区间闭塞设备

区间闭塞设备 第三节 区间闭塞设备 一、概述 闭塞设备是用来保证列车在区间内运行安全，并提高区间通过能力的区间信号设备。 在单线铁路上，为防止一个区间内同时进入两列对向运行的列车而发生正面冲突，以及避免两列同向运行的列车(包括复线区间)发生追尾事故，铁路上规定区间两端车站值班员在向区间发车前必须办理的行车联络手续，叫做行车闭塞(简称闭塞)手续。用于办理行车闭塞的设备叫闭塞设备。 闭塞设备必须保证一个区间内，在同一时间里只能允许一个列车占用这一基本原则的实现。 行车闭塞制式大致经历了:电报或电话闭塞,路签或路牌闭塞,半自动闭塞,自动闭塞的发展过程。 闭塞方法，主要有下列两种: 1 、半自动闭塞:此种闭塞需人工办理闭塞手续，列车凭出站信号机的进行显示发车，但列车出发后，出站信号机能自动关闭，所以叫 半自动闭塞 。 2 、自动闭塞:通过列车运行及闭塞分区的情况，通过信号机可以自动变换显示，列车凭信号机的显示行车，这种闭塞方法完全是自动进行的，故叫 自动闭塞 。 随着列车速度的提高，密度的加大，其闭塞方法则采用列车运行间隔自动调整。这种制式不需要将区间划分成固定的若干闭塞分区，而是通过地面处理机提供的与前面列车的间隔距离等信息，控制列车速度，达到自动调整运行间隔，使之保持一定的距离。这种方式可以提高区间内的行车密度，大幅度提高区间通过能力，是今后发展的方向。 二、半自动闭塞 半自动闭塞是我国铁路广泛采用的一种闭塞方式。采用半自动闭塞时，列车占用区间的行车凭证是出站信号机(线路所为通过信号机)的进行显示。出站信号机不能任意开放，它受半自动闭塞机的控制。只有当区间空闲，经过办理手续后，出站信号机才能开放。还应注意，出站信号机既要防护列车区间运行的安全，又要防护出发列车在站内运行的安全。所以它既要受闭塞机的控制，又要受到车站联锁设备的控制，即受到双重设备控制。 (一)半自动闭塞设备 1 、闭塞机 采用半自动闭塞的区间两端车站上各设一台闭塞机，一段轨道电路和出站信号机，它们之间用通信线路相连接，用来控制出站信号机并实现相邻车站之间办理闭塞。 半自动闭塞设备的组成框图如下图所示。 半自动闭塞设备组成框图 闭塞机包括电源、继电器、操纵按钮、表示灯和电铃等。 2 、出站信号机 出站信号机是指示列车能否由车站开往区间的信号机，它受到闭塞机和车站联锁设备的双重控制。 3 、轨道电路 轨道电路应设在车站进站信号机内方适当地点，用以监督列车的出发和到达，并使双方闭塞机的接发车表示灯有相应的表示。专用轨道电路的长度一般不少于 25 米。 (二)工作原理 现在用上图为例，来说明半自动闭塞的基本工作原理。现甲乙区间空闲，由甲向乙站发车。甲站值班员用接在通信线路中的专用电话 L 向乙站联系请求发车，乙站值班员接受请求后，甲站值班员可按下闭塞按钮，此时甲站发车表示灯亮黄灯，乙站的接车表示灯也亮黄灯。乙站值班员按压闭塞按钮，此时乙站接车表示灯由黄灯变为绿灯，甲站发车表示灯也由黄灯变为绿灯。甲站即可办理发车进路，开放出站信号机，列车从甲站出发。当列车驶入轨道电路区段后，甲站发车表示灯由绿灯变为红灯，出站信号机自动关闭。乙站接车表示灯也由绿灯变为红灯。此时甲站出站信号机不能再次开放，当然甲站就不能再向乙站发车了，由于区间处于闭塞，乙站也不能向甲站发车，这也就保证了该区间只准许有一列列车运行。 乙站为接车站，接到甲站已发车电话后，可将接车进路办妥并开放进站信号机。当列车接近乙站驶入轨道电路区段时，乙站发车表示灯与接车表示灯均亮红灯，表示列车到达。乙站值班员确认列车完整到达停妥后，将接车手柄恢复定位(进站信号机恢复定位)，拔出闭塞按钮，表示灯即熄灭，乙站闭塞设备复原。甲站铃响，闭塞设备复原。就可以重新再办理发车了(注:闭塞机类型不同办理略有差异)。 (三)半自动闭塞的主要优缺点 采用半自动闭塞时，由于出站信号机受到对方站闭塞机的控制，因而在保证行车安全方面有一定的优越性。但是，当铁路的运量不断增大，要求进一步提高区间通过能力时，半自动闭塞也有它自己的局限性;而且，当区间线路发生故障，钢轨折断时，半自动闭塞设备也不能作出反映并由故障导向安全。因此，在一定条件下，又必须采用自动闭塞来代替半自动闭塞。在我国铁路上，在单线区段，应采用半自动闭塞，繁忙区段可根据情况采用自动闭塞。 三、自动闭塞 自动闭塞是由运行中的列车自动完成闭塞任务的一种设备。将两个相邻车站之间的区间正线划分成若干个小段——闭塞分区(其长度一般为 1200 , 1300 米)，每个分区的起点设置一架通过色灯信号机进行防护。由于闭塞分区内钢轨上装设轨道电路，因而能够正确反映列车的运行情况和钢轨是否完整，并及时传给通过信号机显示出来，向接近它的列车指示运行条件，行车安全有了进一步的保证。因为通过色灯信号机的显示是随着列车的运行通过列车自动控制的，不需要人工操纵，所以叫自动闭塞。 