臂板信號機

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臂板信號機是最早出現的鐵路信號機，也是鐵路固定信號機的一種。白天會使用臂板的不同位置（水平還是斜向）顯示信號；夜間或視線不清時用不同顏色的燈光顯示信號。此號誌機由於使用電池驅動，因此適合於沒有可靠交流電源的車站使用。而由於臂板信號機的燈光很暗，因此通常規定夜間行車時臂板信號機的燈光信號要分別經過機車乘務組內二人以上的確認。在中國大陸，臂板信號機還可以在通車很少的專用線上看到。由於臂木式號誌操作較傳統、且無法提升路線容量，因此在號誌自動化後逐漸遭到取代。臺鐵目前環島鐵路上已經無臂木號誌使用，而少數支線如平溪線十分車站、臺中港線仍有臂木式號誌機運作。

每個臂板單元包含兩個部分：一條可旋轉至固定位置的懸臂；一組包含燈光光源與位於燈光前部可變換位置的燈光信號表示器用彩色玻璃。

按單個信號機立柱上安裝臂板的數目，可分為單臂板信號機、雙臂板信號機和三臂板信號機。

臂板信號機按操縱方式，可分為機械臂板信號機和電動臂板信號機兩種。

## 各國鐵路的臂板信號機

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世界各國鐵路的臂板信號機的細節有出入，但基本規則是共通的：

- 作為主體信號(UK: stop signal; US: home signal or absolute signal)的紅色臂板，端部為方形。為增強視覺分辨性能，在臂板的端部還增加了作為對比色的白色寬線條。臂板水平時表示禁止通過該信號機，臂板斜置時表示可以通過該信號機。配有的燈光信號為：紅與綠。
- 作為預告信號(Distant Signal)的黃色輔助臂板，魚尾形端部。為增強視覺分辨性能，在臂板的端部還增加了作為對比色的黑色魚尾形寬線條。中國鐵路《技規》稱之為「黃色通過臂板」，用作預告臂板，將主體信號機（如進站、出站、通過信號機）的狀態提前顯示給機車司機。臂板水平時表示警告需要慢行通過，臂板斜置時表示可以按規定速度通過。配有的燈光信號為：黃與綠。
- 中國大陸與其它一些國家的鐵路還使用的紅色輔助臂板。配有的燈光信號為：黃。紅色輔助臂板平時下垂與信號機的立杆柱子重合表示前方道岔直向開通。紅色輔助臂板斜向下45°，夜間顯示黃燈，表示前方道岔側向開通。英國鐵路未使用此類輔助臂板。

中國大陸與英國鐵路的紅色主體臂板信號與黃色預告臂板信號，採取斜向下45°(lower quadrant)表示信號機開通。而歐洲大陸國家如德國、波蘭、俄羅斯等國鐵路，採取斜向上45°(upper quadrant)表示信號機開通。中國大陸的臂板信號機是通過樞軸(pivot)與燈光信號固結在一個轉動臂上，如果因為斷電、積雪壓力、機械失效等原因臂板信號機失效，因為燈光部分的重量更大，就會向下旋轉到水平停止位，使得另一側的臂板信號由斜向下45°位置旋轉到水平位置，也能實現「故障導向安全」的原則。

進站信號機，英國稱作home signal；出站信號機，因為稱作starting signal或section signal。一對進站信號機與出站信號機之間的線路，就是到發線區間。預告信號機稱作distant signal。在美國，home signal是指停止信號，即英國的stop signal。高杆式臂板信號機的機柱稱作post。

## 中國大陸鐵路的臂板信號機

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### 三臂板四顯示的進站信號機

信號機上的三塊臂板，自上向下依次是紅色主臂板、黃色通過臂板、紅色輔助臂板，分別表示是否允許進站；是否允許直接通過車站(即預告了出站信號機的狀態)；進入正線還是側線(即進站道岔是直向開通還是側向開通)。

- 晝間：紅色主臂板與黃色通過臂板均斜向下45°，紅色輔助臂板與機柱重疊；夜間：兩個綠色燈光。表示允許列車按規定速度正線通過車站，出站信號處於開放狀態，進路上的道岔均開通直向。
- 晝間：紅色主臂板斜向下45°，黃色通過臂板水平位置，紅色輔助臂板與機柱重疊；夜間：一個綠色燈光與一個黃色燈光。表示允許列車經道岔直向位置進站內正線準備停車。
- 晝間：紅色主臂板斜向下45°，黃色通過臂板水平位置，紅色輔助臂板斜向下45°；夜間：一個綠色燈光與兩個黃色燈光。表示允許列車經道岔側向位置進站內到發線準備停車。
- 晝間：紅色主臂板水平位置，黃色通過臂板水平位置，紅色輔助臂板與機柱重疊；夜間：一個紅色燈光與一個黃色燈光。表示不允許列車越過該信號機。實際上只要晝間紅色主臂板水平，夜間有紅色燈光信號，該進站信號機就是禁止通過。黃色通過臂板與紅色輔助臂板的信號含義是服從於紅色主臂板信號。

