LED铁路信号机在矿IR铁路的应用

摘要：色灯信号机灯泡寿命短，显示距离不足，维修量大，铸铁涂漆机构易锈蚀开裂脱落，需要经常维护等技术缺陷；而LED新型色灯信号机具有设计先进，灯光显示距离远，机构重量轻、更换方便，使用寿命不低于10年等技术特点。

关键词：LED信号机  矿区铁路  使用

    鹤壁煤业集团有限公司位于豫北地区，矿区煤炭外运主要通过集团公司铁路专用线进入京广铁路销往全国各地，铁路专用线全长65km，北起矿区铁路九矿站南至鹤壁站。鹤煤集团公司铁运处主要承担着矿区铁路管理和鹤壁电厂电煤运输任务。矿区铁路事业的高速发展对铁路信号灯及铁路行车安全提出更高的要求。铁路信号灯以往使用单一的白炽灯，使用寿命短、更换频率高、劳动强度大，无论是行车还是维修人员的的安全都存在很多的危险，需要通过更换成LED铁路信号机来满足更高的要求。

1本次改造范围及预期效果

    本次着重对鹤煤公司所辖专用线的11个有人看守铁路道口、十矿站和庞村站共67架信号机进行改造。通过本次改造势必增加铁路运能、提高工作质量和运输效率，在确保行车安全和节能降耗方面必将产生良好的效果。

2传统色灯信号机的缺点

    传统色灯信号机的缺点：可靠性差、寿命短、易断丝、工效低；需要10倍于额定电流的冲击电流；滤色镜使光色不纯；灯光发光效率低；灯泡寿命不足1000h，适应速度更需要100000tls；耐振动性差，易折断；维修工作量大。

3 LED色灯信号机构的优点

    LED色灯信号机构采用轻便、耐腐蚀的单灯铝合金机构，组合灵活、安装简单。显示距离超过1．5km，且清晰可辨、安全可靠。通过监测控制系统的电流，可监督信号显示系统的工作状态，预警异常情况，有助于准确判断故障点，便于及时处理故障。用LED取代传统的双丝信号灯泡和透镜组，具有以下显著优点：

    （1）可靠性高。发光盘是用上百只发光二极管和数十条支路并联工作的，在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的正常显示，提高了信号显示的可靠性。

    （2）寿命长。传统的灯丝灯泡的主丝寿命为1000h，副丝为2000h，而发光二极管的寿命是100000h，是灯泡的100倍，改用发光盘后可免除经常更换灯泡的麻烦，且有利于实现免维修。

    （3）节省能源。传统信号灯泡耗电为25w，而发光盘的耗电量还不到信号灯泡的三分之一。

    （4）聚焦稳定。发光盘的聚焦状态在产品设计与生产中已经确定，现场不需凋整，给安装与使用带来方便，并能始终保持良好的聚焦状态。

    （5）光度性好。发光盘除有轴向主光束外，还有多条副光束，有利于增强主光束散角之外以及近光显示效果。

    （6）无冲击电流。点灯时没有类似信号灯泡冷丝状态的冲击电流，有利于延长供电装置的使用寿命，并减少对环境的电磁污染。

4组成及工作原理

    本次改造使用的LED色灯信号机构为XSLE型。XsLE型由发光盘、Bxz一40点灯单元和GTB隔离调压报警单元组成。

  铝合金信号机构

  铝合金信号机构分为高柱机构和矮型机构。

    （1）高柱机构。高柱信号机构由背板总成、箱体总成、遮檐和悬挂装置四部分组成。

    背板总成带有背板，并用来安装箱体总成。背板总成分为二灯位背板总成（设有两个灯位安装孔）和三灯位背板总成（设有三个灯位安装孔）两种。两种背板总成的高度不同。

    把每个灯位组装成一个整体称为高柱箱体总成。箱体总成也分为二灯位箱体总成（xsLG2型）和三灯位箱体总成（xsLG3型）两种。两种机构除背板总成不同外，其余均相同。用两个箱体总成分别固定在二灯位背板总成上，即构成二灯位高柱信号机构。用三个箱体总成分别固定在三灯位背板总成上，即构成三灯位高柱信号机构。箱体总成的玻璃卡圈换上透镜组用双丝信号灯泡点灯，也能作为色灯信号机用。

    遮槽用螺钉装在机构箱体上的玻璃卡圈上。

    悬挂装置将背板总成固定在信号机水泥机柱上。悬挂装置采用现有的上部托架、下部托架等设备，并经特殊的喷涂表面处理，以增强其抗锈蚀能力。

    （2）矮型机构。矮型机构分为二灯位矮型机构（xsLA2型）和三灯位矮型机构（xsLA3型）两种，其安装方法与透镜式信号机构相同，即厂家已按二灯位（或三灯位）组装成一个整体。

5经济效益、社会效益预测

    直接经济效益。

5．1节约检、维修及人工费用

    根据郑州铁路局“郑铁价函（2009）774号”发布的铁路专用线电务信号设备维修价格标准（即每架每年维修材料504元，定员O．2人），每架信号机构检、维修费为9011．69元／年，拟更换LED新型信号机构，10年免维护无维修计算：

   l架×9011．69元／年x 10年=9．01万元

    按现有色灯信号机67架计算，则为67架×9011．69元／年×10年=603．78万元

5．2节能降耗

    原直丝灯泡25W，拟更换LED发光二极管，比直丝灯泡节电50％一70％．，即每个LED灯节省耗电l 5w，按10年计算：

    1个×1 5W×24h×365天×10年×0．65 l元／kWh

    =1 314kWh x 0．65l元／kwh

    =855．4l元

    按现有色灯信号机67架合计l 56个L1ED灯头计算，则为166个×855．41元／个=14．2万元

5．3总节约费用及年均节约费用

    按免维护及节省耗电计算，l 0年内折合总节约费用：603．78+14．2=617．98万元

    年均节约费用：

    6l 7．98万元／10年=61．8万元

6结语

    铁路色灯信号机采用LED技术，具有节能、可视性好、免调整、免维护、长寿命等优点，发展前景良好。