车站课程设计.docx
《车站课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《车站课程设计.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
车站课程设计
摘要
本次设计是在学完信号专业相关课程之后，对实际车站I-2号站进行6502电气集中工程设计。
旨在对所学知识进行巩固和提升，为以后工作做充足的准备。
I-2号车站为既有线提速改造的车站，在信号设备的设置中添加了新的技术。
本次设计的主要内容有：
I-2号站信号平面布置图，主要包括转辙机的型号、信号机的设置及各设备坐标的计算；绘制双线轨道电路图，完成扼流变压器的设置，满足轨道电路电码化的要求；联锁表给出了排列进路需要检查的敌对信号、道岔以及轨道电路名称；电缆径路图和电缆网络图描述了室外实际电缆的走向和电缆选用的类型以及电缆长度和芯数；组合连接图和组合排列表中完成了信号设备类型的选择，及各种组合在组合架上的排列位置；室内设备布置图反映了信号楼内控制台、电源室、信号机械室的布置情况；控制台盘面布置图中，按要求选择合适的单元块类型，对按钮、光带以及各表示灯进行配置。
图纸的设计满足信号专业相关设计规范。
关键字：
电气集中；车站信号；联锁系统；提速改造；信号设备
Abstract
Thedesignis6502electricalengineeringdesignfortheactualI-2stationafterlearningthesignalprofessionalrelevantcourses,thepurposeofthisdesignisconsolidatingandpromotingknowledgehadlearned.
TheI-2stationisexistingstationwithspeedingup,witchincreasingnewtechnologyatthesetofsignalequipments.Themaincontentofthisdesignincludes:
signalgraphofI-2railwaystation,whichincorporatesthemodelofswitchmachineandtheinstallationofsignalsandcoordinatingcalculationofvariousequipments;Drawingbifilargraphoftrackcircuit,whichfinishesimpedancetransformersettingandmeetsdemandofcodingofcontinuoustrackcircuit;Interlockingtableshowsconflictingsignalandswitchesthatneedexaminationinsettingroutesandthenameoftrackcircuit;Cabletrainroutingandcablenetworkdiagramdescribecabletrendatoutside,typeofcableandcablelengthandquantity;Combinationconnectiondiagramandarrangementtablefinishtypeselectionofsignaldevicesandtherankpositionofvariousassociationincombinedframe;Arrangementdiagramofindoorequipmentreflectssituationofconsole,powersupplyroomandsignalmachineroominthesignalcabin;Arrangementdiagramoftheconsoleselectsappropriatecellblockstypeaccordingtorequirement,andconfigurebutton,bandandindicationlamp.
Designofdrawingmeetrelateddesignspecificationofsignalprofessional.
Keywords:
Electriccentralized,Thestationsignal,Interlockingsystem,Tospeedupreform,Signalequipment
