城軌交通基礎(chǔ)設(shè)備——信號機3.1色燈信號機及燈光顯示信號機是用于指揮列車運行的信號設(shè)備，信號機顯示為開放信號時允許列車通過進路，信號機顯示為關(guān)閉信號時禁止列車進入進路。城市軌道交通ATC中，以車載信號為主體信號，正線區(qū)段不設(shè)信號機，只在道岔區(qū)域需要防護，或工程車、救援車為了作業(yè)需要設(shè)置地面信號機。3.1.1信號機的分類信號機一般都是專指色燈信號機，以其燈光的顏色、數(shù)目和亮燈狀態(tài)來表示信號。一、常用色燈信號機城市軌道交通的信號機一般采用色燈信號機，按照顯示方式和結(jié)構(gòu)的不同，色燈信號機主要有以下三種。1、透鏡式色燈信號機透鏡式色燈信號機采用透鏡組將光源發(fā)出的光束聚成平行光束，故稱為透鏡式。這種信號機結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，控制電路所用電纜芯線少，所以得到廣泛應(yīng)用。（1）透鏡式色燈信號機透鏡式色燈信號機有高柱和矮型兩種類型。高柱信號機的信號機構(gòu)安裝在信號機柱上，矮型信號機的機構(gòu)安裝在混凝土基礎(chǔ)上。

高柱信號機高柱信號機矮型信號機矮型信號機透鏡式色燈信號機（2）透鏡式色燈信號機機構(gòu)每個燈位由：燈泡（采用直絲雙絲鐵路信號燈泡）、燈座（定焦盤式燈座，調(diào)好焦后換燈無需再調(diào)）、透鏡組、遮檐（防止陽光等光線直射時產(chǎn)生錯誤的幻影顯示）、背板（黑色，背景暗，襯托信號燈光亮度，改善瞭望條件）等組成。

透鏡組裝在鏡架框上，由兩塊帶棱凸透鏡組成，其中內(nèi)側(cè)透鏡為有色帶棱外凸透鏡，外側(cè)透鏡為無色帶棱內(nèi)凸透鏡。使用帶棱透鏡的原因是它比不帶棱透鏡輕且較薄，光線通過時損失少；使用兩塊透鏡可以縮短焦距，提高光源利用率，增加射出平行光的強度。信號機顯示顏色取決于有色透鏡，可根據(jù)需要選用。

透鏡式色燈信號機

燈泡是色燈信號機的光源。目前信號機采用12V25W直絲燈泡。根據(jù)需要可以使用雙燈絲燈泡，當(dāng)平時點亮的主燈絲斷絲時，能通過外接的自動轉(zhuǎn)換設(shè)備自動點亮副燈絲，保證信號不間斷顯示。

燈座用于安放燈泡。現(xiàn)采用定焦盤式燈座，調(diào)整好透鏡組焦點后固定燈座，更換燈泡時無需再調(diào)整。透鏡式色燈信號機透鏡式色燈信號機（3）透鏡式色燈信號機構(gòu)分類透鏡式色燈信號機構(gòu)分為高柱、矮型。高柱、矮型信號機構(gòu)按結(jié)構(gòu)又分為單顯示、二顯示和三顯示三種。單顯示有一個燈室；二顯示機構(gòu)有兩個燈室；三顯示機構(gòu)有三個燈室；燈室之間用隔板分開，防止相互串光，保證信號顯示的正確。背板是一個機構(gòu)共用的。透鏡式色燈信號機二顯示和三顯示機構(gòu)可以單獨使用，也可以組合使用(也可與單顯示機構(gòu)組合)，各種信號機可根據(jù)信號顯示的需要選用機構(gòu)，再按信號燈位顏色來配備有色內(nèi)透鏡。例如，由一個二顯示機構(gòu)和一個三顯示機構(gòu)組成，并對于不使用的燈位予以封閉。信號機背板：透鏡式色燈信號機透鏡式色燈信號機透鏡式色燈信號機的型號A—矮型；G—高柱；F—復(fù)示、發(fā)車；U—黃色；B—月白色；A—藍色；H—紅色；L—綠色。

