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鐵路區間閉塞

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鐵路區間閉塞是在一個鐵路區間內,同一時間只允許一列列車佔用的列車運行控制技術,是鐵路區間信號的重要組成部分。 在以後的發展中人工閉塞方式和自動閉塞方式都是以固定的閉塞區間來保障列車運行的安全。

1 鐵路區間閉塞 -鐵路區間閉塞

 

2 鐵路區間閉塞 -正文

沿革  19世紀中葉以前,行車採用時間間隔法,即先行列車和後續列車間相隔一定時間運行的方法。這種方法在先行列車未能按預定時間到達下一站或中途停車時,後續列車就有可能追撞先行列車。1842年,英國人W.F.庫克提出空間間隔法,即先行列車和後續列車間隔開一定空間間隔運行的方法。這種空間間隔行車方法形成鐵路區間閉塞,於1858年開始在英國推行使用。由於區間閉塞能較好的保證行車安全,因而被世界各國鐵路所採用。1866年,美國首先採用自動閉塞,其控制用的電磁鐵電路由通過列車車輪動作的軌道設備或踏板來接通。軌道電路發明后,自動閉塞的電路改用軌道電路控制。1878年,英國人E.泰爾研製成功單線區間用的電氣路牌閉塞機。目前應用的區間閉塞有人工閉塞和自動閉塞兩大類。
  人工閉塞  這種閉塞是把線路劃分為若干區間,在區間的入口和出口處裝設閉塞設備,行車人員利用這些閉塞設備相互聯繫,在確認區間線路空閑的條件下,簽發路票、路籤或路牌,作為列車進入這一區間的憑證,或用裝設於閉塞區間入口的信號機的開放顯示作為列車進入這一區間的憑證。人工閉塞有電報閉塞和電話閉塞、電氣路籤閉塞和電氣路牌閉塞、半自動閉塞。
  電報閉塞和電話閉塞  在兩站間用電報或電話聯絡辦理行車手續,是鐵路初期使用過的閉塞方式,以後只在電氣路籤閉塞、半自動閉塞、自動閉塞等閉塞設備發生故障時,才使用電報閉塞和電話閉塞作為應急手段。
  電氣路籤閉塞和電氣路牌閉塞  是以路籤或路牌作為列車佔用區間憑證的閉塞方式。這種方式只用在單線上,閉塞區間的兩端車站各裝設一台電氣路籤或路牌閉塞機。這兩台電氣路籤或路牌閉塞機間具有電氣鎖閉關係,由兩端車站人員相互協同操作。當從任一方車站的路籤或路牌閉塞機內取出一枚屬於這一區間的路籤或路牌並交給列車做為佔用這一區間的憑證后,若這一列車不把路籤或路牌放回雙方任一個路籤或路牌閉塞機內,則就不能再從路籤或路牌閉塞機內取出路籤或路牌。這就限制了其他列車駛往這一區間。這種閉塞方式的缺點是授受路籤或路牌和辦理閉塞時間較長,限制了通過能力。此外,在上、下行列車次數不等時,路籤或路牌會向一方車站的閉塞機內聚集,常常需要倒簽或倒牌,以調整各路籤機或路牌機內路籤或路牌存放的數目。另外,從電氣路籤或路牌閉塞取出的證明區間開通的路籤或路牌與出站信號機之間沒有任何聯鎖關係,所以一旦錯誤辦理,仍會造成行車事故。
  半自動閉塞  以裝設於閉塞區間入口的信號機的開放顯示為憑證的閉塞方式。在閉塞區間的兩端車站設置半自動閉塞機,使它們相互間具有電氣鎖閉關係,並用軌道電路(或軌道接觸器和計軸裝置等)對列車佔用閉塞區間和列車到達車站的情況進行檢測。閉塞區間兩端車站的半自動閉塞機由兩端車站協同操作,只有在辦好區間閉塞的條件下,出站信號機才能顯示進行信號,作為列車佔用閉塞區間的憑證。列車一旦佔用設在閉塞區間入口處的短軌道電路,出站信號機便自動地關閉,顯示停車信號。列車通過短軌道電路后直至列車到達下一個車站,半自動閉塞機使出站信號機保持顯示停車信號不能再次開放的狀態。這樣,出站信號機與閉塞設備間具有一定的聯鎖關係。半自動閉塞適用於單線和複線區段。
  為了防止列車在區間內由於分離留有車輛而造成行車事故,半自動閉塞方式須由接車站值班員對列車的完整性進行檢查。此外,還可設置檢查列車尾部通過的設備,或設置區間連續軌道電路,對列車是否完全到達進行檢查。
  半自動閉塞的優點:①不會有路籤磨損和丟失的情況,也不需要倒簽或倒牌。②列車不需要為交接路籤或路牌而減低速度。③改善了行車人員的勞動條件,簡化了辦理閉塞手續。
  自動閉塞  把站間區間劃分為若干個閉塞分區,每個閉塞分區都裝設連續的軌道電路,當一個閉塞分區被列車佔用,這一閉塞分區的軌道電路就使閉塞分區入口的信號機自動關閉,使其他列車不能進入。採用自動閉塞,可以最大限度地縮短閉塞區間長度,而且不需辦理閉塞手續。這樣可以增大列車密度,提高線路通過能力。
  自動閉塞按使用場所可分為複線自動閉塞和單線自動閉塞。複線自動閉塞區間的通過能力可按下式計算:

