第三章城轨信号基础—色灯信号机
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路故障不会影响信号正常显示。 寿命长
LED寿命可达10万小时，是信号灯泡的100倍，有利于 实现免维修。
LED色灯信号机
LOGO
节省能源 信号灯泡功率为25W，发光盘功率不足信号灯泡的1/2，
铁路信号机数量庞大，点亮时间长，LED节能效果显著。 聚焦稳定
发光盘焦距在设计和生产中已经确定，并能够始终保持 良好的聚焦状态，不需现场调整。 无冲击电流
背景暗，衬托信号灯光亮度，改善瞭望条件）等组成。
透镜式色灯信号机
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透镜组装在镜架框上，由两块带棱凸透镜组成，其中内侧透 镜为有色带棱外凸透镜，外侧透镜为无色带棱内凸透镜。使用 带棱透镜的原因是它比不带棱透镜轻且较薄，光线通过时损失 少；使用两块透镜可以缩短焦距，提高光源利用率，增加射出 平行光的强度。信号机显示颜色取决于有色透镜，可根据需要 选用。
高柱信号机
LOGO
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高柱信号机
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矮型信号机
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矮型信号机
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透镜式色灯信号机
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（2）透镜式色灯信号机机构
每个灯位由：灯泡（采用直丝双丝铁路信号灯泡）、灯座
（定焦盘式灯座，调Байду номын сангаас焦后换灯无需再调）、透镜组、遮檐
（防止阳光等光线直射时产生错误的幻影显示）、背板（黑色，
城轨交通基础设备——信号机
3.1 色灯信号机及灯光显示
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❖信号机是用于指挥列车运行的信号设备，信号机 显示为开放信号时允许列车通过进路，信号机显示 为关闭信号时禁止列车进入进路。
❖城市轨道交通ATC中，以车载信号为主体信号， 正线区段不设信号机，只在道岔区域需要防护，或 工程车、救援车为了作业需要设置地面信号机。
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A—矮型；G—高柱；F—复示、发车； U—黄色；B—月白色；A—蓝色；H—红色；L—绿色。
2、组合式色灯信号机
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❖组合式色灯信号机每个机构只有一个灯室。使用 时根据信号显示要求可以分别组装成单显示、二 显示及三显示机构，故称为组合式。 灯室间无窜 光的可能。
组合式色灯信号机
（1）组合式色灯信号机构的结构
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❖二显示和三显示机构可以单独使用，也可以组合使用(也可 与单显示机构组合)，各种信号机可根据信号显示的需要选用 机构，再按信号灯位颜色 来配备有色内透镜。例如， 由一个二显示机构和一个 三显示机构组成，并对于 不使用的灯位予以封闭。
透镜式色灯信号机
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信号机背板：
透镜式色灯信号机 透镜式色灯信号机的型号
3.1.1 信号机的分类
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❖ 信号机一般都是专指色灯信号机，以其灯光的颜 色、数目和亮灯状态来表示信号。
一、常用色灯信号机
❖ 城市轨道交通的信号机一般采用色灯信号机， 按照显示方式和结构的不同，色灯信号机主要有 以下三种。
1、透镜式色灯信号机
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❖透镜式色灯信号机采用透镜组将光源发出的光束 聚成平行光束，故称为透镜式。这种信号机结构简 单，安装方便，控制电路所用电缆芯线少，所以得 到广泛应用。 （1）透镜式色灯信号机 ❖透镜式色灯信号机有高柱和矮型两种类型。高柱 信号机的信号机构安装在信号机柱上，矮型信号机 的机构安装在混凝土基础上。
3、LED色灯信号机
（1）LED色灯信号机机构
由铝合金机构、发光盘、 点灯装置、报警单元组成。
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LED色灯信号机
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❖ LED组合式色灯信号机的机构规格，与透镜式色 灯信号机基本相同。 ❖ 小型LED色灯信号机的机构，比透镜式色灯信号 机小了许多，适合安装于地下空间较小的隧道内， 以满足设备限界要求。 ❖ LED有两灯位、三灯位和四灯位三种，主要由点 灯变压器、超高亮度发光二极管矩阵（发光盘）、 光学透镜、固定框架等组成。
组合式色灯信号机 机构由光系统、机构 壳体、遮檐、瞄准镜、 插孔五部分组成，如 右图所示。
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组合式色灯信号机
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（2）组合式色灯信号机的型号
