灯电路和 模拟电路 二 控制台面板的设计和 供 电电路的分析
四 信号点灯电路室内外设 备故障分析
进站信号机点灯电路
信号机按其不同的作用分为进站信号机、出站兼调车信号机和调车信号机三 种类型。下面通过进站及预告信号机点灯电路点灯电路来介绍其工作原理。
YXJ来控制。下面用电路逻辑关系来表达这六种显示状态。 （一）平时关闭状态 LXJ落下后，红灯亮且DJ 吸起。 （二）开放正线通过信号 LXJ、ZXJ、TXJ吸起后，则绿灯亮DJ吸起。 （三）开放正线接车信号 LXJ 、ZXJ吸起，TXJ落下，黄灯亮且DJ吸起。 （四）开放侧线接车信号 LXJF吸起，ZXJ、TXJ落下后，双黄亮2DJ吸起；LXJ吸起，ZXJ落下，2DJ吸 起，则黄灯亮DJ吸起。 （五）开放引导信号 LXJ落下，则红灯亮DJ吸起；LXJF落下，YXJ吸起，则白灯亮2DJ吸起。 从上述六种显示状态可知，这五个灯泡中U、L、H是不会同时亮灯的，2U 和YB不会同时亮灯的，仅有U和2U、L和2U或H和YB都同时亮灯。能同时亮灯的 两个灯泡能用一个灯丝继电器进行监督，对不能同时亮灯的两个灯泡不能用 一个灯丝继电器进行监督。由此看来，进站信号机设置灯丝继电器DJ来监督U、 L、H三个灯泡的完整性，设置2DJ来监督2U和YB两个灯泡灯丝完整性。平时进 路信号机点亮红灯，变压器HB次级有输出，因此在其初级线圈电路中串接的 DJ在励磁吸起状态，说明灯丝完好。如果灯丝灭灯（其主副灯丝均已烧断）
图3
附图3分析，把进站信号机课题设计图画在控制台模板上，在图的左下 角设置五个自复式按钮对应的钻孔大小要合适，在图的右下
角设置五个普通的按钮。在图的右上角设置的是电铃。孔的大小 要根据按钮或电铃、灯位的大小。 左下角的五个自复式按钮各是：正线接车按钮、侧线接车按钮、 正线通过按钮、LU按钮、引导接车按钮。右下角的五个按钮是：IG模 拟有车占用按钮、X2LQ模拟有车占用按钮、X3LQ模拟有车占用按钮、 1号道岔定位表示按钮、1号道岔反位表示按钮。电铃和灯位表示放在 相应的位置。
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1、进站信号机模拟电路
图3 为进站信号机模拟电路XB箱一
图4 为进站信号机模拟电路XB箱二
图5 为进站信号机模拟电路的点灯电路 本模拟信号机采用透镜式色灯信号机。信号机点灯电路均采用集中供电制，由 信号楼继电器室供给交流220V点灯电源。由于信号灯泡是采用低压12V，因此对 应调车信号机信号灯泡分别设有一台信号变压器（BX-30型，初级为220V次级为 13-14V）列车信号机每一灯泡设有一台带有主副灯丝转换功能的点灯单元XDZ。 下面介绍一下进站信号机模拟点灯电路原理。 一、进站信号机点灯电路 它有五个灯泡，其灯位从上至下为1U、L、H、2U、B。共有红、绿、黄、双 黄、绿、黄、红白六种显示状态。这六种显示状态由进站信号机的LXT、TXJ、 ZXJ、LUXJ、
• 4．站线接车信号——双黄灯电路站线接车时显示双黄灯，首先经由 LXJF的前节点以及ZXJ 和 TXJ的后节点条件接通二黄灯电路，其电路 为：XJZ220——RD3——2DJ——LXJF71-72——ZXJ71-73——TXJ1113——分线盘——室外——分线盘——LXJ62-61——RD2——XJF220 二黄灯点亮后，使2DJ励磁吸起，然后再接通一黄灯电灯电路： XJZ220——RD1——DJ5-6¬——LXJ41-42——ZXJ81-83——2DJ2122——分线盘——室外——分线盘——LXJ62-61——RD2——XJF220 两个黄灯点亮后，分别由DJ和2DJ来监督一黄灯和二黄灯的点灯情况。 