城市轨道交通信号机定义和分类

信号机是用于指挥列车运行的信号设备。为了保证列车行车安全，提高运输效率，在城市轨道交通正线和车辆段线路上设有多种信号机来指挥列车或调车作业。城市轨道交通信号采用与铁路信号相同的色灯信号机。色灯信号机以其灯光的颜色、数目和亮灯状态来表示信号的含义。

色灯信号机按照安装方式的不同，可分为高柱、矮柱、半高柱及挂壁式（图2-12～图2-14）。

色灯信号机按照机构不同，可分为透镜式、组合式和LED式信号机（图2-15）。

图2-12　高柱型信号机

图2-13　矮柱型信号机

图2-14　挂壁式信号机

图2-15　透镜式、组合式、LED式信号机

（一）透镜式色灯信号机

透镜式信号机机构的每个灯位由透镜组、灯泡、灯座及遮檐组成，如图2-16所示。

灯泡是色灯信号机的光源。目前信号机采用12V 25W直丝灯泡。根据需要可以使用双灯丝灯泡，当平时点亮的主灯丝断丝时，能通过外接的自动转换设备自动点亮副灯丝，保证信号不间断显示。灯泡的结构如图2-17所示。

灯座用于安放灯泡。现采用定焦盘式灯座，调整好透镜组焦点后固定灯座，更换灯泡时无须再调整。

图2-17　灯泡的结构(www.xing528.com)

图2-16　透镜式信号机机构

（二）组合式色灯信号机

每个机构只有一个灯室，使用时根据信号显示要求分别组装成二显示、三显示及单显示机构，故称为组合式。灯室间无窜光的可能。适用于瞭望困难的线路，适用于曲线半径300～20 000m的各种曲线和直线轨道上，在距信号机5～1 000m距离内得到连续信号显示。

组合式色灯信号机主要有由光系统、机构壳体、遮檐、瞄准镜插孔四部分组成。光系统由反光镜、灯泡、色片、非球面镜、偏散镜及前表面玻璃组成，如图2-18所示。

图2-18　组合式色灯信号机结构

组合式色灯信号机构的光学原理，信号灯泡发出光源，经过滤色片形成色光，在经过非球面透镜将散射的色光聚成平行光，在经过偏散镜，一部分光保持原方向射出，称为主光，用于远距离显示，光强较高，另一部分光按偏散镜的偏散角度射出称为偏光，用于曲线部分。如图2-19所示。

图2-19　组合式信号机构的光学原理

（三）LED色灯信号机

LED信号机在不改变现有信号机点灯电路的前提下，利用LED技术实现轨道交通信号显示。LED信号机机构由铝合金机构、发光盘、点灯装置、报警单元组成，如图2-20所示。

LED发光盘是采用发光二极管制成的信号灯光源。发光盘分为高柱发光盘、矮型发光盘和表示器发光盘三种，分别适用于高柱机构、矮型机构、复示机构、引导机构、表示器机构等。

图2-20　LED信号机的结构

LED信号机高发光盘是用上百只发光二极管和数十条支路组成，使用中即使个别发光二极管或支路发生故障也不会影响信号正常显示，可靠性较高，且发光盘的功率不足信号灯泡的1／2，节省能源，这是LED信号机得到广泛使用的重要因素；LED信号机使用寿命长，发光二极管使用寿命可达105小时，发光盘的聚焦状态在设计和生产中已经确定，并能够始终保持良好的聚焦状态，LED二极管自身特点使得信号机在点灯过程中没有信号灯泡冷丝状态的冲击电流，有利于延长供电装置使用寿命。