2、組合式色燈信號機組合式色燈信號機每個機構(gòu)只有一個燈室。使用時根據(jù)信號顯示要求可以分別組裝成單顯示、二顯示及三顯示機構(gòu)，故稱為組合式。燈室間無竄光的可能。

組合式色燈信號機（1）組合式色燈信號機構(gòu)的結(jié)構(gòu)

組合式色燈信號機機構(gòu)由光系統(tǒng)、機構(gòu)殼體、遮檐、瞄準(zhǔn)鏡、插孔五部分組成，如右圖所示。組合式色燈信號機（2）組合式色燈信號機的型號

組合式色燈信號機按非球面透鏡的直徑分為XSZ-135型、XSZ-150型和XSZ-200型，其中應(yīng)用最早、最多的是XSZ-135型。使用不同的偏散鏡，分為1型、2型、3型、4型四種類型。3、LED色燈信號機（1）LED色燈信號機機構(gòu)

由鋁合金機構(gòu)、發(fā)光盤、點燈裝置、報警單元組成。LED色燈信號機

LED組合式色燈信號機的機構(gòu)規(guī)格，與透鏡式色燈信號機基本相同。小型LED色燈信號機的機構(gòu)，比透鏡式色燈信號機小了許多，適合安裝于地下空間較小的隧道內(nèi)，以滿足設(shè)備限界要求。LED有兩燈位、三燈位和四燈位三種，主要由點燈變壓器、超高亮度發(fā)光二極管矩陣（發(fā)光盤）、光學(xué)透鏡、固定框架等組成。LED色燈信號機LED色燈信號機LED發(fā)光盤是采用發(fā)光二極管制成的信號燈光源，如下圖所示。發(fā)光盤分為高柱發(fā)光盤、矮型發(fā)光盤、表示器發(fā)光盤三種，分別適用于高柱機構(gòu)、矮型機構(gòu)、復(fù)示機構(gòu)、引導(dǎo)機構(gòu)、表示器機構(gòu)等。LED色燈信號機（2）LED色燈信號機的特點優(yōu)點：可靠性高

發(fā)光盤由上百只LED和數(shù)十條支路組成，個別LED或支路故障不會影響信號正常顯示。壽命長LED壽命可達10萬小時，是信號燈泡的100倍，有利于實現(xiàn)免維修。

LED色燈信號機節(jié)省能源信號燈泡功率為25W，發(fā)光盤功率不足信號燈泡的1/2，鐵路信號機數(shù)量龐大，點亮?xí)r間長，LED節(jié)能效果顯著。聚焦穩(wěn)定發(fā)光盤焦距在設(shè)計和生產(chǎn)中已經(jīng)確定，并能夠始終保持良好的聚焦?fàn)顟B(tài)，不需現(xiàn)場調(diào)整。無沖擊電流LED信號機沒有點燈過程中冷絲狀態(tài)的沖擊電流，有利于延長供電裝置使用壽命。LED色燈信號機缺點：價格昂貴。生產(chǎn)廠家多，設(shè)計生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)未完全統(tǒng)一。發(fā)光盤壽命長，但點燈單元、信號機構(gòu)壽命不能同樣長。3.1.2信號機點燈電路的要求

信號機點燈電路是安全電路，所以對信號機點燈電路的要求比較高。設(shè)計電路時既要考慮斷線保護，又要考慮混線防護。信號機點燈電路斷線既要滅燈。允許信號滅燈時，要是信號顯示降級，禁止燈光滅燈時，不允許信號機再開放。信號機具有燈絲報警電路，當(dāng)主燈絲斷絲時，能夠產(chǎn)生報警信息，并接通副燈絲電路。信號機點燈電路分析

控制信號機燈光顯示的電路稱為信號機點燈電路。城市軌道交通信號機點燈電路一般仍然采用了繼電電路，通過室內(nèi)控制設(shè)備對有關(guān)繼電器的驅(qū)動和采集，實現(xiàn)對地面信號機的控制和監(jiān)督。調(diào)車信號機點燈電路如下圖所示，下面以調(diào)車信號機點燈電路為例，說明電路的分析方法。

信號燈燈泡采用12V25W燈泡，指示列車運行的信號機可采用雙燈絲燈泡繼電器應(yīng)用原理

→圖1調(diào)車信號機點燈電路AB(藍燈變器)一次