由上可以看出，在一黄灯电路中串接2DJ的前接点的作用是为了当二 黄灯断丝灭灯时，则2DJ失磁落下而切断一黄电灯电路，从而时1DJ落 下，切断了11线上的LXJ继电器的励磁电路，从而使LXJ落下，改点红 灯，防止二黄灯灭灯时仅显示一黄灯而变为正线接车信号，造成信号 “升级显示”。如果一黄灯灭，则DJ落下，从而使LXJ落下，LXJF落 下，二黄熄灭，自动改点红灯，也能防止信号“升级显示”。 • 5. 引导接车信号——红、白灯电路引导接车时，显示红、白灯光。 红灯电路与平时状态相同。白灯电路是经由LXJ、LXJF的后接点和YXJ 前接点接通的，其电路为：XJZ220——RD3——2DJ——LXJF71-73— —YXJ71-72——分线盘——室外——分线盘——YXJ62-61——LXJ6361——RD2——XJF220 点亮白灯后，有2DJ来监督白灯的电灯情况。 各种信号的显示正确与否，直接关系到行车安全的大问题，因此信号
元剧会使电子元件的噪声过大甚至引起误动。频率波动过甚会影响信 号设备的频率特性和抗干扰性能。 为保证供电安全信号电源设备必须采用以下措施： 1、信号设备的专用低压直流电源要对地缘觉，以免发生接地故障时造 成电路错误动作。供电变压的初级和次级间应用铜板隔离接地，以免出 次级间击穿漏电而影响安全。 2、信号设备的供电种类和电压等级比较多，必须分路供电并用变压器 隔离，力求发生故障时缩小故障范围，避免故障扩大化。 3、使用电缆供电的时候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。6、高压设备要隔离，以保证人身安全。 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，断路器的容量应该计算确 定，并应满足动作的选择性及灵敏度的要求。
时，则DJ将因HB次级没有输出，初级线圈中的电流大大减小而失磁落下，及 时反映红灯已双断丝。在开放绿灯信号时，若绿灯的主副灯丝已经断丝而灭 灯， 同理也使DJ磁落下，及时反映绿灯灭灯从而切断LXJ电路使其失磁落下，自动关 闭信号改点红灯。
进站信号机内部配线图
图6 进站信号机内部配线图
图7 信号机点灯 单元端子图
进站及预告信号机点灯电路 点灯电路设有DJ和2DJ两个灯丝继电器。其中DJ是用来监督红灯、 绿灯和一黄灯的电灯情况；2DJ是用来监督二黄灯和白灯的点灯情况。 进站信号机有禁止信号、通过信号、正线接车信号、站线接车信号和 引导接车信号共五种信号显示。这五种信号显示有LXJ、ZXJ、TXJ、 YXJ等继电器接点条件进行控制，现分别叙述这五种显示状态： • 1．禁止信号——红灯电路平时进站信号机显示禁止信号点亮红灯， 其电路为：XJZ220——RD1——DJ5-6¬——LXJ41-43——分线盘—— 室外——分线盘——LXJ63-61——RD2——XJF220平时点亮红灯时， 使DJ经常处于励磁吸起状态，有DJ来监督红灯灯丝的完整性，一旦红 灯断丝灭灯时，则使DJ自动失磁落下。 • 2. 通过信号——绿灯电路办理通过进路时，LXJ、ZXJ、TXJ均励磁吸 起，此时点亮绿灯，允许列车通过本站，其电路为：XJZ220—— RD1——DJ5-6¬——LXJ41-42——ZXJ81-82——TXJ21-22——分线 盘——室外——分线盘——LXJ62-61——RD2——XJF220点亮绿灯后， DJ仍处于吸起状态，这时由DJ来监督绿灯的灯丝完好性，一旦绿灯主 副灯丝均断，DJ落下，切断了11线上的LXJ继电器的励磁电路，从而 使LXJ落下，改点红灯。 • 3. 正线接车信号——黄灯电路办理正线接车进路时的，其电灯电路 为:XJZ220——RD1——DJ5-6¬——LXJ41-42——ZXJ81-82——TXJ2123——分线盘——室外——分线盘——LXJ62-61——RD2——XJF220 同理、一黄灯点亮后，由DJ来监督一黄灯的点灯情况。
