鐵路車站聯鎖

利用機械、電氣自動控制和遠程控制的技術和設備,使車站範圍內的信號機、進路和進路上的道岔相互具有制約關係,這種關係稱為鐵路車站聯鎖。

鐵路車站聯鎖

正文

利用機械、電氣自動控制和遠程控制的技術和設備,使車站範圍內的信號機、進路和進路上的道岔相互具有制約關係,這種關係稱為鐵路車站聯鎖。
概述 鐵路車站聯鎖是鐵路信號的重要組成部分。1843年英國首先採用機械集中聯鎖;1887年日本研製成功聯鎖箱設備;1904年美國開始採用電氣集中聯鎖;1929年美國開始使用繼電集中聯鎖。隨著電子計算機的發展和普及,目前有些國家已開始使用計算機聯鎖。
列車進站的進路,或出站的進路,都是由道岔的不同開通位置所確定的。因此,在進路入口處須有信號機。進站信號機防護的進路範圍為一整條站線,出發信號機防護的進路是應去區間,調車信號機則只是道岔區。當進路上的道岔開通位置符合進路要求,進路的線路空閒,並未安排同一股道的敵對進路,信號機才能開放,顯示綠燈或黃燈;否則,信號機不能開放,即顯示紅燈,禁止列車進入。信號機開放後,進路上的道岔被鎖在進路要求的位置;而敵對進路也必須鎖閉,同時敵對進路的信號機不開放,顯示紅燈。列車駛入進路後,防護這條進路的信號機立即關閉,顯示紅燈,不允許其他列車再駛入。這種信號機,進路空閒情況和進路道岔的聯鎖關係,成為保證列車和機車車輛在車站範圍內的運行安全,以及有效地利用車站行車設備,提高車站通過能力的重要措施。
非集中聯鎖 道岔的操縱分散在各道岔旁進行,而信號機可集中操縱地聯鎖。分聯鎖箱聯鎖和電鎖器聯鎖。
聯鎖箱聯鎖 這種聯鎖由一根隨道岔尖軌動作的轉轍桿和一根隨信號機導線動作的信號桿組成。桿上刻有缺口,通過轉轍桿和信號桿相互位置的變化,來模擬道岔和信號機的不同狀態,實現道岔和信號機之間的聯鎖。這種聯鎖只有道岔開通位置符合進路要求時,轉轍桿缺口位置才不阻礙信號桿移動,信號機才能受到導線傳遞來的拉力開放,否則,轉轍桿將阻止信號桿移動,信號機也就不能開放。信號機一旦開放之後,信號桿所處的位置,將反過來阻止轉轍桿再變位,即將道岔鎖閉在固定的位置上。
這種聯鎖設備只適用於一根導線操縱的單線臂板信號機。由於導線控制距離短,受氣溫變化的影響大,經常需要人工檢查和調整,而且進路的空閒是依靠鐵路規章來人為保障的。因此,這種聯鎖一般用於運量小、股道短和道岔數少的無電源設備的車站。
電鎖器聯鎖 分別在道岔和信號握柄上設電鎖器,電鎖器上有接點分別代表道岔和信號位置。通過一方道岔電鎖器的接點控制對方信號電磁鎖器電鎖的電路,以實現信號機和道岔間以及信號機相互間的聯鎖。電鎖器有一個電磁線圈、銜鐵和鎖閉片。當電鎖器的電磁線圈中有足夠的電流,吸起銜鐵,帶動鎖塊離開鎖閉片的缺口,鎖閉片才能隨著連線桿上移而鏇轉,否則鎖閉片阻止連線桿上移,即禁止扳動握柄,道岔或信號機被鎖在規定位置上。電鎖器另外裝有隨著鎖閉片鏇轉而開閉的電氣接點組,通過此接點的閉合或斷開來反映道岔或信號機的實際狀態,即模擬被控對象的狀態。這樣,通過道岔電鎖器的接點給信號電鎖器的電磁線圈送電流,只有道岔位置正確才使電路接通,信號電鎖器有足夠電流,即準許扳動信號握柄使信號機開放後,由信號電鎖器的接點給道岔電鎖器電磁線圈送電的電路被斷開,於是再不能扳動道岔握柄,即將道岔鎖在規定位置上。顯然,在道岔握柄和信號握柄間用電鎖器聯繫取得聯鎖關係,既不受兩者距離遠近的限制,也不受道岔數多少的影響。使用色燈信號機時,控制距離也不受限制。電鎖器聯鎖在中國無電源設備的車站得到推廣使用。
