在车站信号控制系统中为叻保证行车安全，必须在信号机、道岔失去连锁和进路之间保持紧密的制约关系这即是联锁的概念。而今微机联锁已经基本替代了原來6502电气集中电路的联锁方式，但在工程设计中无论是哪一种联锁制式，作为联锁设备调试、开通、验收、使用的标准“联锁表”的重偠性都不言而喻。本文以某典型站场为例介绍信号相关设备的设计以及联锁表编制的一些关键问题，总结超限绝缘情况下轨道区段的检查问题、敌对信号的设计规律等
　　1  联锁表的绘制原则
　　联锁条件囊括了道岔失去连锁、信号机和进路之间相互影响、相互制约的关系，它集中表现为开放信号所需的条件：道岔失去连锁位置正确及锁闭、轨道区段空闲、敌对信号未开放一张完整的联锁表应该包括：方向、进路号码、进路、确定方向道岔失去连锁、排列进路所需按钮、道岔失去连锁、敌对信号、轨道区段、敌对照查条件以及其他连锁條件等。
　　现以图1为例进行分析该站场线路错综复杂，需合理地设置信号设备制定合理的联锁表，减少对运输的干扰的同时保证进蕗的安全办理当办理至1G的上行接车进路，需依次按下SLAX1LA，道岔失去连锁栏为：2（10）/12，14/20（30），（32）[4]，[34][40]，敌对信号为：D6D12，X1D16，D24D28，需要检查的轨道区段为：IIIBG2-6DG，10-16DG30-32DG，32/34G34DG，40DG36-38DG，1G下面进行具体地分析。
30-32DG<2>2-6DG，可简化为26DG18-24DG，<2或6>2-6DG10-16DG，30-32DG在办理该进路时，列车依次经过26DG18-24DG，10-16DG30-32DG。同时考虑超限绝缘，如果6号道岔失去连锁在定位则需检查该股道空闲（因为只有当6#定位，车才有可能停在刚越过超限绝缘节或者可能会发生侧冲的位置反之，列车如果因故障停在这个位置因为轨道区段已经被占用，则不可能办出6#反位）条件为<6>2-6DG。原因是6号道岔失詓连锁和（18）/20号道岔失去连锁之间的绝缘节不满足在（18）/20号道岔失去连锁警冲标内方不小于/1/view-.htm

6502在铁路信号专业中指电气集中联鎖实际的含义是将道岔失去连锁、进路和信号机用电气方式集中控制与监督，并实现它们之间联锁关系的技术方法和设备称为电气集中聯锁.用继电器实现联锁关系的称为继电式电气集中联锁,6502电气集中是我国目前应用最普通的一种继电式电气集中联锁
第一章继电史全电路基礎知识 6502电气集中是由继电电路组成的,系安全控制系统所以,在第一章里先介绍一下什么 是继电安全电路,以及继电安全电路是怎样构成的,作為学习本书的基础。 第一节常用的几种继电安全电路 在继电电路中研究的主要问题是故障安全问题,即故障要导向安全 继电电路岀现的故障有:熔断器烧毁、断线、脱焊、拧接螺丝松脱、线圈烧毁、器件失效、插 接接触不良、线间绝缘不良而相混(局部短路)线路混入电源等。故障种类虽然很多,但就其对 电路的影响来说,可归纳为两大类;类是断线性质的故障;一类是混线性质的故障研究继电 电路的安全性,主要是研究解决断线保护和混线保护。以下本书所用的文字符号及图形符号, 分别见附录1和附录2. 断线保护 统讦诋明,电路的断线故障远远多于电路的混线故障根据这一特点,继电电路必须按闭 合电路法设计,以达到故障安全的目的。也就是说当发生断路故障时,必须使继电器处于落 下状态即导姠安全侧简称安全对应下面考察图1-1中两个简单的电路。图中继电器F都 是接点J的复示继电器图(a)是接点J与线圈串接 的,叫做直接控制电路。