項(xiàng)目3-1 認(rèn)識色燈信號機(jī)課件講解

項(xiàng)目三信號機(jī)的運(yùn)行與維護(hù)主講教師:黃玉萍3.1認(rèn)識色燈信號機(jī)認(rèn)識色燈信號機(jī)3.12024/7/1931．信號分類

(1)視覺信號和聽覺信號視覺信號是以信號燈的顏色、顯示數(shù)目及燈光狀態(tài)等表達(dá)的信號，如地面信號機(jī)、手信號旗、信號牌等。聽覺信號是以聲音的強(qiáng)度、長短等方式來表示信號意義，如機(jī)車鳴笛等。例如某地鐵公司的《行車組織規(guī)則》中關(guān)于列車鳴笛規(guī)定：

我國鐵路視覺信號的基本顏色是紅、黃、綠聽覺信號如：號角、響墩、機(jī)車鳴笛等2024/7/1941)鳴笛的作用是發(fā)出警告或要求協(xié)助，長聲為三秒，短聲為一秒，音響間隔為一秒。重復(fù)鳴示時(shí)，須問隔五秒以上；

2)為避免對站內(nèi)乘客及鐵路沿途的居民造成滋擾，列車在正線上運(yùn)行時(shí)只可在必要時(shí)鳴笛；

3)表3一l中的情況下必須按指定方式鳴笛：表3-1列車鳴笛鳴示方式表2024/7/195(2)固定信號和移動信號固定信號是固定設(shè)置在規(guī)定位置的信號裝置，如地面信號機(jī)等。移動信號是根據(jù)需要臨時(shí)設(shè)置的信號裝置，如實(shí)施臨時(shí)限速時(shí)設(shè)置的限速告示牌和限速終止標(biāo)牌等。固定信號機(jī)減速信號為：白天柱上一個黃色圓牌；夜間柱上一個黃色燈光。6

(3)地面信號和車載信號地面信號是設(shè)置在線路附近供駕駛員辨識的信號。車載信號是將地面信號通過傳輸設(shè)備或其他方式傳輸引入列車的信號。車載信號設(shè)備安裝在列車的兩端。

城市軌道交通地面采用的色燈信號機(jī)在結(jié)構(gòu)上與鐵路信號機(jī)基本相同，但在設(shè)置要求和顯示意義方面與鐵路有一定區(qū)別，對于信號機(jī)的顯示距離也有自己的規(guī)定，除了車輛段和有道岔的正線車站外，其他地方一般不設(shè)置地面信號機(jī)。城市軌道交通的自動化程度比較高，一般采用“地面信號顯示與車載信號系統(tǒng)相結(jié)合、以車載信號系統(tǒng)為主”的運(yùn)用方式，列車的運(yùn)行速度不取決于地面信號機(jī)的顯示，地面信號只起輔助作用。

信號機(jī)是用于指揮列車運(yùn)行的信號設(shè)備。為了保證列車行車安全，提高運(yùn)輸效率，在城市軌道交通正線和車輛段線路上設(shè)有多種信號機(jī)來指揮列車或調(diào)車作業(yè)。城市軌道交通信號采用與鐵路信號相同的色燈信號機(jī)。色燈信號機(jī)以其燈光的顏色、數(shù)目和亮燈狀態(tài)來表示信號的含義。

色燈信號機(jī)按照安裝方式的不同，可分為高柱、矮柱、半高柱及掛壁式。

色燈信號機(jī)按照機(jī)構(gòu)不同，可分為透鏡式、組合式和LED式信號機(jī)。透鏡式色燈信號機(jī)3.1.1透鏡式色燈信號機(jī)采用透鏡組將光源發(fā)出的光束聚成平行光束，故稱為透鏡式。這種信號機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，控制電路所用電纜芯線少，所以得到廣泛應(yīng)用。

透鏡式色燈信號機(jī)有高柱和矮型兩種類型。高柱信號機(jī)的信號機(jī)構(gòu)安裝在信號機(jī)柱上，矮型信號機(jī)的機(jī)構(gòu)安裝在混凝土基礎(chǔ)上，如圖3-1所示。圖3-1透鏡式色燈信號機(jī)（一）透鏡式色燈信號機(jī)的組成機(jī)構(gòu)

