进站信号机点灯电路图

进站信号机点灯电路图（精选5篇）

篇1：进站信号机点灯电路图

进站信号机侧线开放不了故障处理

故障现象：某站S进站信号机侧线开放不了信号。故障原因：点灯电路2DJ继电器故障。分析判断：

1、排列上行正线接车信号正常；

2、排列上行进侧线停车进路时，进路白光带显示正常，S进站复示器闪双黄灯后灭灯。说明LXJ被驱动后又落下。

3、排列上行侧线接车进路时观察S-JZ组合继电器状态为： 1DJ随LXJ↑后而↓，LXJ又由↑随1DJ↓后又↓,LXJ↓后1DJ随之又↑。正常情况下由于1DJ缓放，LXJ由↑至↓接点转换过程中保持↑，信号随之开放。上述继电器状态变化可能有两种情况下产生，一是LXJ吸起1DJ所在支路电路不通，二是2DJ所在支路电路不通2DJ不能↑，造成1DJ↓。观察2DJ始终没有吸起。

4、首先补信号在分线盘判断室内外。该故障补信号在分线盘测不到XJZ、XJF，判断为室内故障。根据下图可见，在定位（不开放信号）借XJF220测2DJ53，2DJ63上应有XJZ220，但测试2DJ53上有XJZ220，2DJ63上却没有，要么继电器插接不良或配线断，要么2DJ继电器坏。若是配线或继电器接点问题，应多次补信号测XJZ、XJF查找（注意1/2优选法断线方法的使用，加快查找速度）。

5、若是室外问题用多次补信号测XJZ、XJF查找或测回路电阻查找（断掉电源）。

处理：先更换2DJ继电器，排列进侧线进路试验，开放信号正常。

试验：S进站信号机侧线开放正常，测试2DJ灯丝电流（断开RD3将万用表串接其中进行测试）正常（≥100mA）。

篇2：进站信号机点灯电路图

一．电路工作原理

信号点灯电路如图7-1所示。以两方向出站信号机为例。

信号点灯电路用来控制信号机的显示，直接向司机发出行车命令。信号显示的正确与否，直接影响行车安全。所以，信号机点灯电路是具有严密性、可靠性的安全电路。点灯电路中，设有断线保护，采用了位置法和双断法的混线保护措施。依据联锁条件的要求，信号机的允许灯光灭灯时，要使信号显示降级;正线信号机的禁止灯光灭灯时，要禁止信号机再开放允许信号（正线）。所以，每架信号机都设有灯丝继电器，用以监督信号灯泡的完整。

信号机的点灯电源，一般由室内通过电源屏分为4束供出，在电源屏、组合架的零层、组合的侧面都设置了熔断器防护。点灯电源通过电缆送到室外。信号机内设有点灯变压器，将点灯电压降为12V之后，点亮信号灯泡。

矮型出站信号机，共有4种显示状态，这4种显示状态，是由出站兼调车的LXJ、DXJ、ZXJ、2LQJ进行控制的。电路的逻辑关系是：

图7-1

信号点灯电路

1.信号机的平时状态：

LXJ↓

DJ↑，信号机点亮红灯

DXJ↓

2.只有一个离去区段空闲时：

LXJ↑

ZXJ↑

DJ↑，信号机点亮黄灯

2LQJ↓

3.两个离去区段都空闲时：

LXJ↑

ZXJ↑

DJ↑，信号机点亮绿灯

2LQJ↑

4.开放调车信号时：

LXJ↓

DJ↑，信号机点亮白灯

DXJ↑

注：如果有两个发车方向

LXJF↑

LXJ↑

2DJ↑

ZXJ↓

DJ↑

ZXJ↓

2DJ↑

信号机点亮两个绿灯时，从逻辑关系式可以看出，主信号继电器ZXJ用来区分向主要线路发车还是向次要线路发车。ZXJ吸起说明向主要线路发车，点一个绿灯或黄灯;ZXJ失磁落下说明向次要线路发车，点两个绿灯。2LQJ用来区分点绿灯或黄灯。2LQJ吸起，点亮一个绿灯，2LQJ失磁落下，则点亮一个黄灯。

二．信号机故障时控制台的现象

信号点灯电路采用了双重系统，具有主灯丝断丝后自动转换副灯丝的功能，以及较完善的故障自诊功能。点灯电路出现故障时可以从控制台信号复示器点灯状态、电铃响铃报警发现。

进站信号复示器平时点亮红灯。开放允许信号时，进站信号复示器点亮绿灯;开放引导信号时，进站信号复示器点亮一红一白灯光。出站信号复示器平时无显示;开放允许信号时，点亮绿灯;开放调车信号时，点亮一个月白灯光。