组合式色灯信号机按非球面透镜的直径分为XSZ135型、XSZ-150型和XSZ-200型，其中应用最早、最 多的是XSZ-135型。
使用不同的偏散镜，分为1型、2型、 3型、4型 四种类型。
信号机点灯电路断线既要灭灯。允许信号灭灯 时，要是信号显示降级，禁止灯光灭灯时，不允许 信号机再开放。
信号机具有灯丝报警电路，当主灯丝断丝时， 能够产生报警信息，并接通副灯丝电路。
信号机点灯电路分析
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控制信号机灯光显示的电路称为信号机点灯电路。 城市轨道交通信号机点灯电路一般仍然采用了继电电 路，通过室内控制设备对有关继电器的驱动和采集， 实现对地面信号机的控制和监督。调车信号机点灯电 路如下图所示，下面以调车信号机点灯电路为例，说 明电路的分析方法。
透镜式色灯信号机
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（3）透镜式色灯信号机构分类
❖透镜式色灯信号机构分为高柱、矮型。高柱、 矮型信号机构按结构又分为单显示、二显示和三 显示三种。单显示有一个灯室；二显示机构有两 个灯室；三显示机构有三个灯室；灯室之间用隔 板分开，防止相互串光，保证信号显示的正确。 背板是一个机构共用的。
透镜式色灯信号机
LED信号机没有点灯过程中冷丝状态的冲击电流，有利 于延长供电装置使用寿命。
LED色灯信号机
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缺点： 价格昂贵。 生产厂家多，设计生产标准未完全统一。 发光盘寿命长，但点灯单元、信号机构寿命不能 同样长。
3.1.2 信号机点灯电路的要求
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信号机点灯电路是安全电路，所以对信号机点 灯电路的要求比较高。设计电路时既要考虑断线保 护，又要考虑混线防护。
透镜式色灯信号机
灯泡是色灯信号机的光源。目 前信号机采用12V 25W直丝灯泡。 根据需要可以使用双灯丝灯泡， 当平时点亮的主灯丝断丝时，能 通过外接的自动转换设备自动点 亮副灯丝，保证信号不间断显示。
灯座用于安放灯泡。现采用 定焦盘式灯座，调整好透镜组焦 点后固定灯座，更换灯泡时无需 再调整。
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LED色灯信号机
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LED色灯信号机
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❖ LED发光盘是采用发光二极管制成的信号灯光源， 如下图所示。发光盘分为高柱发光盘、矮型发光 盘、表示器发光盘三种，分别适用于高柱机构、 矮型机构、复示机构、引导机构、表示器机构等。
LED色灯信号机
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（2）LED色灯信号机的特点 优点：
可靠性高 发光盘由上百只LED和数十条支路组成，个别LED或支
LED寿命可达10万小时，是信号灯泡的100倍，有利于 实现免维修。
LED色灯信号机
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节省能源 信号灯泡功率为25W，发光盘功率不足信号灯泡的1/2，
铁路信号机数量庞大，点亮时间长，LED节能效果显著。 聚焦稳定
发光盘焦距在设计和生产中已经确定，并能够始终保持 良好的聚焦状态，不需现场调整。 无冲击电流
背景暗，衬托信号灯光亮度，改善瞭望条件）等组成。
透镜式色灯信号机
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透镜组装在镜架框上，由两块带棱凸透镜组成，其中内侧透 镜为有色带棱外凸透镜，外侧透镜为无色带棱内凸透镜。使用 带棱透镜的原因是它比不带棱透镜轻且较薄，光线通过时损失 少；使用两块透镜可以缩短焦距，提高光源利用率，增加射出 平行光的强度。信号机显示颜色取决于有色透镜，可根据需要 选用。
高柱信号机
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高柱信号机
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矮型信号机
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矮型信号机
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透镜式色灯信号机
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（2）透镜式色灯信号机机构
每个灯位由：灯泡（采用直丝双丝铁路信号灯泡）、灯座
（定焦盘式灯座，调Байду номын сангаас焦后换灯无需再调）、透镜组、遮檐
（防止阳光等光线直射时产生错误的幻影显示）、背板（黑色，
城轨交通基础设备——信号机
3.1 色灯信号机及灯光显示
LOGO
❖信号机是用于指挥列车运行的信号设备，信号机 显示为开放信号时允许列车通过进路，信号机显示 为关闭信号时禁止列车进入进路。
❖城市轨道交通ATC中，以车载信号为主体信号， 正线区段不设信号机，只在道岔区域需要防护，或 工程车、救援车为了作业需要设置地面信号机。
LOGO
A—矮型；G—高柱；F—复示、发车； U—黄色；B—月白色；A—蓝色；H—红色；L—绿色。
2、组合式色灯信号机
LOGO
