车站联锁系统.docx

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车站联锁系统

第六章车站联锁系统

车站是列车交会和避让的场所，在车站内有许多线路，这些线路的两端，都以道岔连接着。

根据道岔的不同位置而组成不同的进路，列车或车列是否能进入进路，是用信号机来指挥的。

如果信号机显示的信号是指示列车或车列进入某一股道，而道岔的开通位置却是开通另一股道，这就有发生行车事故的危险。

为了保证安全，就必须使信号机、进路和道岔三者之间有着一定相互制约关系，这种关系称为联锁。

车站联锁系统的主要功能是，通过技术手段来对车站内信号机、道岔、轨道电路等基本信号设备按照规定的要求进行实时控制，以保证列车或调车车列在站内的运输作业安全。

车站联锁系统的首要任务是保证车站内列车或车列的运行安全，因而故障—安全技术和联锁技术是车站联锁系统的主要技术内容。

本章首先介绍车站联锁系统涉及的一些基本概念，然后通过6502电气集中联锁系统对联锁概念和继电电路进行了介绍，最后对目前正在广泛使用的计算机联锁系统进行了分析和说明。

第一节车站联锁基础

一、基本信号设备

图6-1是一个典型的车站信号平面布置图（图中只包括了一个咽喉区）。

一个铁路站场中的需要控制的信号设备主要有信号机、与道岔相关联的转辙机和轨道电路。

1、信号机

信号机是指引列车或车列在站内运行的主要信号设备，机车上的司机将根据信号显示的不同而决定是否可以前行、决定前行的速度级别。

而信号显示的颜色又与信号的类型有着密切关系，一些先介绍信号机的类型，然后介绍信号机的一些特点。

按照信号机的性质，可以将信号机分为列车信号机、调车信号机和出站兼调车信号机。

其中，列车信号机又可以分为进站信号机、出站信号机和进路信号机。

例如，图6-1站场中，XD和X均为进站信号机。

调车信号机可以分为单置信号机、并置信号机、差置信号机和尽头信号机。

例如，图6-1站场中，D11和D13为单置信号机，D7和D9为并置信号机，D5和D15为差置信号机，D1和D15为尽头信号机。

出站兼调车信号机做出站信号机，同时兼作调车信号机用。

例如，图6-1站场中，SII、SIII、S4和S5均为出站兼调车信号机。

信号机状态有三种，即关闭状态、开放状态和灭灯状态。

关闭状态，指信号机点亮禁止灯光（禁止灯光指禁止其前方列车或车列前进的灯光）。

对调车信号机，禁止灯光为一个蓝灯；对列车信号机和出站兼调车信号机，其禁止灯光为一个红灯。

开放状态，指信号机点亮允许灯光（允许灯光指允许其前方列车或车列前进的灯光）。

对调车信号机，允许灯光为一个白灯；对列车信号机，允许灯光的显示颜色和显示数目与多种因素有关，所以允许灯光有多种显示，例如，对进站信号机，正线接车时要求其点亮一个黄灯，侧线接车则应该点亮两个黄灯，如果是正线通过车站，则要求其点亮一个绿灯。

对列车信号机而言，不管其显示颜色如何，能同时显示的灯位最多不超过两个。

灭灯状态，指信号机灯泡内部由于灯丝断丝而使信号机熄灭时所处的状态。

例如，调车信号机平时点禁止灯光——蓝灯，当蓝灯的灯丝断丝时，该信号机将处于灭灯状态；列车信号机平时点禁止灯光——红灯，当红灯的灯丝断丝时，该信号机将处于灭灯状态。

信号机处于灭灯状态时，为了安全起见，一般不允许其前方的车列前进。

信号机的状态可以用安全型继电器来反映：

以灯丝继电器DJ来反映信号是否断丝（以DJ励磁吸起反映没有断丝，以DJ失磁落下反映灯丝断丝），以信号继电器XJ来反映信号是开放还是关闭（没有断丝的情况下，以XJ励磁吸起反映信号开放，而XJ失磁落下反映信号关闭）。

对调车信号机而言，由于其只有两种显示，即白灯和蓝灯，所以，可以用一个信号继电器——调车信号继电器DXJ来反映其灯光显示，即，以DXJ励磁吸起来反映允许灯光——白灯点灯，以DXJ失磁落下反映禁止灯光——蓝灯点灯；对列车信号机而言，由于其有多种显示，对应的信号继电器就有多个。