（一）红灯或蓝灯灭灯时 控制台现象: 1.进站信号机:控制台复示器闪红灯。

2.出站信号机:控制台复示器闪白灯。

3.调车信号机:控制台复示器闪白灯。

分析:出现上述现象时，可以在分线盘上测量。进站信号机测量H、HH;出站信号机测量H、HBH;调车信号机测量A、BAH。上述端子之间若有交流220V电压，则为室外故障;若无电压，则为室内故障或发生了短路故障。

（二）允许灯光灭灯时 1.控制台现象:

（1）进站信号机:复示器在点亮稳定绿灯的同时闪红灯，此现象维持约2s。

（2）出站信号机:复示器在点亮稳定绿灯的同时闪白灯，此现象维持约2s。

（3）调车信号机:复示器闪白灯后灭灯。

分析:进站和出站信号机的允许灯光黄灯的点灯线使用了1U（U）与LUH，绿灯使用了L和LUH。在出现允许灯光灭灯的故障现象时，在开放信号的2s内测试，若有电压则为室外故障，若无电压则为室内故障（短路故障另行分析）。

注意:（1）当进站信号机的第二位黄灯灭灯时，点灯电路的动作逻辑关系是:2DJ↓→DJ↓，此时应该区分第一位黄灯与第二位黄灯灭灯的现象。

（2）若允许灯光灭灯，在重复开放信号2s后，信号机则自动改点红灯。LXJ↑→点绿灯或黄灯→因允许灯光灭灯DJ↓→LXJ↓→点红灯→DJ↑，故在其他时间内无法测到允许灯光的点灯电压。

2.当XJJ的保持吸起电路或LXJ的自闭电路发生故障时，其现象与上述现象有区别，读者应该注意区分。

（1）现象:信号机复示器由点亮稳定的绿灯直接变为点红灯（进站）或灭灯（出站），无闪红灯（进站）或闪白灯（出站）的过程，说明XJJ的保持吸起电路故障或LXJ的自闭电路故障。分析XJ从吸起到失磁落下，DJ一直保持在吸起状态。若XJJ先于LXJ失磁落下，则说明XJJ保持吸起电路故障;若LXJ先于XJJ失磁落下，则说明LXJ自闭电路故障。两者的故障现象，反映到控制台上是相同的。

（2）在控制台上也可以区分上述故障，方法如下。信号关闭后，重复开放信号，在LXJ缓放的瞬间，再次按压始端按钮，若信号不关闭，则说明LXJ的自闭电路故障。若信号仍然关闭，则说明XJJ先于LXJ失磁落下，造成信号关闭，是XJJ的保持吸起电路故障。

分析:重复开放信号后，信号开放使LXJ↑→FKJ↓，在FKJ↓至LXJ缓放的时间内，再次按压始端按钮将使FKJ再次吸起，用FKJ的前接点将LXJ的自闭条件短接。

3.若室内在开放信号时，进站信号机信号复示器在点亮绿灯的同时闪红灯，约2s后变成闪红灯，则说明允许灯光的点灯回路发生短路故障;出站信号机信号复示器在点亮稳定绿灯的同时闪白灯，2s后变成闪白灯，则说明出站信号机的允许灯光发生了短路故障。

分析:未开放信号，LXJ失磁落下，信号机正常点亮红灯;开放信号，LXJ吸起，点亮允许灯光，因为允许灯光的点灯回路短路，烧坏室内熔断器，DJ失磁落下使LXJ失磁落下，信号关闭后，禁止灯光也无法正常点亮。

三、信号点灯电路室外设备故障分析（以红灯为例）

当进站（进路）、出站、通过、调车等信号机出现故障时，电务维修人员在接到车站值班员通知后，应立即登记停用设备，积极组织查找故障原因，并及时向工长、车间和段调度汇报。