❖组合式色灯信号机每个机构只有一个灯室。使用 时根据信号显示要求可以分别组装成单显示、二 显示及三显示机构，故称为组合式。 灯室间无窜 光的可能。
组合式色灯信号机
（1）组合式色灯信号机构的结构
LOGO
❖二显示和三显示机构可以单独使用，也可以组合使用(也可 与单显示机构组合)，各种信号机可根据信号显示的需要选用 机构，再按信号灯位颜色 来配备有色内透镜。例如， 由一个二显示机构和一个 三显示机构组成，并对于 不使用的灯位予以封闭。
透镜式色灯信号机
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信号机背板：
透镜式色灯信号机 透镜式色灯信号机的型号
3.1.1 信号机的分类
LOGO
❖ 信号机一般都是专指色灯信号机，以其灯光的颜 色、数目和亮灯状态来表示信号。
一、常用色灯信号机
❖ 城市轨道交通的信号机一般采用色灯信号机， 按照显示方式和结构的不同，色灯信号机主要有 以下三种。
1、透镜式色灯信号机
LOGO
❖透镜式色灯信号机采用透镜组将光源发出的光束 聚成平行光束，故称为透镜式。这种信号机结构简 单，安装方便，控制电路所用电缆芯线少，所以得 到广泛应用。 （1）透镜式色灯信号机 ❖透镜式色灯信号机有高柱和矮型两种类型。高柱 信号机的信号机构安装在信号机柱上，矮型信号机 的机构安装在混凝土基础上。
3、LED色灯信号机
（1）LED色灯信号机机构
由铝合金机构、发光盘、 点灯装置、报警单元组成。
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LED色灯信号机
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❖ LED组合式色灯信号机的机构规格，与透镜式色 灯信号机基本相同。 ❖ 小型LED色灯信号机的机构，比透镜式色灯信号 机小了许多，适合安装于地下空间较小的隧道内， 以满足设备限界要求。 ❖ LED有两灯位、三灯位和四灯位三种，主要由点 灯变压器、超高亮度发光二极管矩阵（发光盘）、 光学透镜、固定框架等组成。
组合式色灯信号机 机构由光系统、机构 壳体、遮檐、瞄准镜、 插孔五部分组成，如 右图所示。
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组合式色灯信号机
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（2）组合式色灯信号机的型号
组合式色灯信号机按非球面透镜的直径分为XSZ135型、XSZ-150型和XSZ-200型，其中应用最早、最 多的是XSZ-135型。
使用不同的偏散镜，分为1型、2型、 3型、4型 四种类型。
信号机点灯电路断线既要灭灯。允许信号灭灯 时，要是信号显示降级，禁止灯光灭灯时，不允许 信号机再开放。
信号机具有灯丝报警电路，当主灯丝断丝时， 能够产生报警信息，并接通副灯丝电路。
信号机点灯电路分析
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控制信号机灯光显示的电路称为信号机点灯电路。 城市轨道交通信号机点灯电路一般仍然采用了继电电 路，通过室内控制设备对有关继电器的驱动和采集， 实现对地面信号机的控制和监督。调车信号机点灯电 路如下图所示，下面以调车信号机点灯电路为例，说 明电路的分析方法。
透镜式色灯信号机
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（3）透镜式色灯信号机构分类
❖透镜式色灯信号机构分为高柱、矮型。高柱、 矮型信号机构按结构又分为单显示、二显示和三 显示三种。单显示有一个灯室；二显示机构有两 个灯室；三显示机构有三个灯室；灯室之间用隔 板分开，防止相互串光，保证信号显示的正确。 背板是一个机构共用的。
透镜式色灯信号机
LED信号机没有点灯过程中冷丝状态的冲击电流，有利 于延长供电装置使用寿命。
LED色灯信号机
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缺点： 价格昂贵。 生产厂家多，设计生产标准未完全统一。 发光盘寿命长，但点灯单元、信号机构寿命不能 同样长。
3.1.2 信号机点灯电路的要求
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信号机点灯电路是安全电路，所以对信号机点 灯电路的要求比较高。设计电路时既要考虑断线保 护，又要考虑混线防护。
透镜式色灯信号机
灯泡是色灯信号机的光源。目 前信号机采用12V 25W直丝灯泡。 根据需要可以使用双灯丝灯泡， 当平时点亮的主灯丝断丝时，能 通过外接的自动转换设备自动点 亮副灯丝，保证信号不间断显示。
灯座用于安放灯泡。现采用 定焦盘式灯座，调整好透镜组焦 点后固定灯座，更换灯泡时无需 再调整。
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LED色灯信号机
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LED色灯信号机
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❖ LED发光盘是采用发光二极管制成的信号灯光源， 如下图所示。发光盘分为高柱发光盘、矮型发光 盘、表示器发光盘三种，分别适用于高柱机构、 矮型机构、复示机构、引导机构、表示器机构等。
LED色灯信号机
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（2）LED色灯信号机的特点 优点：
可靠性高 发光盘由上百只LED和数十条支路组成，个别LED或支