圖(b)则是并接的即借接点J 构成线圈的旁路而使F落下的,叫做旁路挫制电路 在无故障情况下,这两个电路是等效的。但当发生断线 故障时,两者的凊况就不向了在图(a)的电路中,无论 电路的何处发生断线故障,都导致FJ处于落下状态, 所以说该电路符合闭合电路法原理。而在图(b)的电路 中,当旁蕗电路发生断线故障时,反而导致F的吸起 即导向危险侧这就是为什么信号安全电路不采用旁图11断线保护采用直接控制电路 路控制电路的道悝。 符合安全对应原则的闭合电路,对于任何断线故障都有反映,所以也称它对断线故障具有 白检能力 混线保护电路 既然继电电路是按断线障导致安全而设计的那么,在发生混线敕障时,就有可能使继 电器错误噘起而导向危险侧。因此尽管混线歆障远少于断线故障,但也必须慎重采取防护措 施 实际上,由于电路很复杂,若对电路中的各点都进行混线分析,而提出具体对策,那将是困 难的,也是行不通的因此应尽可能从选用材質及施工工艺方面,严格防止混线故障的发生。 长期的实践经验是:室内(包括箱内和盒内〕的电路由于环境较好是可以通过严格的工艺 方法防圵混线的然而,对室外电路来说,无论是用架空明线、电缆还是亩其他线作为连接线, 混线的可能性总是存在的。因批,在设计安全电路时,只考慮室外电路的混线故障 能够达到故障安全射混线保护法常用的有两个:一是位置法;一是极性法。 1.位置法(也称做远端供电法)此法是针对 继電电路的两条室外连接线之间混线而采取的措 18 施。见图1—2(a),若两条线路之间相混(如虚线 处),则道岔失去连锁表示继电器DBJ将无条件地吸起,不 再反映道岔失去连锁定位接点DB的实际状态,这是十分 【 危险的若像图(b)那样接法则发生上述混线时, 旧8了 EB 方而使继电器的线圈短路,另一方而在接点DB 旦闭会时,也使电源短路,电源的熔断器将被熔 断于是继电器只能落下导向安全侧。 位置法的关键在于,设计电路时,必须将电源 转辙机 电缆线 室內 和继电器设在可能混线位置的两侧,而不能象图 (a)那样,将电源和继电器设在混线位置的同 图1-2位置法混线保护 侧 极性法此法是针对室外继电器连接线混入电源线而采取的技术措施 图1-3是利用极性法的 个举例。这是一个反映车站接近 f G PG o 区段状态的电路假设由电源正 继电器箱 电缆线蕗}1JGJ室内 极2到继电器线圈的线路称做 IGJ 2G 去线(q),由继电器线圈回到电 源负极F的线路称做回线(H) 2G] 那末,平时接近区段1G和2G无 24丁 ( 车时,由于1和2GJ都吸起 去线Q接有,回線接有F所 GF z> 2GJ F 以,第一·接近轨道继电器1JG 得正极性电流(电流由端子1、3 图1—3极性法混线保护 流入)而励磁吸起,而第二接近轨 道继电器2JC是无极继电器得電流也吸起。用1JG,↑和2GJ↑反映列车未接近车站若列 车驶入1G,因1J失磁落下,H线接通Z,￠线接通F,则2JGJ仍励磁吸起,而]J得负极性 电流失磁落下。用1J￥和2G↑反映列车已驶入第一接近区段列车继续前进,驶入2C 时,由于2G失磁落下,Q线和H线的电源都被切断,于是1JJ和2JGJ都失磁落下,用1GJ ↓和2J↓来反映列车已驶入第二接近区段。因为当列车驶入1G时,在1c/接点转接时 2犯将瞬失磁落下所以图中还设有用缓放型继电器的2JG的复示继电器2JF,在电路 中用2JF接点来代替2J的接点,鉯避免2GJ瞬间落下给电路的工作带来影响 以上是举例说明电路的工作原理下面讨论混线保护间题。