发现故障后，应首先在分线盘上区分故障的范围和性质，下面，就信号机的室外故障处理方法进行分析。

（一）在分线盘上测量故障信号机的H和HH（或HBH）

1.若有交流220V电压，则说明室外发生断线故障。

2.若无交流220V电压，则应看组合架及相应组合的XJZ或XJF熔断器是否熔断:（1）若熔断器完好，则说明分线盘到组合内部断路。

（2）若已熔断，且更换熔断器后即熔断，说明是短路故障。

（3）若是短路故障，则可在分线盘甩开一个端子，再加熔断器，若不再熔断，则说明分线盘至信号机处短路;若再次熔断，则说明是分线盘至组合内部短路。

注意:若BX-34型变压器Ⅱ次侧短路，其现象是控制台复示器不闪光（DJ不失磁落下），熔断器不熔断，但在分线盘的端子上测到的电压降低，测到的电压大约在交流150V（视信号机至信号楼的距离而定）。

（二）在信号机处的变压器箱或终端电缆盒上测量（进站信号机、两方向出站信号机端子为3、7，一方向出站信号机端子为3、6）

1.若有交流220V电压，则说明变压器箱或电缆盒至信号机内部点灯电路发生断路故障。2.若无交流220V电压:（1）若在分线盘测出有交流220V电压，则说明电缆断线。

（2）在分线盘甩开一个端子，再加熔断器，若不再熔断，则说明分线盘至信号机处短路，应前往现场信号机处，在电缆盒内甩开任一端子，室内再加熔断器: ①仍然熔断熔断器，则说明分线盘至信号机电缆盒之间的电缆发生短路故障。

②不再熔断熔断器，则说明BX1-34型变压器Ⅰ次或电缆盒至BX1-34型变压器Ⅰ次间引入线短路。

注意:在分线盘分析判断后，在前往室外时，要注意将分线盘动过的线头恢复到正常位置，防止发生判断错误。在操作时，要与室内人员密切联系，确保判断正确。

（三）在BX1-34型变压器Ⅰ次侧测量（设变压器箱或电缆盒端子有电压）

1.若有交流220V电压，则说明BX1-34型变压器Ⅰ次故障或BX1-34型变压器Ⅱ次至灯泡间有断路故障。

2.若无电压（此处仅分析断路，短路故障另行分析），则说明变压器箱或电缆盒端子至BX1-34型变压器Ⅰ次侧之间断路，分别判断是哪一根引入软线断路即可。

（四）在BX1-34型变压器Ⅱ次侧测量（设BX1-34型变压器Ⅰ次有电压）

应将电压表挡置于交流25V挡位上。

1.若有13V左右电压，则说明BX1-34型变压器Ⅱ次到灯端间断路。

2.若无13V左右电压，则说明BX1-34型变压器故障。正常情况下变压器各端子间电压如图7-2所示。

图7-2（1）Ⅰ1-Ⅰ2 与Ⅰ1-Ⅰ3 之间均为220V，说明Ⅰ1-Ⅰ2 线圈或引出线断线。

（2）Ⅰ3-Ⅰ2 和Ⅰ3-Ⅰ1 均为220V，说明Ⅰ2-Ⅰ3 线圈或引线断线。（3）变压器Ⅱ次侧各端子均无输出，则可判明为Ⅰ次故障。

（4）若Ⅰ次正常，Ⅱ次故障: ①Ⅱ1 引线断线:Ⅱ3-Ⅱ2 之间为1V，Ⅱ1-Ⅱ3 之间无电压，Ⅱ3-Ⅱ4 之间为2V。

②Ⅱ3 引线断线:Ⅰ1-Ⅱ2 之间为13V，Ⅰ1-Ⅱ3 之间无电压，Ⅱ1-Ⅱ4 之间为16V，Ⅱ2-Ⅱ3 之间无电压，Ⅱ3-Ⅱ4 之间无电压。

注意:（1）测变压器Ⅰ次及Ⅱ次时，应注意及时更换万用表挡位。

（2）若是发生变压器Ⅱ次侧的Ⅱ3 引出线断线故障，而Ⅱ1-Ⅱ2-Ⅱ4 正常，则可以临时用Ⅱ2 或Ⅱ4 恢复使用。

（五）在灯泡端测量（设BX1-34型变压器Ⅱ次有输出）

1.若有12V左右电压，则说明灯座弹簧不好或灯泡断丝。

2.若无电压，按步进电压法查找具体断路点即可。

注意:（1）JZCJ-0.12型继电器线圈的压降约为1V，直流电阻约为1Ω左右。

（2）灯丝转换继电器的两组后接点，一组供点副灯丝用，一组供主灯丝断丝报警用，前接点未用，应注意区分。

（六）变压器箱或电缆盒至信号机内部短路的分析及处理

当确定是短路故障之后，则应用断线法进行查找: 1.甩开变压器箱或电缆盒端子3上的电缆线，用电阻R×1挡测量变压器Ⅰ次侧:（1）若电阻值在80Ω左右，则说明引入软线及变压器Ⅰ次侧正常。