目前，我图铁路上采用的自动闭塞主要有单线双向自动闭塞(在线路两侧均设有通过色灯信号机)和复线单向自动闭塞(每条线仅一侧设信号机)两种。 (—)自动闭塞基本原理 目前，我国铁路上广泛采用的是三显示自动闭塞，它用红、黄、绿三种颜色的灯光来指示列车运行的不同条件。下图是复线三显示自动闭塞的基本原理图。 三显示自动闭塞原理 由图可见，每上闭塞分区构成一个独立的轨道电路。当分区内无列车占用时，轨道继电器有电吸起。当列车在闭塞分区 1G 内运行时，由于轨道继电器 1GJ 被 列车的轮对分路，它的前接点断开，继电器接通后接点，使 1 号信号机显示红灯。表示该闭塞分区有车占用。 3G 内无车，使轨道继电器 3GJ 有电吸起，又因 1GJ 接点落下，使 3GJ 前接点闭合而接通 3 号信号机的黄灯电路，使 3 号信号机亮黄灯，表示它所防护的闭塞分区空闲，要求后行列车注意运行，前方只有一个闭塞分区空闲。 5 号通过信号机由于轨道继电器 5GJ 、 3GJ 都在吸起状态，遇过 5GJ 和 3GJ 的前接点闭合绿灯电路而亮绿灯，准许后行列车按规定速度运行，前方至少有两个闭塞分区空闲，其余的依次类推。 当线路上的钢轨折断时，由于轨道电路断电，继电器失磁释放衔铁，使信号机显示红灯所以能更好地保证行车安全。 随着列车重量、速度和密度的不断增加，三显示自动闭塞也已不能适应需要，在我国运输繁忙的铁路线上，将逐步采用四显示自动闭塞。此外，在今后修建的高速铁路上，也将采用这种闭塞方式。 (二)四显示自动闭塞 列车在区间最好能一直在绿灯下运行，避免遇到黄灯而影响速度。当采用三显示自动闭塞时，两列车至少要间隔二个闭塞分区才能保证在绿灯下运行;四显示就要间隔三个闭塞分区，其闭塞分区长度，定为适应低速列车的制动距离，并在三显示自动闭塞红、黄、绿三种灯光的基础上再增加一种黄绿显示，如下图所示。 自动闭塞显示数目与追踪间隔 四显示自动闭塞能预告列车前方三个闭塞分区的状态。要求高速列车按规定速度越过黄绿显示的通过信号机后必须减速，以便使列车在黄灯显示下运行时不大于黄灯所要求的允许速度，保证能在显示红灯的信号机前停车。而对于低速运行的列车来说，越过黄绿显示的通过信号机时，则不必减速。实际上对于低速列车来说黄绿显示的意义相当于绿灯显示，而对于高速列车来说是将两个闭塞分区作为一个制动距离来对待，将黄绿显示视为注意信号，在越过黄绿灯后准备在红灯前停车。这样可以解决线路上以不同速度运行的列车的行车要求。 (三)自动闭塞的主要优缺点 在自动闭塞区段中，相邻两个车站之间的正线划分成许多闭塞分区，可以同时有两个以上的同向列车占用，比其他闭塞提高了区间通过能力。同时，由于轨道上全部装设了轨道电路，当区间有列车占用或钢轨折断时，都可以自动地使信号机显示停车信号，能够更好地保证列车在区间内运行的安全。 自动闭塞设备虽然比较先进，但比其他闭塞设备的初期投资大得多，因此，应当根据具体情况选用。在我国铁路上，复线区段应采用自动闭塞。 四、道口信号 铁路与公路平面交叉的地点称作道口。随着铁路和公路运量的增加，在道口处发生的行车事故也不断增加。要想降低道口事故发生率，提高道口安全防护设备率是十分必要的。 (一)道口安全防护设备的分类 1 、道口自动:是指当列车接近道口时，自动发出报警通知，由道口看守员关闭手动栏木，并自动地发出音响报警信号。 2 、道口自动通知十道口自动信号:用于有人看守的道口。该设备比较完善，在铁路运输和公路运输都比较繁忙的道口，要安装此种道口设备。 3 、道口自动信号:用于无人看守道口。当列车接近道口时，自动地控制设在公路上的道口自动信号机和室外音响设备，自动地使栏木关闭，列车通过道口后，自动地使设备恢复原状。 (二)道口自动信号机的显示方式及距离 由于列车的制动距离比较大，而一般机动车的制动距离不超过 100 米相差悬殊，故禁止道口通行的信号显示，要求比公路道口信号机的信号显示更加明显，且具有警觉性。 因此，禁止通行信号采用两个红色灯光交替闪烁方式。既与一般公路、铁路信号有区别，又有高度警觉的效果。允许通行信号用一个月白灯光来表示。灭灯时表示设备故障，自动信号停用。 机动车制动距离经计算小于 90 米，所以道口自动信号机的显示距离要求达到 100 米。这是对“禁止通行”信号而言的，而对“允许通行”信号要求更近些，达到 50 米即可。 (三)道口接近段长度 目前我国规定接近报警时间 T 为:单线或复线区段的道口 T , 40 秒。 根据列车接近报警时间和列车接近区段运行速度，就可按下式求出接近区段的长度( L )。 3.6 ——公里,小时化为米,秒的系数; v ——列车在接近区段内运行的最高速度(公里,小时); T ——列车接近时分。 为了列车在道口的运行安全，按列车接近区段内运行的最高速度来确定接近区段的长度，一般为 1200 , 1300 米。