透鏡式信號機(jī)機(jī)構(gòu)的每個燈位由透鏡組、燈泡、燈座及遮檐組成，如圖3-2所示。圖3-2透鏡式信號機(jī)機(jī)構(gòu)

透鏡組裝在鏡架框上，由兩塊帶棱凸透鏡組成，其中內(nèi)側(cè)透鏡為有色帶棱外凸透鏡，外側(cè)透鏡為無色帶棱內(nèi)凸透鏡。使用帶棱透鏡的原因是它比不帶棱透鏡輕且較薄，光線通過時(shí)損失少；使用兩塊透鏡可以縮短焦距，提高光源利用率，增加射出平行光的強(qiáng)度。信號機(jī)顯示顏色取決于有色透鏡，可根據(jù)需要選用。

圖3-3透鏡式信號機(jī)結(jié)構(gòu)13

燈泡是色燈信號機(jī)的光源。目前信號機(jī)采用12V25W直絲燈泡。根據(jù)需要可以使用雙燈絲燈泡，當(dāng)平時(shí)點(diǎn)亮的主燈絲斷絲時(shí)，能通過外接的自動轉(zhuǎn)換設(shè)備自動點(diǎn)亮副燈絲，保證信號不間斷顯示。

燈座用于安放燈泡?，F(xiàn)采用定焦盤式燈座，調(diào)整好透鏡組焦點(diǎn)后固定燈座，更換燈泡時(shí)無需再調(diào)整。圖3-4燈泡結(jié)構(gòu)

透鏡式信號機(jī)機(jī)構(gòu)分為單顯示、二顯示和三顯示三種，其中二顯示和三顯示機(jī)構(gòu)分別劃分為兩個和三個燈室，燈室之間用隔板分開，防止相互串光。單顯示機(jī)構(gòu)用于阻擋信號機(jī)，以及復(fù)示信號、引導(dǎo)信號及進(jìn)路表示器。

二顯示和三顯示機(jī)構(gòu)可以單獨(dú)使用，也可以組合使用(也可與單顯示機(jī)構(gòu)組合)，再按燈光配列對信號燈位顏色的規(guī)定安裝有色內(nèi)透鏡。例如，圖3-5中XJl由一個二顯示機(jī)構(gòu)和一個三顯示機(jī)構(gòu)組成，并對于不使用的燈位予以封閉。3-5進(jìn)出廠信號機(jī)（二）透鏡式色燈信號機(jī)的機(jī)構(gòu)分類透鏡式色燈信號機(jī)機(jī)構(gòu)的含義(以XSA—HL為例)：X：信號機(jī)構(gòu)S：色燈G：高柱A：矮型HL：紅綠B：白燈A：藍(lán)燈U：黃燈

透鏡式色燈信號機(jī)的光系統(tǒng)燈泡置于透鏡組的焦點(diǎn)處使燈泡發(fā)出的光呈平行射出，光線集中，照射遠(yuǎn)。三、透鏡式色燈信號機(jī)的點(diǎn)燈單元