（2）若电阻值为0Ω，则说明引入软线或变压器Ⅰ次侧短路，继续在变压器一次侧甩线，分别判断之，即可以区分。

2.若BX1-34型变压器Ⅰ次侧正常，Ⅱ次侧短路，则可以用下列方法查找:（1）甩开Ⅱ3，并取下信号灯泡，用电阻挡测试从Ⅱ1-Ⅱ3 至灯端的配线是否短路，若短路，则应用甩线法分别判断。

（2）若经过判断点灯电路的配线正常，则应恢复BX1-34型变压器至室内的配线，Ⅱ3 的线应继续甩开，在BX 1-34型变压器Ⅱ次测量，若无电压，则是Ⅱ次短路。

注意:（1）因为BX1-34变压器Ⅱ次侧及信号灯泡阻值均较小，无法用电阻挡进行准确的判断。所以，用甩线法进行电压判断时，应仔细地与日常测试的值相比较。

（2）当上述方法不能区分短路范围时，则可以甩开Ⅱ次侧的配线，测量Ⅰ次侧的空载电流。Ⅱ次侧如正常（Ⅰ次侧的空载电流约为0.12A左右），则可以断定是Ⅱ次侧配线故障，集中查找配线即可以。若是Ⅱ次侧短路，则Ⅰ次侧的电流将明显增加。

（3）当Ⅱ1-Ⅱ3 短路时，在Ⅱ1 与Ⅱ2、Ⅱ1 与Ⅱ3 将基本上测不到电压，Ⅱ3 与Ⅱ4 之间将有略低于2V的正常电压输出。

（4）Ⅱ次侧短路，变压器的噪声增加，温度升高，时间长将烧坏变压器，如图7-3所示。

图7-3 ①变压器Ⅱ次侧短路点若在JZCJ-0.12型继电器线圈前，在短时间内不会烧毁变压器，控制台的现象是主灯丝断丝报警，室外灭灯，室内DJ↑（因点灯回路中有电流，灯丝转换继电器JZCJ-0.12型继电器失磁落下）。

②变压器Ⅱ次侧短路点若在JZCJ-0.12型继电器线圈后，室内将无任何显示（短路电流使JZCJ-0.12型继电器保持在吸起状态）。

四．允许灯光的点灯电路故障分析（以四显示出站信号机白灯为例）

允许灯光灭灯，开放信号后，DJ↓将使DXJ经缓放后失磁落下，改点禁止灯光。所以，允许灯光的点灯电压，是瞬间送出的，不宜采用电压法进行查找。此时，可以使用电阻法进行查找。

注意:用电阻法查找，应与室内加强联系，严禁室内在处理故障的过程中开放信号，防止烧坏万用表或室内点灯熔断器。

（一）在变压器或电缆盒4、6端子上测量（设电压已送到电缆盒）

1.若电阻值在80Ω左右，则说明BX1-34型变压器Ⅰ次侧及引入线正常。

2.若电阻值为0Ω，则说明BX1-34型变压器Ⅰ次侧或引入线短路，查找方法与红灯短路故障处理方法相同。

3.若电阻值为无穷大，则说明引入线或BX1-34型变压器Ⅰ次侧线圈断路，分别判断区分即可。

（二）在灯泡端测量（设BX1-34型变压器Ⅰ次正常）若电阻为0Ω，则可采用下列方法: 1.取下信号灯泡，若电阻值仍为0Ω，则说明变压器Ⅱ次至灯泡端配线正常（仅限于断路情况），故障为灯座压簧不良或灯泡断丝。

2.若取下灯泡后，电阻值变为无穷大，则说明灯座及灯泡良好，故障是变压器Ⅱ次侧断线或灯端至变压器Ⅱ侧断线或是JZCJ-0.12型继电器线圈断线，分别进行判断即可。

变压器Ⅱ次侧短路，处理方法同禁止灯光的处理方法。

五．处理信号点灯电路故障的技巧

当信号点灯电路发生故障时，可以在分线盘上快速区分故障的范围及性质，方法如下（设允许灯光故障）。

1.将万用表置于交流250V挡位，在分线盘测量（重复开放信号时），有电压，则为室外故障:无电压，则为室内故障。进行此项操作时须确认室内的电压已经送出。

2.若是室内电压已经送出，则故障在室外，可以将万用表置于R×1挡位，在分线盘测量:（1）若阻值在100Ω左右，说明分线盘至信号机BX1-34型变压器的Ⅰ次正常，Ⅱ次或信号机内部故障。