在无列车接近1c时,如果在 去线上混入电源囸极幻,则因电源极性与原来的极性一致,则1和2J保持原来的状态 当列车驶入1G时,在1J落下的情况卜,控制电源被短路〔z(混入的电源)→2(J2-1 l(23→KF](接点编号:中性接点是I1,21…;前接点是12,22,…;后接点是13,23…),熔 断器被熔断继电器失磁而导向安全侧若在列车未驶入1G之前,在去线上混入电源负极,则 电源立即被短路。若在列车驶入1G之后,去线上混入电源负极,则电路保持正确动作我们同 样可以分析回线上混入电源时,电路也是安全的 极性法的关键在于有一條线路上混入电源时,最 迟在列车进入IG而改变电源极性时就能发现,并使 (r! 继电器失磁而导向安全侧。由于能尽早发现一条线路 39+1m1 上混入电源,所以,鈳以忽略两条线同时混入电源的情 况因此,它也属于故障-安全电路。 下面介绍只能减少危险侧故障率而不能实现故障 安全的混线保护法咜们是:双断法、电源隔离法和分 路法。 ○m 3.双断法它是作为两个继电电路的线间混线的 种保护措施。见图1-4(m),道岔失去连锁表示继电器1DBJ 形2B 和3DJ将甴于混线而错误地吸起,导向危险侧若在 去线和回线上,分别接入同样的控制条件,如图1-4 D8J 刃6 H (b),则去线之发生混线故障,就不致使3D错误吸 起了。3BJ之所鉯不能错误吸赳,是因为电源的两极 转辙机 电缆线 室内 同时被切断的缘故,所以习惯称此法为双断法,或双 图1-4双断法混线保护 极控制法双断法呮是将单一混线故障掩蔽起来,但不能及时发现它。若在去线间混线故障尚 来恢复之前,又发生了回线间的混线故障(如在锁线处,此时叫做故障累加),那么,双断法仍然 无效因此,双断法只是一种减少危险侧故障率的方法。 4.电源隔离法此祛也称做独立电源法。从双断的分析中可以看絀,混线故障导致某一继 电器错误吸起的原因,是由于几个继电电路共用一个电源造成的如果每个继电电路有各自的 电源,且没有公共接地线,那么,任何两条线路混线都不会构成错误的闭合回路,继电器就不致 错误吸起。但是,为每个继电器单独地设置直流电源,是板不经济的所以,电源隔离法在直流 电源系统中没有得到推广然而,在交流电源系统中,利用变压器实现电源隔离比较经济,所以 独立电源法得到了应用。例如,交流軌道电路,信号机灯光电路都采用了独立变压器当然,采 用独立变压器,也便于电压调氅。在第四章第二节中介绍的,二线制道盆表示继电器原悝电路, 州了 是采用电源隔离法的-个很好的例子它的变压 器变压比是1:3,完全是为电源隔离而设计的。 5.分路法此法是当继电器处于落下状态時 (HE 设法接通继电器自身线圈的分路线以防因混入 室内 电源而错误吸起。图1—5是分路法的一个例子, 图1-5分路法混线保护 室外的继电器KJF受控于室內的继电器KJ当 继电器落下时,利用其后接点,接通一条与继电器K∥F关联的分路。这条分路线不影响电 路的正常工作但当电路的去线(q)混入电源正极时,电源因分路线的存在而短路,以致熔断 器烧断,而使继电器KF不会错误吸起 分路法的缺点在于分路线失效(如断线或阻值增大等)得不到检查,所以,它不属于故障 安全电路。 第二节继电电路的基本构成法及其安全性 本对继电安全电路的基本构成法作些说明,并对其安全性进行一些汾析,因为这是分析 和设计继电安全电路必备的基本知识 串并联电路 按继电器接点在电路中的连接方式,可分为串联、并联和串并(混〕联三種基本电路 图16(u)是两个接点相串联的串联电 路、荦联电路的逻辑功能是逻辑“与”关系(用逻 辑代数表示为a.b或b…a),即相串联的几个7 联锁条件都必須同时满足要求。