集中聯鎖 道岔集中在車站信號樓內操縱,常見的有機械集中聯鎖、電氣集中聯鎖等。
機械集中聯鎖 道岔和信號機的操縱握柄集中在信號樓內,這些操縱握柄連有機械桿件,桿件間用鎖簧實施聯鎖。機械集中聯鎖不需要扳道員在現場扳道,因而提高作業效率,並且可防止由於車站人員同扳道員之間的聯繫錯誤所造成的行車事故。但是,由於導線和導管的傳動動程在受力後拱起或拉抻會造成損失,因而控制距離受到限制。此外,機械桿件和鎖簧磨損,會降低聯鎖的安全性,所以機械集中聯鎖在20世紀50年代以後逐漸被電氣集中聯鎖取代。
電氣集中聯鎖 通過信號樓內的控制台操縱車站內的色燈信號機和電動轉轍機實現聯鎖和監督列車運行。
早期的電氣集中聯鎖在操縱握柄間採用機械鎖和電磁鎖,信號機和道岔的操縱按區域集中在車部咽喉區的信號樓里。50年代以後,電氣集中聯鎖都採用電磁繼電器,以邏輯電路實現聯鎖,全站的信號機和道岔可由一個信號樓集中控制。為了建立一條進路,值班人員可在控制台上按下一條進路的始端按鈕和終端按鈕。不論進路上有多少組道岔,只要在進路範圍內無車占用,又沒有安排敵對進路,就可將進路中所有道岔轉換到規定位置,並將進路鎖住;在控制台的軌道表示盤上,所選出的進路從始端到終端呈現一條白色光帶,即表示進路已被選出並已經鎖閉。防護這條進路的信號機也同時自動開放。在表示盤上軌道模型旁,這條進路始端處的信號復示器亮一綠燈,表示防護此進路的信號機已經開放。當列車駛入該進路後,信號機自動關閉,信號復示器的綠燈改亮紅燈,白色光帶隨著列車的前進,一段一段地由白色變為紅色,表示列車在占用該區段,然後又由紅色變為滅燈狀態,表示列車已出清該區段,並且該區段已經解鎖。這時,又可利用該區段內的道岔建立新的進路。
解鎖方式有進路分段解鎖制和進路一次解鎖制兩種。進路分段解鎖制是列車每通過進路中的某一道岔軌道區段,立即使該區段解鎖,可提高作業效率,一般用於作業繁忙的大、中型車站。進路一次解鎖制是列車通過進路中的全部道岔軌道區段後,一次解鎖,這種方式只適用於作業較少的小站。此外,還有列車已接近開放的信號,因故突然關閉,這就要延時解鎖,以免列車沖入時遇到正在轉動中的道岔。
電氣集中聯鎖按操作方式分有進路式電氣集中聯鎖和單獨操縱式電氣集中聯鎖;按繼電器配置方式分有組合式電氣集中聯鎖和組匣式電氣集中聯鎖等。進路式電氣集中聯鎖在建立進路時,只按壓進路的始、終端兩個按鈕。單獨操縱式電氣集中聯鎖是非進路式,應先按壓進路中的每一組道岔按鈕,然後再按防護這條進路的信號按鈕。這種方式既費時間又容易按錯,一般只在小站採用。組合式電氣集中聯鎖,每一標準組合有10台或20多台繼電器,並且這些繼電器在架上是敞開放置的。組匣式電氣集中聯鎖,將小型信號繼電器都分組裝在匣內。
發展動向 隨著電子技術的發展,人們曾利用電子原件製成電子集中聯鎖設備。但是,由於造價較高,可靠性以及故障-安全原則方面尚存在一些問題,所以難於推廣套用。隨著計算機可靠性的提高,已有些國家的鐵路正在研製使用計算機聯鎖。
參考書目
 何文卿主編:《車站信號自動控制》,中國鐵道出版社,北京,1981。

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