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设计（论文）任务与要求：
设计任务：
64D半自动闭塞
设计要求：
依据《区间信号自动控制》书本上的图1-16、1-29、1-30、1-31以及表1-1等内容设计出能够与6502电气集中先结合的半自动闭塞。
设计（论文）依据的原始资料：
设计（论文）文件的组成及要求：
组成：
1、组合排列图
2、组合内部配线表
3、组合侧面配线表
4、模拟控制台面板图
5、模拟控制台内部配线表
6、模拟控制台侧面与组合侧面配线表
要求：
64D半自动闭塞与6502电气集中结合电路图
64D型单线继电半自动闭塞电路图
组合侧面配线表
64D型继电半自动闭塞组合内部配线表
定型组合侧面05端子（去分线盘部分）固定使用分配表
18组合架零层配线表
64D型继电半自动闭塞区段车站控制台面板图
参考文献
【1】何文卿.6502电气集中电路.北京：
中国铁道出版社.2005
【2】林瑜筠.区间信号自动控制.北京：
中国铁道出版社.2007
【3】林瑜筠.铁路信号电源.北京：
中国铁道出版社.2006
【4】阮振铎.铁路信号设计与施工.北京：
中国铁道出版社.2011
任务下达时间：
2012年12月5号
毕业设计开始与完成任务时间：
2012年12月5号至2013年6月10号
系部专业教学指导委员会：
系部主任审批意见：
签字年月日
摘要
通过对《区间信号自动控制》的学习。
做出能与6502电气集中结合的半自动闭塞，主要包括组合排列图，组合内部配线表，组合侧面配线表，模拟控制台面板图，模拟控制台内部配线表，模拟控制台侧面与组合侧面配线表。
在设计过程中,力求所用数据正确,并满足相应的技术规范和要求。
本小组成员选取一段区间，进行可行、实际的工程设计，做成可应用的设计论文。
文中对半自动闭塞，6502电气集中与半自动闭塞结合设计，相关电路分析，组合排列表的编制，组合架零层端子配线以及模拟控制台的设计做出了阐述，对这些常用的设计进行了简单的介绍。
这次毕业设计结合了3年来我们所学习到的多门学科的知识，通过这次设计使我分析问题和解决问题的能力得到了提高。
由于水平有限，很多观点阐述的不一定正确，还有待遇今后工作中摸索和学习，更希望能够得到老师的指点。
通过这次设计更增加我对信号专业的热爱，以后的曰子我会更加刻苦的学习。
关键词：
半自动闭塞配线表模拟控制台
第一章半自动闭塞概述
1.164D半自动设计的背景、目的及意义
中国铁路早期实行单路签行车方式。
从1903年起，中国主要铁路干线相继装设电气路签和电气路牌机。
1925年，秦皇岛—南大寺间开通了半自动闭塞，随后扩展到唐山—山海关间。
1924年，大连—金州、苏家屯—沈阳间开始采用自动闭塞，1933年大连—沈阳间全线开通。
中华人民共和国成立后，铁路区间闭塞设备发展迅速，即由人工闭塞逐步更新为半自动闭塞和自动闭塞；
自行研制的继电半自动闭塞设备性能稳定、操作方便，在中国铁路上得到了广泛应用。
截止到2002年底，中国国家铁路有近4万公里的半自动闭塞线路。
从1955年中国开始新建自动闭塞，到2002年底累计建成20682公里。
国家铁路使用电气集中控制的车站已有5278个，占营业车站的91.8%。
1.26502电气集中与半自动闭塞的结合
举例战场东郊方面为单线区段，区间采用64D的单线继电半自动闭塞设备。
为了办理闭塞，在电气集中控制台的XD进站信号复示器上方，设有闭塞、复原和事故三个按钮。
为了了解闭塞设备的工作状态在三个按钮上方设有接车表示灯，控制台内还装有闭塞电铃。
如下图所示
图1-164D半自动闭塞与6502电气集中结合电路
第二章总体设计
2.16502电气集中与半自动闭塞结合设计概述