（2）若阻值在0Ω左右，说明分线盘至信号机处的电缆短路，此故障使熔断器熔断。

（3）若阻值在20Ω左右，说明BX1-34型变压器Ⅰ次短路（视该信号机距信号楼的距离，应注意判断）。

（4）若阻值为∞，说明电缆或BX1-34型变压器Ⅰ次断路。

注意:（1）BX1-34型变压器Ⅰ次的直流阻值为80Ω左右，电缆芯线的阻值为23.5Ω/km。两者的阻值之和应≥100Ω。

（2）使用电阻挡测量时，应与室内加强联系，不得开放信号，防止烧坏万用表或室内熔断器。同时，根据所测阻值的大小，可以判断出短路点距信号楼的距离。

六．错线故障分析

错线故障一般发生在工程施工、更换信号机内部配线或更换器材后，在日常维修中较少发生。一旦发生，因故障现象特殊，且有些现象与断线故障相似，易引起误判。在此，进行简单分析，以引起读者的注意，如图7-4所示。

图7-4 1.主灯丝线与回线配错。主灯丝点亮正常;若主灯丝断，则副灯丝不能正常点亮。

2.副灯丝与回线配错。主、副灯丝串接，同时点亮，但亮度明显降低;若断开主灯丝，则副灯丝点亮正常。

3.主、副灯丝线配错。平时副灯丝点亮，且灯丝转换继电器吸起正常;若断开副灯丝，则灯丝转换继电器失磁落下，主、副灯丝点亮。

4.JZCJ-0.12型继电器线圈1至中接点1配错。主、副灯丝点亮正常;若断开主灯丝，JZCJ-0.12型灯丝转换继电器颤动。JZCJ-0.12型继电器的配线方式如图7-5所示。

篇3：进站信号机点灯电路图

1 ZPW-2000A区间信号机点灯电路的相关问题

目前我国自主研发的闭塞设备就是ZPW-2000A区间全自动闭塞设备。这种设备也是我国的铁路系统的自主产权设备。这种全自动的闭塞设备拥有很多的优点, 例如, 它拥有文星的性能, 丰富的信息量等, 通过这种全自动闭塞设备的使用, 铁路系统的区间信号设备由从前的三种显示, 变成了现在的四种显示。这种转变在实际的应用中就是将传统的红, 黄, 绿三种颜色指示变成了四种颜色的显示, 这其中加入了绿黄这种颜色显示。当我们的设备开启使用之后, 不但在效率上提升了铁路的运输;更从稳定性上提升了铁路系统的安全性能, 降低了信号的室外故障率, 从而降低了信号的维修次数。但是有一个问题在设备开启使用之后, 就一直困扰着我们, 那就是连续的在区间信号设备出现消灯的问题故障, 这种故障已经在很大的程度上影响到了铁路系统的运输安全, 干扰了铁路系统的生产能力, 所以, 我们应该立即分析问题出现的原因并且给予及时的整改。

2 ZPW-2000A区间信号机点灯电路的相关问题的原因

关于ZPW-2000A区间信号机点灯电路的相关问题的原因分析, 我们从两个方面进行阐述:ZPW-2000A区间信号机点灯电路的电路原理;ZPW-2000A区间信号机点灯电路的原因分析。

2.1 ZPW-2000A区间信号机点灯电路的电路原理

在这种设备在ZPW-2000A区间信号机点灯电路中时, DJ线路的吸起检查2DJ线路的条件, 反之, 2DJ线路的吸起检查并不检查DJ线路条件, 根据这种情况, 当我们的信号设备显示黄绿的时候, 颜色为绿色的显示灯显示的却是黄色的信号, 这时的黄色灯进行消灯, 信号设备进行灭灯动作。与此同时, 当这种信号设备可以允许信号灯进行消灯以后, 设备后方的信号设备会重新显示为黄色的信号显示, 达到了信号灯的信号转移。这种情况下, 已经可以达到铁路安全的标准要求, 原则上不会让信号的显示有很强烈的升级现象。具体的原理图见图1。