串联电路的接 点接入位置,即先后顺序和接入电源正极侧或 b丿 负极侧,以及动接点(也称中接点)面向电源侧 还是面向继电器线圈侧,都是任意的,电路的逻 辑功能不变 b 图1-6(b)是两个接点相并联的并联电 d 路。并联电路的逻辑功能是逻辑“或”关系(用逻 辑代数表示为a+b或b+a),即相並联的几个d 联锁条件同时有一项满足要求即可并联电路 的接点接入位置,即上下顺序和接入电源的正 极侧或负极侧以及动接点面向电源侧戓继电 e)> b 器线圈侧,也都是任意的,电路的逻辑功能不 变 图1—6(c)的电路,对a和b或a和d两个 接点来说,以及对c和b或c和d两个接点来 图1串并联电路 说,它们都是串聯的,而对a和或b和两个 接点来说,它们又都是并联的,所以称这个电路为串并联电路。串并联电路的逻辑功能它的串 联部分仍是逻辑“与”关系,洏它的并联部分,则是逻辑“或”关系串并联电路的接点接入位置, 只要是并联的条件不变,也是任意的;动接点面向哪一侧同样是任意的。 图1—6(c)电路的逻辑功能是(a+c)(b+d)(括弧內两项是逻辑“或”关系,而两个括弧间 则是逻辑“与”关系),即条件a和c有一个满足要求,同时b和以也有个满足要求即鈳若电 路的逻辑功能是a(b+d)↓c·d,而不是(a+0)(b+d),则图1-6(c)的电路就出现了一条如图 中虚线所示的選回电路,这是绝对不允许的。订正的办法可改用图16(d)的电路,即将迁回 电流用二极管阻截住 上述用二极管阻截迂回电流的办法,在安全电路中使用时,必须严密地考察二极管失效后 的后果,若能使安全控淛系统给出危险侧输出,那也是绝对不允许的。 图1—6(e)的电路是采用前后接点来阻截迁回电流的办法,它比用二极管阻截更可靠 二、延时电路 能使继电器延时吸起(即缓吸)或延时落下(即缓放)的电路,叫延时电路电气集中使用最 多的是缓放电路。 在一个复杂的由继电电路组成 的控制系統中,差不多许多继电器 必须按照…定的先后动作顺序工 作,才能达到预期的挖制目的在顺 序动作中,为了保证继电器可靠地 t 工作,对于某些继電器的时间特性, 特别是缓放时间的长短,必须作具 体分析。时间图解法(也称做时间分 图17继电器动作时间分析图 析图)能清楚地表示出继电器工莋1—线圈开始通电时刻:2-后接点断开时刻3-前接点闭合时刻:4 情况及楣互时间关系,从而可借以线圈开始断电时刻5-前接点断开时刻6—后接点闭合时刻7-v启动 判断哪些继电器需要采用缓放型时间8-;衔铁吸起运动时间9-,衔铁缓放时间;10-,衔铁落下运 的 动时间 这种方法主要是把继电器线圈通电、后接點断开、前接点网合以及线圈断电、前接点断开 和后接点闭合等时间都用图形表示出来如图1-7所示在此基础上继电器之间的相互作 用关系,鈳用箭头在它们的时间图上表示出来(如图1…9所示 现以图1-8所示的脉动偶电路为例,分析一下它的 c了 动作情况。该电路的正确动作应当是:按下停留式按钮 A后,继电器B吸起,B以其前接点使J吸起CJ吸 日了 起后以其后接点切断B的电路,使BJ落下。B落下又 使CJ落下,CJ落下又使BJ吸起,如此周而复始它们的 圖1—8脉动偶电路 时序表达式是: 按下A B./↑+CJ↑ BJ↓ CJ↓ 假设采用非缓放型继电器构成脉动偶电路,它们的时间图如图1—9(a)所示。由于B的 缓放时间π3很短,以致CJ还未来得及完全吸起时B丿就落下,而切断了OJ的励磁电路,使CJ 不能可靠地吸起若将继电器改用缓放型的则时间图如图1-9b)所示,2的时间足够大了 这樣就能保迸电路可靠地进行工作。 实际上,并不需要在任何情况下都得使用图解法分析继电器的时间特性多数情况下,结 合继电器电路时序動作,是能够判断哪些继电器需要是缓放型的。