透鏡式色燈信號機(jī)的點(diǎn)燈和轉(zhuǎn)換裝置是由信號變壓器和燈絲轉(zhuǎn)換繼電器組成?，F(xiàn)在一般將點(diǎn)燈和燈絲轉(zhuǎn)換功能結(jié)合為一體，構(gòu)成多功能信號點(diǎn)燈裝置（多功能智能點(diǎn)燈單元），信號機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示：目前地鐵使用主要有DDXL幸點(diǎn)燈單元和XDZ-B型多功能信號點(diǎn)燈裝置兩種。3-6透鏡式色燈信號機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)1、DDXL型點(diǎn)燈單元DDXL的含義為：D--單元；D—點(diǎn)燈；X—信號；L—防雷DDXL型插接式防雷信號點(diǎn)燈轉(zhuǎn)換單元的點(diǎn)燈變壓器采用帶防雷裝置的BX2-34信號變壓器，燈絲繼電器采用JZSJZ型繼電器。圖3-7DDXL型點(diǎn)燈單元原理圖通電--主副瞬間接通--繼電器得電--第1組后接點(diǎn)斷開--副燈絲斷開若主燈絲斷開--繼電器接點(diǎn)落下--后接點(diǎn)接通--副燈絲接通--第二組后接點(diǎn)接通--4-6接通發(fā)出報(bào)警2、DDXL點(diǎn)燈單元的功能和特點(diǎn)DDXL型點(diǎn)燈單元由變壓器、繼電器、九位插接件三大部分組成，其中變壓器端子板上裝有表示燈，配線簡單，施工方便。在正常情況下點(diǎn)亮主燈絲，當(dāng)主燈絲斷路，通過燈絲轉(zhuǎn)換繼電器JZSJC的后接點(diǎn)閉合點(diǎn)亮副燈絲，同時(shí)端子板上的表示燈被點(diǎn)亮。

絕緣耐壓：在正常試驗(yàn)條件下變壓器的初級繞組與次級繞組、初級繞組與屏蔽層間，應(yīng)能承受交流50HZ、有效值為3000v的試驗(yàn)電壓，歷時(shí)1s無擊穿或閃絡(luò)；次級繞組與屏蔽層間應(yīng)能承受交流50HZ、有效值為2000V的試驗(yàn)電壓，歷時(shí)1s應(yīng)無擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象雷擊沖擊耐壓：初、次級繞組對鐵心，初、次級繞組之間，施加電壓波形為1.2/50us，幅值為15kv，間隔為1min的間隔電壓，進(jìn)行正負(fù)極性5次試驗(yàn)不發(fā)生擊穿或閃絡(luò)。（2）交流燈絲轉(zhuǎn)換繼電器部分：機(jī)械部分：接點(diǎn)間隙不小于0.8mm，前后接點(diǎn)壓力不小于150mV電氣特性：工作值不大于1.5A（交流），釋放值不小于0.35A。在溫度為-15~+35℃，相對濕度為45%~75%環(huán)境中，絕緣電阻應(yīng)不小于100M?。絕緣耐壓應(yīng)能承受交流正弦50Hz/1500v，歷時(shí)1分鐘的試驗(yàn)電壓，無擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。（3）插接部分：單片的插入為2~11N，接觸電阻小于0.03?.XDZ-B型多功能信號點(diǎn)燈裝置，詳見課本組合式色燈信號機(jī)3.1.2什么是組合式信號機(jī)？

每個機(jī)構(gòu)只有一個燈室，使用時(shí)根據(jù)信號顯示要求分別組裝成二顯示、三顯示及單顯示機(jī)構(gòu)，故稱為組合式。燈室間無竄光的可能。組合式信號機(jī)的優(yōu)點(diǎn)適用于瞭望困難的線路，適用于曲線半徑300～20000m的各種曲線和直線軌道上，在距信號機(jī)5～1000m距離內(nèi)得到連續(xù)信號顯示。組合式色燈信號機(jī)——種類型號（按非球面透鏡的直徑分）：135、150、200組合式色燈信號機(jī)構(gòu)

XSZ—135

由光系統(tǒng)、機(jī)構(gòu)殼體、遮檐、瞄準(zhǔn)鏡插孔四部分組成組合式色燈信號機(jī)構(gòu)——光系統(tǒng)

由反光鏡、燈泡、色片、非球面鏡、偏散鏡及前表面玻璃組成。燈泡燈座反光鏡是橢球面鏡，將光源發(fā)出的光反射后聚焦起來燈泡采用TX型信號直絲燈泡前表面玻璃罩向后傾斜15°，可防止信號機(jī)因反光造成的信號誤認(rèn)現(xiàn)象。偏散鏡使部分光線按所需方向偏散一定角度，能增強(qiáng)部分近距離能見度。偏散鏡有4種型號，1型、2型、3型、4型。非球面鏡用于聚光，提高光能利用率色片取決信號顯示的顏色組合式色燈信號機(jī)構(gòu)