2.2 ZPW-2000A区间信号机点灯电路的原因

关于上述的故障, 我们通过分析可以找出其中的一个共同点, 那就是信号设备在进行绿色灯显示的时候, 黄色灯进行消灯。同时我们还注意到了在对信号设备进行检查维修的过程里, 我们监测到的室外显示灯的电压是正常的电压, 但是在室内, 用于控制点灯开启电路2DJ在第三和第四组吸起点上有非常明显的烧损痕迹。基于此发现, 我们重新更换2DJ线路, 并进行重新的监测。通过重新的检测, 我们发现, 在信号设备进行双灯显示的时候, DJ线路的电流是120毫安, 2DJ线路的电流是112毫安。我们在铁路信号系统的施工过程中, 对室内的BGY2-8型号的变压器进行调整, 让室外的显示灯开始是的通电电压为210V到220V, 调整显示灯端部电压, 让其在10.6V到10.8V的范围内。这样就让各种电压值符合了198V到242V;10.2V到11.4V的标准规定。这样的话, 一切都是正常的。这样一来我们就要对继电器进行接点的压力测试。测试的结果显示为112毫安, 这一电流值远远低于250毫安的电流标准。这样就说明了问题出在继电器上, 联系继电器的厂家后, 厂家给出的建议是调整灯丝的电流, 让灯丝的电流在150毫安到170毫安的范围内。这样我们找到了问题的根本原因。

3 ZPW-2000A区间信号机点灯电路的相关问题的改进方法及措施

对于ZPW-2000A区间信号机点灯电路的相关问题的改进方法及措施的介绍。文章从两个方面进行给出:第一, 我们要对灯丝的电流继电器进行调整监督, 通盘检查各种点灯元件是否满足和匹配我们实际使用的要求;第二, 我们要修改调度的监督和违纪的检测取样电路, 让这些电路真正并且正确的反映出现场的实际信号。具体的取样图见图2。

4 ZPW-2000A区间信号机点灯电路的相关问题的改进后的效果

通过上述的检验和分析, 我们对信号灯丝的电流进行了有效的调整, 让信号灯的灯丝的电流值满足140毫安以上的厂家建议值, 经过这次的整改, 现阶段我区的信号设备已经在没有出现过信号灯消灯的故障现象, 信号灯的继电器的工作使用也正常化, 铁路系统的安全得到了更好的保障。

参考文献

[1]吴昕慧.基于ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路试验系统方案研究[J].科技传播, 2010 (20) .

[2]石伟, 王彦伟.ZPW-2000型自动闭塞改变运行方向时出站信号机非正常关闭现象分析与处理[J].铁道标准设计, 2013 (6) .

[3]邢甫军.提高ZPW-2000区间轨道电路运用质量的探索[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2013 (5) .

篇4：进站信号机点灯电路图

关键词：列车信号机；电子化点灯模块

中图分类号： U284.7 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）16-168-2

0 引言

铁路车站中列车信号、进路、道岔三者之间的联锁控制发展经历了三大发展阶段，分别是机械联锁控制、电气集中联锁控制、计算机联锁控制系统。限于当时的电子技术发展水平，和对铁路运营安全的考虑，计算机联锁系统依然选择将继电器电路作为执行电路。这些计算机联锁系统的特点是由计算机保证联锁、由继电器电路来执行联锁系统下发的联锁命令。正是由于整个计算机联锁系统中保留了一部分重弹力式继电器，使得计算机智能化的特点无法充分体现。为了突出计算机联锁系统的职能化特征，也为了使计算机联锁系统具有更高的可靠性和安全性，有必要研制一种电子化的执行模块来替代由继电器构成的执行电路。

本文重点对列车信号机传统继电器式点灯电路进行了电子化研究设计。

1 列车信号机传统点灯电路电子化点灯模块总体设计

铁路车站的列车信号机包括进站信号机、带调车信号的两方向的出站信号机以及进路信号机，这些列车信号机传统的点灯电路都是由继电器控制的。结合列车信号机传统点灯电路实现的功能，电子化、智能化、模块化后的列车信号机点灯电路应该具备如下功能：