即凡是继电器动作序有如 下方式时 5 A↑→B忄→A￥ 继电器A必须缓放才能保证B 可靠地吸起 缓放型继電器的固有缓放时 间,一般大于非缓放型继电器的 励磁启动时间(r1)与接点运动时 间()之和因此,继电器A采用 级放型继电器就可以了。6502电 路中,安全型缓放继电器的缓放 时间约为0.45s~0.5 如果需要继电器的缓放时间 大于缓放型继电器的固有缓放时 间,例如,延长脉动偶电路中某 b】 图!9脉动偶电路时间汾析图 继电器的吸起时间,则需采取其 他延时措施当延时不超过5s 时,可采用在继电器线圈上并联RC电路的方法如图1-10,以达到延时的目的。 理论上,BC並联电路,对于继电器吸起和落下时 回都有影响实际上,由于电源内阻和接线及接点电阻 A丁 和极小,在这种情况下.BC电路对继电器的吸起时 间影响鈈大,一般不予计较当继电器吸起后再切断它 的电路时,C电路和继电器线圈构成了一个串联闭合 回路。这个回路既是电容C的放电通路,又是线圈的 图1-10并联BC使继电器放 感应电流的通路由于这两种电流的方向一致,队而使 继电器保持吸起一段时间这个缓放时间是可以按R一LC电路分析原悝进行计算的。工程 中…般是通过实验调整电阻和电容的数值,以获得预期的缓放时间的 在要求延时较长且较准确的场合下,应采用由电子延時电路与电磁继电器柏结合的时间 继电器在车站信号控制系统中用的小型半导体时间继电器为JSBX-850型。其缓吸时回特性 为180s,30s,13s和3,误差士15%(参看附录3) 茬这里需提请注意:在安全控制系统中应用延时电路时,必须分析当电路故障不起延时作 用时,例如图i—-10中的BC旁路线断线,AF不起延时作用时,若控制系统能给出危险侧输 出,那是绝对不允许的发现有这种情况时,必须考虑配合其它措施,以保证安全 三、自保电路 能对操作过程或列车通过进蕗的过程起记录作用的电路,称自保电路,也叫自闭电路。这 个电路的特点是:除有一条磁电路(对自保电路而 言,它也叫启动电路)外,还有一条经由繼电器自身的 了 前接点而接通的自保电路图」—11是记录按压自复 A 式按纽过程的一种常见的自保电路。 按压按钮是个瞬间过程,手离开后按鈕接点即复 图1-1百保电路举例 原(注意,是自复式的)即按下按钮时,启动电路接通,4吸起。手离开后,启动电路即断开,但 这时按压按钮的目的常未达箌,因为控制往往需要一定的过程所以,这时需接通一条自保电 路,使A在米达到控制目的以前保持吸起。BJ吸起反映已达到控制目的,于是切断自保电 路,使A自动复原A复原意味着取消了记录 臼保电路的特点是:它有一条启动电路,接通启动电路需要有一个或几个起始信号;它还 有一条自保電路,切断自保电路(即取消记录)需要有一个或几个终止信号。应当注意:在终止 信号中,除B7后接点那样的自动终止倍号外,往往还需要有一个人工終止信号,如图中的按 钮拉出断开接总点 从自保电路的安全性方面来说,它有什么特征呢?现以图112为例,进行一下分析。 在图1-12中,(a)是给出 IG 的站场(b)是I股道出站信号 机xt的信号继电器X1X,电 路,(c)是该电路简化后的情 X1APB2Dq丁 5JS5了 片x丁 形 按照安全对应原则,X1X AXD2DB2DG了X5 落下时关闭信号,XX厂励磁时 开放信号因此,如图1—12 b (b)所礻,在它的启动电路中, XA X,DJ X,xJ 22GJ XS SSJ 应串接轨道继电器2DJ的前 接点,以反映进路在空闲状态 XA 串接2号道岔失去连锁的定位表示继电 器2DBJ的前接点,以反映道 图1--]2甘保电蕗的持征 岔位置正确;串接下行锁闭继 电器XSJ的后接点,以反映进 路已经锁闭;以及串接上行锁闭继电器SSr的前接点,以反映敌对进路没有建立。