继电半自动闭塞是以继电电路的逻辑关系来完成两站间闭塞作用的闭塞方式。
我国单线铁路采用的是64D型继电半自动闭塞。
64D单线半自动闭塞电路及其与6502电气集中的结合电路如图所示，64D电路主要由线路继电器电路、信号发送器电路、接车接收器电路、发车接收器电路、闭塞继电器电路、复原继电器电路和按钮及表示灯电路等部分组成。
通过上述各电路来完成在办理闭塞过程中对白塞信号的发送、接收、记录，实现区间闭塞和反映闭塞状态。
如下图所示:
图2-164D与6502电气集中结合电路
2.264D半自动闭塞需求分析
2.2.1供电要求
半自动闭塞的电源分为线路电源和局部电源，前者用于向邻站发送闭塞信号，后者供本站闭塞电路使用。
当站间距离小于11.4KM时，两者可以合用。
在继电集中联锁的车站，局部电源由继电集中的继电器电源供给，主要是线路电源的供给，有的电源屏未设半自动闭塞电源，而有的是电源屏设置了半自动闭塞电源。
凡是未设这种电源的。
都必须在半自动闭塞组合内设一台整流器供半自动闭塞的电源。
原采用ZG-130/0.1型，现研制了专用的ZG1-42/0.5型整流器。
2.2.2组合及配线需求
编制前，要统计出全站用的组合数量。
即包括参加组合连接的定型组合，又要包括方向组合和电源组合，以及非定型的零散组合，例如单线半自动闭塞组合、移频自动闭塞组合等。
有次确定全站需设几个组合架，以及这些组合架在继电器室内排成几排，每排几架等。
2.2.3控制台要求
控制台用于控制和监督道岔、进路和信号机。
设有控制台的信号楼或行车室就是车站的控制中心。
如果电气集中作为行车调度控制系统的基础设备，则信号楼里的控制台即作为备用设备。
控制台和区段人工解锁按钮盘，均设在信号楼车站值班员室内，供值班员操纵和监督用。
第三章供电（胡骁设计）
虽然信号设备各不相同，使用条件各有所异，但总的来说，对电源的可靠程度都有较高的要求，对供电电压和频率都有一定的要求，都要保证供电的安全。
3.1信号设备对供电的基本要求
信号设备对供电的三大基本要求是：
可靠、稳定和安全。
3.1.1要求电源可靠
为了保证供电的可靠，按信号设备与行车的关系划分等级以便管理，并设置备用电源。
铁路对路外供给的电源，按其可靠程度分为三类。
1.第一类电源
能取得两路可靠的独立电源，其中一路为专盘专线，或虽不能取得专用电源，但能由其他重要线路接引供电；
供电容量满足信号设备的最大用点量；
电压、频率的波动在容许范围之内，或电压波动虽然较大但能稳压。
2.第二类电源
只能取得一路电源，但质量较好，供电容量、电压和频率的波动情况与第一类电源相同。
3.第三类电源
不能满足第一、二类电源条件的其他电源。
独立电源—不受其他电源影响的电源。
如一个发电机组，有专用的控制设备和馈电线路，与其他母线没有联系或虽有联系但其他母线发生故障时能自动切断联系，就是独立电源。
可靠电源—能昼夜连续供电，因维修和事故的停电有一定的限制的电源。
有关规定为：
因为维修的计划停电，第一类电源每路每月一次，每次不超过4h；
第二类电源每月一次，每次不超过10h。
因事故造成的临时停电两年累计：
第一类不超过48次；
每次一般不超过2h；
第二类不超过100次，每次一般不超过4h。
专盘专线，是指供给信号设备10KV以下的不与其他负荷共用的专用配电设备和专用的电线路。
按因事故停电所造成的后果，可将信号供电的负荷等级划分如下：
（1）凡发生停电就会造成运输秩序混乱的负荷—一级；
（2）凡偶尔短时停电不会马上打乱行车计划，但停电时间长也会影响运输秩序的负荷—二级；
（3）其他—三级。
信号设备中的大站继电集中联锁、计算机联锁、自动闭塞、调度集中和TDCS、驼峰信号设备等都是一级负荷。