①能与计算机联锁系统进行信息交换，接收由计算机联锁系统中联锁主机下发的列车信号机点灯指令，同时还要实时地给联锁主机上传列车信号机点灯状态；

②能实时监测列车信号机点灯电流和列车信号机的点灯状态；

③每个列车信号机电子化模块可以控制1架列车信号机，最多可以点H、U、L、2U、YB、2L、DB 7个灯位；

④电子化模块要实时进行自检，当电子化电路自身出现故障时必须自动输出安全侧点灯信息，即点红灯；

⑤不给出乱显示；

⑥将AC220V电源转换为AC16V，作为列车信号机点灯电源。

根据列车信号机电子化点灯模块所具备的功能，和列车信号机传统控制电路的运用技术条件，铁路车站列车信号机传统点灯电路电子化点灯模块总体结构如图1所示。

铁路车站列车信号机传统点灯电路电子化点灯模块主要由通信电路、微处理器、列车信号机点灯主控回路、主控回路状态监测电路、信号点灯状态监测电路以及报警指示电路构成。

图1中，通信电路在联锁主机和微处理器间进行信息传递，这些信息包括联锁主机下达的点灯指令、表示和报警信息以及主控回路和其他电路的运行状态信息；主控回路根据联锁主机下达的点灯指令，控制列车信号机灯泡的点亮和熄灭；信号点灯状态监测电路用来对列车信号机信号点灯状态进行实时监测；主控回路状态监测电路用来对列车信号机电子化模块中与安全控制相关的元器件进行实时监测；报警指示电路在列车信号机电子化点灯模块或者列车信号机故障时及时地给出对应的报警信息。

2 列车信号机电子化点灯模块硬件电路设计

根据列车信号机传统点灯电路电子化点灯模块总体设计框图，其硬件电路设计包括通信电路设计、主控电路设计、主控回路状态监测电路、列车信号机点灯状态监测电路以及报警指示灯。下面主要对列车信号机电子化模块点灯主控电路进行介绍。

列车信号机传统点灯电路电子化模块的点灯主控电

本文研究设计的列车信号机传统点灯电路电子化模块总共需要控制7个灯位的显示，分别是H灯、U灯、L灯、2U灯、YB灯、2L灯以及DB灯。由于列车信号模块所控制的7个灯位（H灯、U灯、L灯、2U灯、YB灯、2L灯以及DB灯）中有需要与其他灯位配合点亮的，也有需要单独点亮的，所以将其控制的7个灯位进行分组控制，将需要单独点亮的H灯、DB灯、U灯和L灯作为第一组进行控制，将需要与第一组中有关灯位同时点亮的YB灯、2U灯和2L灯三个灯位作为第二组进行控制。

3 列车信号机传统点灯电路电子化点灯模块软件设计

铁路车站列车信号机传统点灯电路电子化点灯模块的软件设计，根据电子化点灯模块的控制功能，遵照控制软件工程方法规范，采用了模块化结构设计。

根据铁路车站列车信号机传统点灯电路电子化点灯模块要实现的功能和硬件整体设计，铁路车站列车信号机传统点灯电路电子化点灯模块的软件主要分为两大块，分别是控制软件和监测软件。其控制软件包括电子化点灯模块上电自检模块、初始化模块、通信模块、点灯命令处理模块、点灯控制模块；监测模块包括列车信号机点灯状态监测模块、点灯主控回路状态监测模块以及监测信息接收处理模块。其中点灯控制软件主要负责硬件的控制输出、输入信号的采集和逻辑处理，以实现列车信号机传统点灯电路电子化点灯模块对列车信号机的显示控制功能。

4 电子化点灯模块可靠性和安全性设计

为了保证铁路车站列车信号机传统点灯电路电子化点灯模块具有高的可靠性和安全性，进行了如下设计：

4.1 电子化点灯模块采用“2取2”的安全结构

根据铁路车站列车信号机传统点灯电路电子化点灯模块需要完成的功能和列车信号机点灯控制电路的运用技术条件，铁路车站列车信号机传统点灯电路电子化点灯模块采用“2取2”的安全结构，模块的整体结构首先保证了其具有高的安全性。

4.2 点灯控制电路选用安全型继电器作为主控元器件

铁路车站列车信号机传统点灯电路电子化点灯模块主控电路选用选用带强制导向接点的小型纤细型安全继电器。其机械寿命高达1000万次以上，是带有强制断开接点的安全型板载继电器。在线圈无励磁的状态下，该继电器的常开接点熔接后所有的常闭接点将保持0.5mm以上的接点间隔；同样地，在线圈励磁状态下，常闭接点熔接后所有的常开接点将保持0.5mm以上的接点间隔。这一特性保证了该继电器某一个接点的故障不会导致其他接点出现同样的故障，为铁路车站列车信号机传统点灯电路电子化点灯模的可靠性和安全性提供了另一重保障。