### 單臂板出站信號機

- 晝間：紅色主臂板斜向下45°；夜間：一個綠色燈光。表示允許列車由車站出發。
- 晝間：紅色主臂板水平位置；夜間：一個紅色燈光。表示禁止列車越過該信號機。
- 對於出站後有兩條不同的線路，增設紅色輔助臂板。晝間：紅色主臂板斜向下45°，紅色輔助臂板斜向下45°；夜間：一個綠色燈光與一個黃色燈光。表示允許列車由車站出發開往輔助線路。

### 單臂板通過信號機

- 晝間：紅色主臂板斜向下45°；夜間：一個綠色燈光。表示允許列車按規定速度運行。
- 晝間：紅色主臂板水平位置；夜間：一個紅色燈光。表示禁止列車越過該信號機。
- 有分歧線路的線路所通過信號機，按照進站信號機設置。

### 單臂板預告信號機

- 晝間：黃色通過臂板斜向下45°；夜間：一個綠色燈光。表示前方主體臂板信號機開放。
- 晝間：黃色通過臂板水平位置；夜間：一個黃色燈光。表示前方主體臂板信號機關閉。

### 單臂板電動復示信號機

- 晝間：黃色通過臂板斜向下45°；夜間：一個綠色燈光。表示前方主體臂板信號機開放。
- 晝間：黃色通過臂板垂向下與機柱重疊；夜間：無燈光。表示前方主體臂板信號機關閉。

## 使用歷史

- 1841年，格雷戈里(Chorleo Hutton Gregory)最先發明了易於被機車司機識別的臂板信號機，鐵路信號從人工控制轉變為機械控制。英國鐵路最先使用了臂板信號機。並設計為信號機發生故障時靠重力自動顯示為停車信號，這是鐵路上的「故障導向安全」的首次使用。
- 1872年，英國鐵路開始引入了預告信號臂板(distant signal arm)。不過這時該臂板的端部設計為魚尾形，但顏色也是紅色。
- 1907年，日本滿鐵控制的南滿鐵路（長春-大連鐵路）開始使用臂板信號機。
- 1912年出現色燈信號機，1920年開始使用探照燈式三顯示色燈信號機。這是交流電電氣技術成熟後才在鐵路信號上發生換代革命。1924年中國的鐵路開始出現燈光式信號。
- 1920年代，英國鐵路把預告信號臂板(distant signal arm)的顏色由紅色改為黃色，其燈光信號也由紅色改為黃色，以更好地區分於主體信號臂板的紅色。世界上大多數國家都效仿了這一改進，但仍有少數國家的鐵路沿襲了預告信號臂板與燈光保持紅色未變。
- 1970年代起，香港九廣鐵路英段在雙軌化工程時，將臂板信號機淘汰。
- 1990-1991年，濟南鐵路局的辛泰鐵路、磁萊鐵路、泰肥鐵路、淄東鐵路、淄八鐵路、坊子鐵路等支線的臂板信號機及聯鎖設備陸續改為色燈信號機和色燈電鎖器。這是國鐵支線信號設備換代的開始。1993年9月，國鐵米軌鐵路——滇越鐵路及其支線也開始換下臂板信號機。
- 漯阜鐵路在複線電化改造之前，作為長大鐵路線路仍然使用臂板信號機。見這個影片，拍攝於2011年3月：漯阜鐵路的單臂板信號機出站變換信號、DF4B貨列發車
- 臂板信號機必需的燈光信號表示器用彩色玻璃一直是由中國鐵路通號集團公司下屬的天水鐵路信號玻璃廠生產。臂板信號機由中國鐵路通號集團公司下屬的西安鐵路信號工廠生產。
- 鐵路信號工作屬於電務工作一部分，由各鐵路局電務段下屬的信號車間(工區)、駝峰信號工區、電務車間負責。

## 參閱

- 中國科學院網路科普平台之「臂板信號機」

## 參考文獻

- 中華人民共和國鐵道部《鐵路技術管理規程》第16章第2節。