非自动闭塞区段的中、小站继电集中联锁为二级负荷。
一级负荷由第一类电源供电时，一般不需另设备用电源，但要求自动或手动转换两路电源时，供电中断时间不大于0.15S，以免在电源转接过程中使原吸起的继电器落下而影响行车。
在第二类电源地区，除自动闭塞外，是否使用于属于一级负荷的其他信号设备，需结合电源情况慎重考虑。
一般可用该电源作主要电源，但需设备用电源。
二级负荷可由第二类电源供电，但也需设置备用电源。
第三类电源原则上不用作一级负荷的电源。
各种采用计算机的信号系统，为保证不中断供电，需使用UPS。
3.1.2要求电源稳定
为使电源可用，必须规定信号设备供电电压的允许波动范围及交流电源的频率波动范围。
三相交流供电时各相负载应力求平衡，以提高供电效率和设备利用率，减小电压波形的畸变。
供电电压过高会使信号灯泡和电子设备的寿命大大缩短，电压过低会使信号机显示距离不足或使电子设备动作不可靠，电压脉冲过剧会使电子元件的噪声过大甚至引起误动作。
频率波动过甚会影响信号设备的频率特性和抗干扰性能。
供电电压、频率的允许波动范围及允许的负荷功率因数在正常情况下应符合下列标准：
交流供电电压波动，一般在380V供电母线上为±
10%，因一般供电变压器输出为400V，已调高5%，所以实际上允许的交流供电电压波动范围为+5%，-15%。
直流供电电压波动一般为±
10%。
但对于电子设备，还必须采用专用的稳压设备。
频率波动一般为±
（0.5～1）HZ.
负荷功率因数不低于0.85.
信号设备的导线截面应经计算确定，以免导线压降过大使设备电压不足而不能正常动作。
对于信号电源设备，因其由电网供电，负荷的变化将引起供电电压的波动，故须设有稳压装置，以保证电压稳定在规定的范围之内。
3.1.3要求电源安全
为保证供电安全，信号电源设备必须采取以下措施：
1.信号设备的专用低压交、直流电源都要对地绝缘，以免发生接地故障时造成电路错误动作。
2.信号设备的供电种类和电压等级较多，必须分路供电，并用变压器隔离，力求发生故障时缩小故障范围，避免故障扩大化。
3.使用电缆供电时要考虑电缆芯线间的分布电容形成串电的问题，必要时应分开电缆供电。
4.一般交流电源均由架空线路供电，必须考虑防雷，防止浪涌电压影响，以及安全接地问题。
5.信号设备的保安系统如采用断路器组成，断路器的容量应经计算确定，并应满足动作的选择性（即分支断路器先动作，总断路器后动作）及灵敏度（即动作时间）的要求。
第四章配线图表设计（刘蓓设计）
4.1组合架
4.1.1组合排列表的编制
组合排列表表示了定型组合和非定型组合以及轨道电路测试盘等在组合架上的位置。
1.组合位置的编号
在继电器室内组合架的设置，按四排四架排列。
进继电器室门，面对组合架正面，由前向后顺序编排号。
用两位数字就能给每个架子编号，十位数字表示排号，个位数字表示架号。
组合在组合架上的位置，有下向上顺序遍层号。
因室内电缆在组合架顶部的走线槽上铺设，零层要设置在组合架的最高层。
2.组合排列表
当组合的排列顺序和组合位置号给出的顺序确定之后，就可以在组合连接图中各组合方框的每个组合编上组合位置。
表的最上面的一行是每个组合所在组合架的编号，最左边的一列是每个组合在组合架上的层号，两者合在一起就是组合的位置号。
对应每个组合位置的方框，被划分为两个小方格，上面的方格填写该位置组合对应的信号设备的名称，下方的方格填写该组合的类型名称。
各种联系电路需分别组装成联系电路的零散组合。
这些组合在组合架上应排在与其有联系的定性组合附近。
极频电码化单独占有两个组合架，室内室外分线盘单独占有一个组合架，电源屏占有一个组合架，电缆测试、轨道测试、电源测试等共占一个组合架。
3.组合表排列编号
按照组合联系图的顺序，依次将各组合填在组合排列表上。