4.3 点灯控制电路采用双断法

铁路车站列车信号机传统点灯电路电子化点灯模块所有灯位点灯控制回路的去线和回线上都对称设置了2个安全型继电器，可以实现不同点灯回路的安全可靠切换。这样可以避免只有去线或只有回线混线时造成误点灯现象，还可以避免在一个继电器故障的情况下模块出现错误点灯或所控灯位不受控制的现象。

5 结论

篇5：进站信号机点灯电路图

1 利用Solidworks建立零件模型

铁路信号点灯单元结构设计采用Solidworks软件建模, 主要包括两个基本组成部分:一是端子板;二是壳体。根据B/T 3203-2008铁路信号点灯单元以及实际使用环境要求, 其外形尺寸应满足:长度不大于120mm, 宽度不大于120mm, 高度不大于130mm。

1.1 端子板建模

端子板主要用于引出接线端子的安装, 以及与壳体的紧固。引线端子采用直径为M5的螺栓, 相邻端子之间的中心距离不小于20mm。利用Solidworks的实体建模功能采用自底向上的设计方法, 端子板建模顺序为:选择基准面、创建几何草图、生成拉伸特征、生成异型孔、圆角等, 所建立的实体模型如图1所示。

1.2 壳体建模

壳体主要用于安装电源变压器、控制部件、灯丝转换继电器等, 根据安装及元器件结构尺寸要求。利用Solidworks的实体建模功能采用同样的设计方法, 壳体建模顺序为:选择基准面、创建几何草图、生成拉伸特征、抽壳、生成异型孔、拉伸切除、圆角等, 所建立的实体模型如图2所示。

2 有限元分析

有限元分析 (FEA, Finite Element Analysis) 是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。应用FEA软件分析问题, 一般可分为三个基本步骤:前处理、分析计算和后处理。前处理是建立有限元模型, 完成单元网格划分;后处理则是采集处理分析结果, 使用户能简便提取信息, 得出计算结果。

2.1 网格划分

在建立模型时, 需对实际物理模型进行适当简化处理, 通过删除那些对实际问题研究没有影响或者影响很小的特征, 从而减少模型的特征数。端子板模型与壳体模型装配可在ANSYS Workbench中自动识别装配接触面, 默认设定Bonded接触属性, 装配接触面定义如图3所示。

有限元建模的原则是既能准确仿真结构的力学特性, 又尽可能使模型简单。利用无缝对接技术将SolidWorks模型导入到ANSYS Workbench 软件中, 采用自由网络划分, 网格规模为47527单元, 85331节点, 如图4所示。

2.2 边界条件施加与载荷设定

由于该模型安装在色灯信号机构内部, 主要受到重力载荷的影响, 其中端子板和壳体净质量为0.3241kg, 安装内部元件后的总质量为1.92kg。模拟实际使用情况所设置约束 (边界条件) 为4个安装孔处固支, 即约束所有自由度。载荷类型为加速度, 方向为重力方向 (+X) , 等效加速度由公式1得a=58056mm·s-2, 用于模拟安装内部元件后所承受的重力载荷由公式2得F=18.816N。载荷及约束的设置如图5所示。

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m端于板——端子板净质量;m壳体——壳体净质量;M——安装内部元件后的总质量。

2.3 分析结果

图6为等效应力云图, 最大应力0.19MPa, 出现在壳体上下部边界处, 其余位置应力较小。此工况下的最大应力远远小于材料的屈服极限, 满足静强度要求。

3 结束语

本文通过介绍铁路信号点灯单元重要零件三维模型设计及有限元分析, 说明了如何利用SolidWorks软件设计建立三维模型, 运用ANSYS Workbench有限元分析的方法。采用这种方法, 设计者能方便、快捷的零件或装配体进行有限元分析, 降低了设计失误率, 提高了设计效率, 降低了设计成本, 缩短了设计周期, 对于铁路信号类产品的设计制造有一定的现实意义。

参考文献

[1]陈志民, 游新娥.Solidworks2009从入门到精通[M].北京:机械工业出版社, 2009.

[2]林瑜筠.铁路信号基础[M].北京:中国铁道出版社, 2006.

[3]TB/T3203-2008.铁路信号点灯单元[S].

[4]余华俐, 徐创文.基于Pro/E和ANSYS的钻机大钩强度有限元分析[J].制造业自动化, 2009, 31 (10) :119-121.