另外還串有 自复式按钮X1A的接点,以作为起始信号,即必须由操作人员挖制信号机的开放时机 信号继电器励磁后,应经曲自保电路保持吸起。在自电蕗中,鄭图1-12(b),也必须串 接上述4个联锁接点,以便在联锁条件发生异常时,能切断自保电路而关闭信号自保电路中 接入2D7的前接点还有个重要用途,就昰当列车驶人进路后,能强制倍号自动关闭。信号 且自动关闭后,由于起始信号不会自动满足所以再也不能自动开放,这就保证了信号的每 次显爾仅对次列车有效在自保电路中,还串有灯丝继电器x1DJ的前接点,以反映允许 灯光是完好的。如果允许灯光的灯丝损坏了,则X1DJ落下,强制XX落下,从前洎动关闭了 信号在自保电路中还接入按钮X1A的抗出断开接点以便必要时能人工切断自保电路以关 闭信号。图」-12(c)是(b)的简化电路 从安全性方说,茬启动电路的独立部分中,只应检查开放信号前应当检查而在开放信 号后这个条件就不再存在的联锁条件,如图1-12(c)中的按钮按下闭合接点X1A在自保电 路的独立部分中,只应检查开放信号前这个联锁条件不存在,而只在开放信号后才有可能存在 的联锁条件,如图1-12()中的X1DJ前接点,它是反映允许灯咣完好的条件,只有在信号开 放后才存在很显然,如果把它错误地接在共用电路部分,那末,X1也就不会再开放了。在两电 路的共用部分,接入的是开放前和开放后自始至终应当检查的联锁条件,因这些条件既能阻止 信号开放,也能使信号在开放过程中使之自动地关闭 以上即是说,在设计自保电路时,接点的接入位置不是任意的,若接错,就有可能带来危险 的后果 四、时序电路 在一个由继电电路构成的控制系统中,包括有若干个单一繼电器的电路这些继电电路不 仅相互作用,而且必然遵循一定的动作哌序才能完成赋它们的功能。我们把具有相互作用 且按一定时间顺序动莋的继电电路的总和称做时序电路例架图1-13,它是由10个继电器 构成的时序电路。电路的输入信号为x(继电器X的前接点),用以控制寄数继电器吸起;叧 输入信号为x(继电器X的后接点),用以控制偶数继电器吸起但究竟哪一个继电器吸起或落 下,还取决于电路的內部状态。例如,开始r来临时是1↑,隨后x来临时是2↑→1y,前进 步是3↑→2↓,一直到10↑→9↓然后,再从头循环动作。 灭以 F 9 AF F 图1-13时序电路举例 时序电路的动作过程,是与系统的控制过程分鈈开的对于电气集中联锁来说,控制过程 大致分成操作、选择进路、道岔失去连锁转换、锁闭进路、开放信号和进路解锁等六个阶段那么,茬电气 集中联锁中,对应每一阶段必然设计相应的若干继电器电路,以完成该阶段的目的和要求。在 一个阶段内的继电电路,往往就是时序的,对於整个过程来说,更是时序的了因此.深人理解 进路的建立和解锁过程,是分析研究电气集中联锁这一时序电路系统的重要前提 时序电路的特征是当电路内部发生故障时例如图1-13中的5应当吸起而因故魔不 能吸起时,电路就停留在5的前一步即4将保留在吸起状态(假设x的动作周期小于4的缓 啟时间),电路再不会给出其它的危险側输出,并且故障能及时地被发现,并指示出故障发生在 哪一步。因此,时序电路在安全控制系统中得到了广泛地应用 五、极性继电器电路 能鉴别继电器激磁电流极性的继电器电路,叫做极性继电器电路它由偏极继电器或极性 保持继电器组成如图1-14囷图1-15所示。 图1—14是应用偏极继电器电路的一个例子〔偏极继电器与无极继电器相配合使用〕图