由于信号机是用于指引列车或调车车列在站内运行，只有信号机开放允许灯光时其前方的列车或车列才能前进。

例如，假定IIAG上停留有机车，若D1点亮允许灯光——白灯，机车就可以越过D1信号机进入其后方的1DG，如果D1点亮禁止灯光——蓝灯，那么机车就不能进入1DG了。

由此可以看出，站场中的信号机实际上是用于防护其后面轨道电路区段的，那么究竟防护其后面几个区段呢？

信号机的防护范围是，从本信号机到车列运行路径上的下一个同向、同性质（此处同性质指列车信号机和调车信号机）的信号机为止。

例如，对于D1，如果机车向IIG直线方向路径运行时，由于其后面的调车信号机为D15，所以D1防护其后面两个轨道电路区段，即1DG和1/19WG，即D1亮白灯后机车可以从IIAG进入到1/19WG，能否进入到19-27DG则取决于D15是否开放允许灯光了，如果机车从IIAG向IG方向运行的话，则D1防护1DG和3DG。

对进站信号机XD，如果列车向5G的路径方向运行，则防护7DG、11-13DG、21DG和5G，能否进入22DG取决于出站兼调车信号机X5是否开放允许灯光。

理解信号机的防护范围将对后面进路概念的理解非常重要。

2．道岔和转辙机

根据道岔的作用，可以将道岔分为单动道岔、双动道岔和交叉渡线道岔。

单动道岔指扳动一根道岔握柄（手动道岔的操纵元件）或按压一个道岔按钮（电动道岔的操作元件），仅能使一组道岔转换，例如，图6-1中的21、22和27均为单动道岔。

如果能使两组道岔同时转换，则称该道岔为双动道岔，对双动道岔的基本要求是，定位时都必须转换到定位，反位时又都必须转换到反位，例如，图6-1中的23/25、17/19等均为双动道岔。

由相互交叉的两个双动道岔就构成了交叉渡线道岔，例如，图6-1中的9/11和13/15构成了交叉渡线道岔。

道岔用于确定列车或车列在站内的运行路径，因而，每个道岔有两个位置，即定位和反位，道岔经常放置的位置叫定位，根据需要而临时改变的位置叫反位。

道岔的定位和反位称为道岔的正常工作状态，此外，道岔还有非正常工作状态，即四开状态，指道岔既不在定位和反位的中间位置，例如道岔由定位向反位转换的过程中，就处于四开状态。

道岔的工作状态可以用安全型继电器——定位表示继电器DBJ和反位表示继电器FBJ来表示：

DBJ处于吸起状态且FBJ处于落下状态时，道岔处于定位；DBJ处于落下状态而FBJ处于吸起状态时，道岔处于反位；DBJ和FBJ均处落下时，道岔处于四开状态。

道岔由定位向反位或由反位到定位工作过程，称之为道岔转换，道岔转换通过转辙机来进行。

道岔不是任何时候都能转换的，例如，当车辆停留在道岔上或者车辆正在道岔上运行时，道岔就不能转换，否则会非常危险（可能引起脱轨），所以，为了确定道岔是否能转换，对每组道岔设置了两个状态，即空闲状态和锁闭状态，只有道岔处于空闲状态时才能进行转换，处于锁闭状态下将禁止道岔进行转换。

可以用一个安全型继电器——道岔锁闭继电器SJ（对双动道岔使用2个道岔锁闭继电器，即1SJ和2SJ）来反映道岔是否能进行转换：

SJ吸起时，道岔处于空闲状态，可以进行转换；SJ落下时，道岔处于锁闭状态，不能进行转换。

此外，对道岔转换在时间上有一定的限制，当道岔转换超过正常转换时间（一般以不超过13s计）还没有转换到规定位置时，则说明道岔出了故障，应给出报警，以便及时维修。

3．轨道电路区段

依据轨道电路区段在站场中的作用不同，可以将轨道电路区段分为道岔区段、无岔区段、股道、牵出线和尽头线等几种类型。

内部含有道岔的轨道电路区段，称之为道岔区段，它一般用于站内转线作业，例如，图6-1中的1DG、3DG、5DG、9-15DG等均为道岔区段；在站场的咽喉中间，内部不含有道岔的轨道电路区段，称之为无岔区段，一般用于暂时存放调车车列，例如，图6-1中的1/19WG和IAG均属于无岔区段；在站场的咽喉边缘，内部不含有道岔的轨道电路区段有三种，一种用于与其它站场之间的专线作业需要，这种不含有道岔的轨道电路区段称之为牵出线，例如，图6-1中的D15G属于牵出线；第二种是存放调车或列车车列的股道，例如图6-1中的1G~5G均为股道，股道与一般无岔区段的差别在于，股道不仅能存放列车车辆，而且能存放调车车列，而无岔区段只能存放调车车列；在咽喉边缘的、不含有道岔的轨道电路区段为尽头线，一般用于临时存放调车车列。