机点灯电路必须是安全电路，必须设有可靠的断线防护和混线防护措 施为了得到断线防护，在电路中每开放一种信号时都要串接一个灯丝 继电器，用于监督电灯情况。当允许灯光灭灯时，最终都会使灯丝继 电器失磁落下，从而导致LXJ落下，而自动该点红灯；当红灯灭灯时， 则使DJ也会自动落下，从而禁止LXJ吸起而开放允许信号。为了得到 混线防护，电路中采用了位置法和双断法，防止电缆芯线一处混线时 而错误开放信号。为了保证信号机不中断信号显示，信号机灯泡采用 双灯丝，并且对应每一灯泡设置一个灯丝转换继电器。预告信号机有 绿、黄两个灯光显示。当进站信号机平时处于关闭状态时，预告信号 机经LXJ的后接点条件点亮黄灯；当进站信号机开放允许信号时，预 告信号机经由LXJ的前接点条件点亮绿灯。
信号设备对供电的三大基本要求是：可靠、稳定和安全。 为保证供电的可靠，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。 铁路对外供给的电源，按其可靠程度分为三类：第一类电源，能取得两路 可靠的独立电源，其中一路为专线专盘，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电量，电压，平率的 波动在容许范围之内，或电压波动虽较大但能稳压；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；第三类电源，不能满足第一，二类电源条件的其他电源。 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，电压脉动过剧会使电子
信号机及站内三显示信号机点灯单元的摆放位置，如图8所示：
图8 点灯单元摆放图
五显示信号机（高柱）点灯段元摆放位置，如图9所示：
图9 五显示点灯摆放位置
进站信号机模拟盘接线图
图10 进站信号机模拟盘与进站信号机模块接口配线
控制台面板的设计
控制台的模板设计，材料需要：长0.8米宽0.4米的木板厚2CM、自复试按钮、 额定电压为8V的灯泡需要有黄色两个，红色，绿色，白色的灯泡、电铃AC24V、 普通按钮等。 如附图3。
2、整流器的选择与运用
BWY2.5KVA稳压变压器的选择与运用：稳压变压器是这样一个变压器它由铁心，初级 绕组，次级绕组，磁分路，谐振电容器，补偿绕组组成。初级绕组放在铁心的非饱和 处，次级绕组放在铁心的磁饱和处，当初级输入电压升高或降低时，在铁心中增减的 磁通经磁分路自成回路，而次级绕组所处的铁心始终保持磁饱和状态，所以不会再增 加和减少磁通。因此，次级绕组的感应电动势不会因电网电压的变化而变化。 下面具体分析一下空载和有负载时的工作情况。 (1)空载 空载时，假设初级电压为U1，电流为I1，圈数为N1，则磁通为I1N1，由于漏磁通回 路有空气间隙，而空气磁阻较大，所以大部分磁通通过次级线圈闭合，漏磁很少。 (2)负载 有负载时，次级有电流I2流过，次级匝数为N2，次级磁通势为I2N2。变压器铁心磁通， 初级次级共同产生，次级磁通也可分为一部分，一部分与初级匝连成主磁通，另一部 分通过漏磁铁心只与次级匝连或为漏磁阻，次级所产生的主磁通和初级相反。