目录
摘要I
AbstractII
1绪论1
1.1工程背景及主要设计技术标准1
1.2设计范围1
1.3设计依据1
1.4设计要求1
1.5设计内容1
2I-2号站信号平面布置图2
2.1概述2
2.2设计部分2
2.2.1集中区划分以及道岔2
2.2.2转辙机的型号以及数量2
2.2.3信号机的布置3
2.2.4坐标计算4
2.2.5股道的编号及长度6
2.2.6安全线的设置6
3I-2号站双线轨道电路图7
3.1概述7
3.2设计部分7
3.2.1轨道电路的极性交叉7
3.2.2轨道电路送受电端布置7
3.2.3扼流变压器的设置9
4I-2号站上行咽喉联锁表10
4.1联锁表概述10
4.2设计内容及步骤10
5电缆径路图和电缆网络图12
5.1概述12
5.2电缆径路图的设计12
5.2.1电缆网络的构成12
5.2.2室外电缆网络连接设备的类型12
5.2.3电缆长度的计算12
5.2.4电缆芯数的确定13
5.2.5电缆芯数的汇总13
5.3电缆网络图14
6组合连接图15
6.1组合连接图概述15
6.2组合连接图的设计15
7组合排列表17
7.1组合排列表概述17
7.2组合排列表设计17
7.2.1组合位置的编号17
7.2.2组合排列表的编制17
7.2.3TDF组合排列表18
8室内设备布置图19
8.1信号楼类型的选择19
8.2楼内设备布置19
9控制台盘面布置图20
9.1概述20
9.2控制台盘面的设计20
9.2.1设计原则20
9.2.2单元类型图的选择20
结论22
致谢23
参考文献24
1绪论
1.1工程背景及主要设计技术标准
（1）本次设计的I-2号站为兰州到武威之间的一个五股道车站,该站有两条正线,3条侧线。
3G有大量的货物列车通过,其余各股道均为超限的客车和货车混用线。
I-2号站下行进站口有大于6‰的下坡道，设置安全线以保证行车安全；站场与货物线、养路工区等专用线有接轨，设置了牵出线。
I-2号站共有15组道岔，其中双动道岔8组，单开道岔7组。
（2）兰武段为电气化牵引区段，I-2号站为既有线提速改造的车站，车站正线上的所有轨道区段以及侧线股道均需电码化；站内的进站、出站、调车信号机均采用透镜式色灯信号机；站内正线上的道岔采用S700K型转辙机，其他道岔根据需要采用ZD6-D型或ZD6-E/J型转辙机；区间通过信号机3灯4显，闭塞制式为ZPW-2000。
1.2设计范围
I-2号站为K260+999至K262+165的车站集中联锁区，联锁范围内的所有信号机、道岔和轨道电路均由信号楼集中控制。
1.3设计依据
（1）由知道教师提供的站场平面缩尺图；
（2）国家现行有关设计规程以及标准；
（3）信号专业工程设计相关资料。
1.4设计要求
（1）信号设计应遵守信号专业相关设计规范及技术标准；
（2）信号设备类型的选用应符合铁道部有关设计规定和标准，并在能力范围内选择新技术、新标准；
（3）信号设计应充分考虑实际站场的需求。
1.5设计内容
（1）I-2号站信号平面布置图（附图2）；
（2）双线轨道电路图（附图3）；
（3）联锁表（附图4）；
（4）电缆径路图（附图5）；
（5）电缆网络图（附图6）；
（6）组合连接图（附图7）；
（7）组合排列表（附图8）；
（8）室内设备布置图（附图9）；
（9）控制台盘面布置图（附图10）；
（10）编制主要工程数量、材料设备数量表；
2I-2号站信号平面布置图
2.1概述
本设计所选择的站场为I-2号站，该站是兰州方面至武威方面既有线改造的一个中间站，站场线路缩尺图见附图1。
根据既有线改造的要求，正线上的道岔均为提速道岔，采用的转换设备类型为采用S700K型；全站为电气化牵引区段，为使列车由区间驶入站内的过程中安全不断码，闭塞制式采用ZPW-2000，区间通过信号机选择绿、红、黄三个灯位，组成四种显示指挥列车运行。
本次设计中，将货物线、养路工区等都纳入联锁范围，统一进行各种信号设备的布置以及信号机、警冲标坐标计算等。
2.2设计部分
2.2.1集中区划分以及道岔
附图2上的所有道岔均在联锁区范围内，由信号楼统一控制。
道岔的编号是按规定自进站口向站舍中心编写，如附图2所示，由于该车站是既有线改造的车站，道岔的编号略有不同。
正线上的道岔直开为定；侧线上的18号道岔引向安全线，则以引向安全线的位置为定位；特殊地，I-2号站的3G进行的货物量作业较大，则将17号和18号道岔以开通3G的位置为定位，如附图2所示。