在本站中下行咽喉从第一排的第一架即11架开始排，依次为12、13、14架。
每架各层采用“S”形排列法，即11架从下向上排、12架从上往下排、13架有从下往上排。
组合侧面配线表及64D继电半自动闭塞组合内部配线表、定型组合侧面05端子（去分线盘部分）固定使用分配表。
如下图所示：
图4-1组合侧面配线表
4-2组合侧面配线表
图4-264D继电半自动闭塞组合内部配线表
图4-3定型组合侧面05端子（去分线盘部分）固定使用分配表
4.1.2组合架零层端子配线
在设计控制台盘面布置图时，已选定的控制台的分段类型。
分段类型一经选定，其零层可容纳的各种端子板的数量也就确定。
控制台零层端子板装在控制台的下部。
站在控制台背面看，各种端子板的排列顺序从左到右依次为：
4柱端子板、4柱熔断器板、30柱汇流排端子板和18柱端子板。
每一段内各种类型的端子板分别从上到下、从左到右顺序编号。
每块端子板上的端子从上到下顺序编号。
汇流排和18柱端子各分成两排，左面从上到下编为奇数号，右面编偶数号。
在设计的控制台零层端子板固定使用分配图中，K1、K2和K3分别表示控制台1段、2段和3段；
D表示4柱端子板；
RD表示熔断器端子板；
H表示汇流排端子板；
01～0n表示18柱端子板。
从电源屏来的各种电源以及从组合架来的接通道岔表示电源通过4柱端子板引进。
其引进方式为：
从电源屏或组合架引至靠边一段控制台零层，由此环接至另两端零层的同名端子，在通过各段的熔断器端子板引至控制台各器件。
其中KZ、KF和JF三种电源还必须经过汇流排转接。
18柱端子板供组合架零层至控制台光带、按钮、表示灯及电铃等接线用。
为了使配线定型，分配给道岔和信号机使用的18柱端子板因定型配线，即各端子固定使用。
在控制台零层定型端子板（18柱端子板）端子固定使用分配表中，列出了当该端子板分配给道岔和信号机使用时其端子固定分配的原则。
在18柱端子板中，一组道岔固定使用1至10号端子，一架信号机固定使用11至18号端子。
其中道岔区段光管中的区段白灯QB和区段红灯QH分别占用1号和2号端子；
岔后定位光管中的定位白灯DB和定位红灯DH分别占用3号和4号端子；
岔后反位光管中的反位白灯FB和反位红灯FH分别占用5号和6号端子；
道岔定位表示灯L和反位表示灯U分别占用7号和8号端子；
道岔单独锁闭使用的按钮拉出断开接点CA-63和单独操纵时动作道岔按钮继电器的按钮按下闭合接点CA-12分别占用9号和10号端子。
列车按钮接点LA-12和调车按钮接点DA-12分别占用11号和12号端子；
列车按钮表示灯L和调车按钮表示灯B分别占用13号和14号端子；
进站信号复示器中的调车白灯B、列车允许灯光的绿灯L、引导白灯B和禁止灯光的红灯H分别占用15号、16号、17号和18号四个端子；
出站兼调车信号复示器中的调车白灯B和列车绿灯L分别占用15号和16号端子；
调车信号复示器的调车白灯B占用15号端子。
一块作为定型配线的端子板，可同时供一组单动道岔（可包括道岔区段）和一架信号机使用（出站兼调车信号作为一架信号机，进站信号及其它内方无岔区段处同向调车信号也作为一架信号机）。
使用结果，即使有空余端子也不再另作它用。
例如，当一组单动道岔和一架调车信号机和用一块端子板时，可空余11、13和16至18共五个端子。
需要注意的是，一组双动道岔有两套区段光管和岔后光管，为了达到端子固定使用的要求，一组双动道岔必须按两组单动道岔处理，即每个道岔各占用一块端子板，其中每一块端子板都可以和一架信号机合用。
因为双动道岔的定反位表示灯和道岔按钮只有一套，因此，其中一块端子板的7至10号端子不必配线。
除道岔和信号机以外，控制台上其余光管、表示灯、按钮及电铃等设备都按零散配线，即零层端子板及其端子不固定使用，可由设计者自行决定。