轨道电路用于确定车列在站场中具体位置，即某段轨道电路是处在空闲状态，还是有车占用状态。

一段轨道电路的状态可以用一个安全型轨道继电器DGJ来反映：

DGJ吸起时，反映该轨道电路区段空闲；DGJ落下时，反映车列占用该区段或该轨道电路出现了故障。

二、进路

1.进路概念

进路，指列车或调车车列在站内运行时所通过的路径。

该定义包含几个方面的含义。

首先，只有列车或调车车列在站内运行时通过的路径才能称之为进路，当列车在两站之间的区间上运行时所通过的路径就不能称之为进路，因而，当我们提及列车所在进路时，就意味着列车在站内运行。

其次，在正常情况下，列车或调车车列在站内不能在没有进路的路径上运行，之所以要在进路上运行，是为了保证车列在站内运行的可控制性，进路的安全性能够通过技术措施得到保证，而站内一般路径的安全性无法得到保证。

再次，要保证列车或调车车列在站内安全运行，就必须保障列车或调车车列所要行驶的进路的安全性，即，只有进路处于安全状态时，列车或调车车列才能进入该进路，如果该进路处于不安全状态则不能进入该进路。

最后，一条进路是否安全，必须给出明确的指示信号，以便列车或调车车列的司机能确定是否能进入该进路，为此，在每条进路的始端都要设置一架信号机来对该进路进行防护，当进路处于安全状态时，防护该进路的信号机点亮允许灯光（例如，调车的白灯），列车或调车车列可以进入进路；当进路处于不安全状态时，防护该进路的信号机将点亮禁止灯光（例如，列车信号机的红灯），列车或调车车列就不能进入该进路。

例如，图6-1所示站场中，D3→D7之间是一条进路，该进路由始端信号机D3进行防护，当D3信号机开放允许灯光——白灯时，IAG上的机车就可以根据D3的允许灯光进入该进路，当机车进入3DG之后就必须停下来，不能继续前进而进入前面的9-15DG，因为9-15DG由信号机D9来防护，在D9没有开放允许灯光时，将阻止机车前进。

同样，D9→D13之间是一条由D9防护的进路；D13→IG之间也是一条由D13防护的进路。

所以，D3→IG之间的进路有3条，只有这3条进路始端的信号机（D3、D9和D13）都开放允许灯光之后，停留在IAG上的机车才能经过进路进入IG。

通过上面的实例，可以得出：

（1）每条进路的始端都有一架信号机防护，只有该信号机开放允许灯光之后，车列才能进入该进路。

（2）一条进路的终端处，往往是另一条进路的开始点。

例如，D3→D7的进路的终端处又是另一条进路D9→D13进路的起点位置，这样做的目的是保证车列在站内运行的连续性。

此外，还有一些特殊的地方，例如，D7到X之间也是一条进路，该进路的终端处虽然没有同方向的信号机进行防护，但由于进站信号机X外面就是区间了，而机车在以调车信号机为始端的进路上运行时是不能出站的，所以D7开放允许信号后，9-15DG上的机车进入该进路后，最远只能运行到IAG而不能越过IAG；同理，D5→IIAG，D7→IIAG之间也分别是一条进路。

以上实例都是以调车信号机为始端的进路，所以车列在进路上运行时不能离开车站，要使车列由站外的区间进入车站（或者从车站到达区间），就必须建立以列车信号机为始端的进路。

例如，要想将X外方区间上邻站过来的列车接入到IG上，必须建立X→IG的进路，待X开放允许灯光（注意，D3、D9和D13不能开放允许灯光，因为它们属于调车信号机，而进路始端信号机X为列车信号机，二者属于不同类型，在一条进路上不能同时开放）后，区间上的列车就可以进站了。

同样，要将IIG上的列车发往IIAG外的区间，只需要建立以出站兼调车信号机SII到IIAG上的进路，在SII开放允许灯光后，IIG上的列车就可以出站进入区间了，同样，该进路上的所有调车信号机也是不能开放允许灯光的。

从上面可以看出