2.2.2转辙机的型号以及数量
在本次设计中，根据不同道岔对牵引力矩的要求，使用的转换设备型号及数量作如下说明：
正线上的道岔采用S700K型转辙机，如附图2中的1#、13#、9#、2#、14#、20#道岔的转辙设备均采用S700K型。
正线正方向运行的接发车进路上的对向道岔尖轨、心轨均可动，如15#、8#、6#、20#道岔，各用四台S700K型的转辙机牵引；顺向道岔固定心轨，尖轨可动，如2#、13#、11#道岔各用两台转辙机。
接向安全线、避难线、牵出线等专用线的道岔转换设备采用直流ZD6-D型转辙机，如附图2中的24#、26#、28#道岔；各道岔采用一台ZD6-D型转辙机牵引。
与S700K双机牵引构成渡线道岔的道岔以及与侧线股道相连的道岔用ZD6-E/J型转辙机，如附图2中的4#、16#、22#、7#道岔均采用ZD6-E/J型；各用两台ZD6-E/J型转辙机牵引。
2.2.3信号机的布置
（1）进站信号机
根据信号机设置的规范【1】，将下行进站信号机X、XN设置在距进站道岔（1号道岔）尖轨尖端304m的地方；将上行进站信号机S设置在距进站的10号道岔尖轨尖端319m的地方，蒋SN设置在距2号道岔警冲标235m的地方，如图2.1所示。
图2.1 进站信号机的设置
（2）出站信号机
出站信号机的设置如附图2所示。
I-2号站的上下行咽喉均有两个发车口，用信号显示不能区分进路方向，所以各出站信号机均装设一个进路表示器。
该车站为既有线改造，正线I、II股道可以办理通过进路，要求信号机的显示距离比较远，所以将正线上的出站信号机SI、SII设为高柱；侧线股道不能办理通过进路，所以在4G、3G、5G三条侧线上出站信号机均设为矮柱信号机，如图2.2所示。
图2.2出站兼调车信号机的设置
（3）调车信号机
图2.2中的SIID、S4D信号机为股道头部的调车起始信号机；如图2.3所示的D14、D16为尽头型调车信号机，作用是由货物线等专用线或者牵出线向咽喉区调车。
图2.3尽头线调车信号机的设置
图2.4所示D12信号机设在14号道岔的岔尖，作为调车车列折返信号；图2.4中的阻拦信号机D20信号机为提高车站的通过能力而设置，当3G的货物列车头部超过X3D时，列车可以根据D20信号机的显示行走，而不用倒退依照X3D的显示。
图2.4折返和阻拦信号机的设置
2.2.4坐标计算
（1）道岔岔尖坐标的计算
给定的信号楼公里标为K261+010.7，根据岔心距信号楼的距离以及岔心至岔尖的距离可以得到岔尖的坐标。
如附图2中9号道岔岔心坐标为K260+484，查道岔尺寸表[2]得该道岔岔心至岔尖距离为12.197m，由于9号道岔在远离信号楼侧，则岔尖坐标为：
取539m；若道岔在靠近信号楼侧，如11号道岔则岔尖坐标为：
取459m。
特殊地，车站信号平面图中的交叉渡线6号、8号、10号、12号道岔的图号为专线7623，在道岔尺寸表中没有相对应的图号，本次设计取与之接近的图号7503计算岔尖的坐标。
（2）警冲标坐标计算
根据缩尺图上岔心至信号楼的距离，再由警冲标至道岔岔心的距离、联接曲线半径和线间距共同计算得出警冲标的坐标。
根据附图2中9#道岔的相关信息，查表[2]得知警冲标至岔心的距离为50m，9号道岔岔心距信号楼682.7m。
所以警冲标的坐标为：
，取633m。
（3）信号机坐标计算
已知缩尺图上岔心至信号楼的距离，根据道岔的辙叉号、导曲线半径、线间距离以及股道的超限情况就可以计算得出信号机的坐标。
信号机的类型有高柱信号机和矮型信号机两种，根据设置位置的不同计算方法也略有差异，具体有以下五种情况：
设在辙叉后所连接两线路中间的矮型信号机
例如，附图2中调车信号机D5坐标的计算。
已知1号道岔岔心的坐标为683m，道岔类型为12号，IG和IIG之间相距5m，查表知D5矮型一机构无进路表示器信号机至岔心的距离为54.07m，则D5的坐标为：
，取629m。
设在辙叉号所连接线路中间的高柱信号机
例如，附图2中的13号道岔岔心坐标为404.7m，查表知高柱出站兼调车信号机SII至岔心的坐标为64.83m，则信号机的坐标为340m。
设在辙叉后所连接线路外侧的矮型信号机
图2.5坐标移动的处理（截图）
例如，图2.5中的X5信号机应设置在18号道岔警冲标内防3.5~4m处。
查表[2]的得知辙叉号为12的道岔警冲标至岔心的距离为48.5m，已知18号道岔岔心的坐标为624.3m，则18号道岔警冲标的坐标为575.8m，则X5信号机的坐标为572m。