在设计的控制台光管、按钮接点及表示灯配线图中，无岔区段光管配线和股道光管配线为零散配线。
此图是全站同类设备共用的配线图，因此不能填写具体的端子板号码，而只是写出了根据控制台零层端子板固定使用分配图所列的固定使用的端子号码。
图4-418组合架零层配线表
第五章对现有64D电路分析（何艺设计）
5.164D电路分析
5.1.164D半自动闭塞电路分析，如下图所示：
图5-164D型单线继电半自动闭塞电路图
5.1.2电路组成
半自动闭塞设备是区间列车运行的一种联络方法，它以出站信号机的开放作为列车占用区间的凭证，通过相邻两站的半自动闭塞设备相互控制，保证一个区间内的一条线路上，同时只能运行一列列车。
单线区段是指上下行列车通行共用一条线路，双线区段是指上下行列车有各自的通行线路。
64D型单线继电半自动闭塞设备是用继电器作为电路控制元件来完成两站间闭塞的，其设备示意图如下图所示。
相邻两站各设一套半自动闭塞设备组合，两站之间通过一对架空外线连接。
其设备主要包括室内设备和室外设备两大部分。
1.室内设备
64D型单线继电半自动闭塞室内设备主要有闭塞电话、控制按钮（闭塞按钮BSA、复原按钮FUA、事故按钮SGA）、表示灯（接车表示灯JBD和发车表示灯FBD）、电铃及8个单元控制电路组成。
8个单元控制电路是：
图5-2单线继电半自动闭塞设备示意图
（1）线路继电器电路，包括正线继电器ZXJ、负线继电器FXJ。
（2）信号发送器电路，包括正电继电器ZDJ、负电继电器FDJ。
（3）闭塞继电器BSJ电路。
（4）接车接收器电路，包括回执到达继电器HDJ、同意接车继电器TJJ、通
出发继电器TCJ。
（5）发车接收器电路，包括选择继电器XZJ、准备开通继电器ZKJ、开通继
器KTJ。
（6）复原继电器FUJ电路。
（7）轨道继电器GDJ电路。
（8）表示灯电路，包括接车表示灯JBD和发车表示灯FBD两组六个表示灯。
5.1.3电路工作原理
1.线路继电器电路
如下图所示，线路继电器电路是站间传递闭塞信息的电路，由正线路继电器ZXJ和负线路继电器FXJ组成，其作用是发送和接收闭塞信号。
它采用一对架空线把两站间的电路联系起来。
图5-3线路继电器电路
为了接收正、负极性脉冲，采用了正、负线路继电器ZXJ、FXJ。
为了发送正、负极性脉冲，采用了正、负电继电器ZDJ、FDJ的前接点，ZDJ吸起发送正脉冲，FDJ吸起发送负脉冲。
同一车站ZDJ和FDJ有联锁关系，不准许它们同时吸起。
两站的ZDJ或FDJ同时励磁吸起，同时向线路发送信息时，执行元件从线路上断开，所以两站同时发送信息无效。
电路采用双极切断电路，可以防止任何一条外线混电时造成线路继电器错误动作。
信号发送器电路产生的正、负脉冲信号通过线路继电器发送出去。
（1）正电继电器ZDJ电路
正电继电器ZDJ吸起的时机：
请求发车、同意接车、通知出发时、要求发
送正信息，需要正电继电器ZDJ吸起。
①请求发车时ZDJ正电继电器吸起要检查的条件:
请求发车时必须检查闭塞杌在正常状态,BSJ吸起,其他继电器在落下状态时，按下闭塞按钮，正电继电器ZDJ才能吸起，向线路发送正信息。
②同意接车时ZDJ正电继电器吸起要检查的条件：
发送完负回执信息，即TJJ吸起、HDJ落下，接车站按下闭塞按钮，在交出发车权即BSJ落下时才能向发车站发送同意接车正信息。
③通知出发时ZDJ正电继电器吸起要检查条件：
列车出发驶入发车站轨道使GDJ落下，即GDJBSJZKJKTJ，用ZKJ缓放KTJ还在吸起时，与BSJ的落下共同构成发送通知出发正信息。
（2）负电继电器FDJ电路
负电继电器FDJ吸起的时机:
在收到请求发车信息之后自动回执信息，列车到达之后的到达复原和取下复原，以及事故复原时发出负信息，要求FDJ吸起。
①自动回执负信息的发送，即FDJ负电继电器吸起要检查的条件：
在接车站收到的请求发车正信息结束，ZXJ落下，TJJ吸起HDJ缓放时自动构成发送负回执信息的条件，HDJ经过一定时间的缓放后落下，停止发送负回执信息。
②发送到达复原负信息时FDJ负电继电器吸起要检查条件：
收到通知出发信号，TCJ吸起;
列车到达，HDJ吸起；
列车出清轨道电路区段，GDJ吸起；
关闭进路信号机；
按下复原按钮时使FDJ吸起，向发车站发送负信息。
③取消闭塞发送负信息时FDJ负电继电器吸起要检查的条件:
a请求发车之后，在两站均亮黄灯的情况下，取消闭塞向接车站发送负信息。
b甲站请求发车，乙站同意接车，甲站发车表示灯和乙站接车表示灯均亮绿灯的情况下，在电气集中联锁车站，应首先关闭出发信号机，待发车进路解锬后，再按下复原按钮，向接车站发出取消复原负信息。
④事故复原发送负信息时FDJ负电继电器吸起要检查的条件:
当闭塞设备或轨道电路发生故障不能正常复原，符合使用事故按钮的条件构成，车站值班员在取得调度命令并在《行车设备检查登记薄》内登记，破封按下事故按钮即可使设备复原和向对方发送负信息。
2.信号发送器电路
如下图所示，信号发送器电路由正电继电器ZDJ和负电继电器FDJ组成。
它们的作用是向线路发送闭塞信号。
正电继电器ZDJ吸起时向线路发送正信息，负电继电器FDJ吸起时向线路发送信息。
图5-4信号发送器电路
3.闭塞继电器BSJ电路
如下图所示，BSJ用来监督闭塞设备的状态。
闭塞设备有两种状态:
一种是闭塞设备处于定位时的正常状态，表示区间空闲；
另一种是闭塞设备处于闭塞时的状态，表示区间占用。
为了实现“故障—安全”的原则，采用BSJ有电吸起作为闭塞设备定位的正常状态。
图5-5闭塞继电器电路
作为发车闭塞继电器BSJ的落下，是在闭塞设备开通后（KTJ），列车出发压上发车站轨道电路区段后，GDJBSJ。
对于接车站闭塞继电器BSJ的落下，是在TJJ、BSJ时车站值班员同意接车，按下闭塞按钮切断闭塞继电器BSJ电路，使闭塞继电器BSJ落下。
4.发车接收器电路
发车接收器电路由选择继电器XZJ、准备开通继电器ZKJ和开通继电器KTJ三个继电器组成。
用它们的吸起、落下来记录和反映发车站闭塞电路的各种状态。
（1）选择继电器XZJ电路
选择继电器是在发送请求发车信息之后吸起，开放出站信号或办理取消闭时落下。
请求发车时ZDJ吸起构成XZJ吸起，XZJ吸起后构成自闭条件，当办理取消闭塞FDJ吸起，或开放出站信号机KTJ吸起，发车锁闭继电器FSJ落下，切断选择继电器XZJ自闭电路，使选择继电器XZJ落下。
选择继电器XZJ吸起后有三个作用：
记录发送的请求发车信息；
选择接车站发来的负信息是回执而不是复原信息；
证实出站信号机没有开放过。
准备开放继电器ZKJ电路
准备开通继电器ZKJ室在收到接车站自动回执信号时吸起并自闭，列车出发时，闭塞继电器BSJL落下使其落下。
发车站在收到接车站自动回执的负信号时，负线继电器FXJ吸起，时准备开通继电器ZKJ吸起，ZKJ吸起后构成自闭电路，当办理取消闭塞时或列车出发，压入发车站轨道电路区段时使BSJ落下，构成ZKJ落下。
（2）开通继电器KTJ电路
开通继电器KTJ是在收到接车站同意接车正信息时吸起并自闭，在列车出发ZKJ落下切断自闭电路落下。
发车接收器电路如下图所示：
图5-6发车接收器电路
6.接车接收器电路
接车接收器电路回执到达继电器HDJ、同意接车TJJ和遁知出发继电器TCJ三个继电器组成。
它们的作用是记录和反映接车
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