由光系統(tǒng)、機(jī)構(gòu)殼體、遮檐、瞄準(zhǔn)鏡插孔四部分組成外殼用硅鋁合金壓鑄而成。內(nèi)外表面涂成無光黑漆，可防止光反射。密封好，體積小，重量輕遮檐采用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯制造。重量輕，耐腐蝕，強(qiáng)度高。既能遮擋陽光，又能滿足偏散光顯示的需要。機(jī)構(gòu)右下方有一個瞄準(zhǔn)鏡插孔，用于調(diào)整信號機(jī)顯示方向組合式色燈信號機(jī)構(gòu)——光學(xué)原理信號燈泡發(fā)出光源色光濾色片非球面透鏡將散射的色光聚成平行光偏散鏡一部分光保持原方向射出，稱為主光，用于遠(yuǎn)距離顯示，光強(qiáng)較高另一部分光按偏散鏡的偏散角度射出稱為偏光，用于曲線部分LED組合式色燈信號機(jī)3.1.3LED信號機(jī)一般由鋁合金機(jī)構(gòu)、發(fā)光盤、點(diǎn)燈裝置、報(bào)警單元組成。

LED信號機(jī)鋁合金機(jī)構(gòu)與透鏡式色燈信號機(jī)大小相同，分為高柱機(jī)構(gòu)和矮型機(jī)構(gòu)兩種，每種機(jī)構(gòu)又分別包括二燈位機(jī)構(gòu)、三燈位機(jī)構(gòu)兩種類型，根據(jù)使用需要，還有專門的復(fù)示機(jī)構(gòu)、引導(dǎo)機(jī)構(gòu)等。目前使用的LED信號機(jī)有多種類型，主要有XSL型、XSLE型、XLL型、XSZ(G、A)型、XLG(A、Y)型等。一、LED色燈信號機(jī)的組成及原理XSLE型LED信號機(jī)LED發(fā)光盤是采用發(fā)光二極管制成的信號燈光源，如圖3-5所示。發(fā)光盤分為高柱發(fā)光盤、矮型發(fā)光盤、表示器發(fā)光盤三種，分別適用于高柱機(jī)構(gòu)、矮型機(jī)構(gòu)、復(fù)示機(jī)構(gòu)、引導(dǎo)機(jī)構(gòu)、表示器機(jī)構(gòu)等。

點(diǎn)燈裝置用于為發(fā)光盤提供電源。有些類型LED信號機(jī)的發(fā)光盤，例如XSZ型的發(fā)光盤，可以與現(xiàn)有信號燈變壓器直接配合使用，而大多數(shù)發(fā)光盤需要通過點(diǎn)燈裝置將現(xiàn)有信號電源轉(zhuǎn)化為12V直流電以驅(qū)動發(fā)光盤。圖3-5LED信號機(jī)發(fā)光盤1、LED發(fā)光盤介紹PFL-1型LED發(fā)光盤是采用LED支制成的色燈信號機(jī)新光源，用以取代傳統(tǒng)的雙絲信號燈泡和透鏡組，從而徹底消除燈絲斷絲這一多發(fā)性的信號故障。（1）發(fā)光盤的分類發(fā)光盤的型號由漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字組成，如下圖所示：

報(bào)警單元的功能是當(dāng)發(fā)光盤LED二極管損壞數(shù)量超過總數(shù)的30％時(shí)，以及主、備電源有一路發(fā)生故障時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警條件發(fā)出報(bào)警。有些類型LED信號機(jī)的發(fā)光盤本身還集成了報(bào)警功能，有些類型LED信號機(jī)專門設(shè)置有獨(dú)立的報(bào)警單元。（2）技術(shù)指標(biāo)及正常工作條件

二、LED信號機(jī)的特點(diǎn)：

(1)可靠性高發(fā)光盤是用上百只發(fā)光二極管和數(shù)十條支路組成，使用中即使個別發(fā)光二極管或支路發(fā)生故障也不會影響信號正常顯示，這在一定程度減少了信號燈絲雙斷等故障，提高了信號顯示的可靠性。

(2)壽命長發(fā)光二極管使用壽命可達(dá)105h，是信號燈