根据计算结果X3的坐标为565.73m，由于警冲标离X3信号机的距离大于4m，则将X5和警冲标的坐标统一向靠近站舍方向移动6.57m，即X3和X5是同一个坐标，这样就不会侵入限界，也不会过多影响线路的有效长。
同理，S3和S5也做同样的处理。
设在辙叉后所连接线路外侧的高柱信号机
例如，附图2中的XII信号机应设置在20号道岔警冲标内防3.5~4m处。
查表的得知辙叉号为12的道岔警冲标至岔心的距离为48.5m，已知20号道岔岔心的坐标为628.3m，则XII信号机的坐标为：
设在道岔岔尖的信号机
根据岔尖至基本轨缝的距离以及岔尖的坐标，就可以计算得出此类信号机的坐标。
例如，附图2中20号道岔岔尖的坐标为640m，查表得到辙叉号为12的道岔岔尖至基本轨缝的距离为4.395m，则D18信号机的坐标为：
2.2.5股道的编号及长度
I-2站共有5个股道，兰州方面和武威方面与每一股道均能进行双向接发车作业，办理不同的作业，股道有效长度也不同。
如附图2中上行4G的长度是S4至另一端绝缘节即X4的距离，即
下行4G的长度为X4至13号道岔警冲标的距离，即
2.2.6安全线的设置
I-2号站在下行接车方向的末端设置安全线，是由于在列车制动距离范围内，下行进站口外方有6‰以上的下坡道，在列车进站刹不住车的时候保证行车安全，如附图2所示。
3I-2号站双线轨道电路图
3.1概述
双线轨道电路图是在附图2的基础上，将单线图改为了双线图，该图能够清晰反映轨道电路极性交叉的情况和扼流变压器的设置位置。
I-2号站站内属于电码化区段，轨道电路既要传输电码化信息又要沟通牵引电流，为了保证相邻轨道区段信号电流的可靠传输，轨道电路之间采用极性交叉，同时设置扼流变压器。
为了牵引回流可靠回流，在附图3中做了打断和沟通扼流变压器中性接点的处理。
3.2设计部分
3.2.1轨道电路的极性交叉
轨道电路极性交叉用双线轨道电路布置图表示，极性交叉的目的是为了防止绝缘节破损。
I-2号站共可以组成6个闭环，极性交叉的检查如图3.1所示。
图3.1检查极性交叉的双线轨道电路图（截图）
在图3.1中，内圈里面绝缘节的个数为7个，不能做到极性交叉。
该环由两条正线和两组双动道岔构成，不能通过移动绝缘节位置满足电码化的要求，则在D9信号机和9号道岔之间添加人工极性交叉，使圈内绝缘节个数达到8个。
在其他环内，当通过移动绝缘节的位置内圈内的绝缘节个数仍然不能满足偶数时，则同样添加人工极性交叉，如附图3中9号道岔和13号道岔之间的绝缘节所示。
需注意的是：
实现不了极性交叉时，若由正线和侧线构成一个圈时，在侧线上人工极性交叉；若由正线和正线构成一个环，则一般在发车进路上人工极性交叉，不要在正向接车进路上以及股道上添加人工极性交叉。
3.2.2轨道电路送受电端布置
正线电码化轨道电路，例如图3.2中的1DG，将1DG送电端设在靠近列车运行方向的D1信号机处，将发码端设在远离运行方向D5信号机处。
图3.2正线送受电端设置（截图）
侧线尽可能做到“双受”或者“双送”，如图3.3所示。
图3.3“双送双受”（截图）
附图4中的24-26DG有一个送电端，多个受电端，根据送受电端设置规则，在坐标644的位置添加绝缘节划分轨道电路，减少受电端个数同时缩小维修调整量，如图3.4所示。
图3.4“一送三受”（截图）
3.2.3扼流变压器的设置
在双线轨道电路中，扼流变压器设置25HZ轨道电路的发送端和接收端以联通相邻轨道的牵引电流，在如图3.5所示的轨道电路中，由于对面上行咽喉双动道岔的存在，牵引电流不能回流，需要将SII和S4的绝缘节处的扼流变压器中接点连接起来以通过牵引回流。
图3.5回流线的设置
4I-2号站上行咽喉联锁表
4.1联锁表概述
联锁表的内容关系到每条进路的安全与否。
根据已经设计的I-2号站平面布置图，按联锁表中每一栏的编写顺序，逐条编写。
编写过程中，要考虑所有与行车有关的条件，保证每条进路的安全。
4.2设计内容及步骤
编制联锁表的内容及步骤如下：
（1）方向栏：
填写进路性质（接、发车或调车）及运行方向（武威方面、正或反接、正或反发）。
（2）进路栏：
列出上行咽喉所有的基本进路。
如附图4所示进路栏里列车进路“至4股道”；调车进路“由D10”、“至D12”和“向D2”。
（3）排列进路按下按钮栏：
如附图4中办理进站信号机S至3股道的进路时，操作人员应首先按下的按钮为SLA，其次按下的按钮为X3LA；办理D14至D4的进路时，需要操作人员首先按下D14A，然后按下D10A。
（4）确定运行方向道岔栏：