鐵路區間閉塞

式中1440為每日的分鐘數;N為通過能力,單位為列;T為列車追蹤時隔,單位為分。單線自動閉塞區段的通過能力,要根據運行周期、追蹤列車數和追蹤係數確定。
  自動閉塞按信號顯示數目分有二顯示自動閉塞、三顯示自動閉塞和四顯示自動閉塞。二顯示自動閉塞的通過信號機只有兩個顯示,即閉塞分區內有車佔用時顯示停車信號;閉塞分區空閑時顯示進行信號。三顯示自動閉塞的通過信號機有3個顯示,即閉塞分區內有車佔用時顯示停車信號;前方只有一個閉塞分區空閑時顯示注意信號;前方有兩個以上閉塞分區空閑時顯示進行信號。四顯示自動閉塞則有 4個顯示,即可顯示出停車、注意、減速、進行等4個信號。
  二顯示自動閉塞在列車通過進行信號后,前方可能突然遇到停車信號,這使列車司機不能從容地駕駛列車,特別是在瞭望條件不良時,為了保證行車安全,司機不得不降低列車行駛速度。因此,二顯示自動閉塞實際上沒有應用。三顯示自動閉塞在列車通過進行信號后,通過注意信號才會遇到停車信號,這就使司機能夠從容地駕駛列車。因此三顯示自動閉塞應用廣泛。四顯示自動閉塞在比較繁忙的區段,以及在列車運行速度同列車制動距離的差別很大的區段裝設。四顯示自動閉塞增加一個減速信號,這對於速度高的列車或重載列車,可利用兩個閉塞分區的長度來滿足其制動的距離要求。對於輕載列車或低速列車,「減速信號」只作為進行信號使用,這樣可以保證各種列車以一定速度通過黃燈的注意信號,以便在停車信號前停車。
  複線自動閉塞  在複線鐵路上,每一線路上運行的列車是同方向的。因此不必考慮對向列車,只要對後續列車給出閉塞信號,就能保證行車安全。
  單線自動閉塞  為了保證對向列車的安全,必須在鄰站間設有改變運行方向的設施,通過兩站的協同操作,以規定列車運行方向。運行方向一經確定,站間區間又沒有列車時,則規定方向上的各通過信號機均顯示進行信號。列車按照出站信號顯示進入區間后,可按通過信號機的顯示以規定間隔運行。這時,反方向的通過信號機滅燈或顯示停車信號,反方向的出站信號機顯示停車信號,即對反方向列車表示站間區間閉塞。
  發展趨勢  人工閉塞方式和自動閉塞方式都是以固定的閉塞區間來保障列車運行的安全。但為列車安全所需要的閉塞區間並非必須固定,若根據列車相互的位置和速度,設置移動的閉塞區間,以保持列車間有恰當的空間間隔,就會更大地提高行車密度,並能保證行車安全。這樣的閉塞方式,叫做移動閉塞方式,或稱間隔控制方式,目前正在研究中。

 

3 鐵路區間閉塞 -配圖

 

4 鐵路區間閉塞 -相關連接

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