I-2号站上行咽喉没有变通进路，此栏不填写。
（5）信号机栏：
S至Ⅱ股道正线接车时，始端信号机为S，该信号机显示U；办理S至4股道侧线接车时，始端信号机为S，该信号机显示UU；由3股道发车时根据前方闭塞分区的空闲个数显示L或LU或U；调车统一填白灯的符号B，如附图4中调车进路所示。
（6）表示器栏：
I-2号站上行咽喉有两个发车口，为了区分到底向哪一个发车口发车，在X3、X4、X5等信号机上加一个表示器。
信号机上的表示器亮时，列车应开往次要发车口，如附图4所示。
（7）道岔栏：
正向接车至5股道时顺序填写所经过的道岔，依次为2/4、（6/8）[10/12]、（14/16）、（18）。
（8）敌对信号栏：
附图4中排列武威方面正向4股接车进路时，X4、D8、D18信号机不能开放，敌对信号应为X4、D8、D18，此类信号属于无条件敌对；D18至4股调车时，只有6号道岔为定位时，信号S才为敌对信号，此类信号为条件敌对信号。
（9）轨道区段栏：
排列反向至3股道接车进路时，需要依次检查IBG、8-10DG、14DG、16DG、18DG、3G共6个轨道区段；办理由4股道反向发车进路时，依次检查22DG、20DG、6-10DG、2DG的空闲。
（10）迎面进路栏：
附图4中由武威方面向3股道接车时，兰州方面不能继续向3G接车或者调车，否则将会与迎面的接车发生碰撞。
这时在此栏的列车一栏填写3G，在调车一栏填写3G。
迎面调车进路之间不属于迎面敌对。
（11）其它联锁栏：
办理接车进路、通过进路和调车进路时此栏不填写；办理发车进路时，要根据区间轨道区段的空闲情况开放出站信号机，此栏中填写“BS”；列车反方向运行必须要在允许改变方向的条件下方可出站，所以此栏中应写“BSYG”。
（12）进路号码栏：
本站中共有进路56条，根据进路排列顺序依次填写。
5电缆径路图和电缆网络图
5.1概述
根据信号平面布置图及各种信号设备所用电缆及走线，合理绘制电缆径路图，主要包括对信号电缆类型的选用、电缆盒的选用、电缆径路的选择以及相关长度和芯数的计算。
电缆网络图是将电缆径路图中的电缆和电缆网络所连接的设备摘出，构成的一张独立的图纸。
5.2电缆径路图的设计
5.2.1电缆网络的构成
从信号楼出来的信号设备的干线电缆分别单独走线。
电码化区段的轨道电路单独送受电，非电码化区段的轨道电路送电端与信号机合用一根干线电缆，受电端与道岔合用一根干线电缆。
5.2.2室外电缆网络连接设备的类型
（1）轨道变压器箱
I-2号站上行咽喉6-10DG、14DG、20DG等轨道区段的送电端采用一个XB1型的轨道变压器箱，受电端也用一个XB1型变压器箱。
18DG和16DG的送电端用一个XB2型变压器箱，受电端各用一个XB1型变压器箱；24-26DG、28DG、22DG等轨道区段的送电端用一个XB2型变压器箱，同时受电端也用一个XB2型变压器箱。
（2）电缆盒
上行咽喉选用的电缆盒四种。
HF-4和HF-7为分向电缆盒，HF-4至少一进两出，HF-7至少一进三出；HZ-24可以作为电缆走线的一个接续，如附图5中的D10信号机的终端盒可以首先接入D18的终端盒，再由D18的终端盒接向坐标为645米处的7方向盒，这种情况下，HZ-24时必须做到一进一出；HZ-12可以作为D8、D16、D22等信号机的终端盒，也可以作为4号、18号、22号等道岔的终端盒。
5.2.3电缆长度的计算
电缆长度按照下列公式计算：
（5.1）
式中L—电缆总长度，m；
—电缆沟长度，m；
X—相邻两股道之间的距离（X小于5.5米时取5.5米，大于5.5米时取实际值），m；
G—电缆穿越线路数；
a—电缆附加长度，包括：
室内储备量5m，室外每端环状储备粮2m，每端出入土及做头为2m，信号楼至最近线路中心的距离为20m，电缆在楼内走行的距离18m；
1.02—敷设电缆的自然弯曲系数。
例如，信号楼至C18方向盒之间的电缆长度。
C18分向电缆盒的坐标为638m，信号楼至最近线路的距离为20m，楼内走行18m，楼内环状储备量5m，分线盘做头2m，共25m。
由公式（5.1）得：
5.2.4电缆芯数的确定
（1）信号电缆芯线数
电气集中车站采用集中供电式透镜式色灯信号机，根据计算【4】，I-2号站上行咽喉的所有信号机的信号电缆网络都不需要加芯，电路导线数就为电缆芯线数。
根据各信号机的点灯电路【3】，可得附图5中进站信号机电路导线数为13芯，带一个进路表示器的出站兼调车信号机电路导线数为14芯，
升级会员 