鐵路道岔轉換報警器應用方案探討

丁 健

唐山港集團股份有限公司，河北唐山 063611

鐵路道岔轉換報警器應用方案探討

丁 健

唐山港集團股份有限公司，河北唐山 063611

鐵路車場設備多，工電務現場維修作業、工人穿行線路時，如果碰巧調度排信號進出列車，道岔搬動，位于電動轉轍機附近的行人可能會出現由于靠的太近造成尖軌擠傷事故。在加強相關人員安全教育，提高安全意識的同時，研究道岔轉換報警器將有助于提高轉轍機工作的安全性。

鐵路；電動轉轍機；道岔；作業安全；報警器

唐山港集團現有在用列車貨位線14條，連接著港區近30個泊位。分區車場作為火車大列進出港區的唯一通道，進出車頻繁增大了車場負荷。為保證生產的正常運行，車場的線路與信號設備保養維護尤為頻繁。調度排信號進出列車，道岔轉換直接搬動尖軌缺乏預警，轉轍機動力桿行程165mm，轉換時間僅為3.8s，可能對工電務人員的作業安全造成安全隱患。如果道岔轉換前現有若干秒的聲光報警，則可以有效提醒周圍人員注意設備動作。俗話說，“安全就是效益”，在加強對作業人員安全教育的同時，為電動轉轍機加裝道岔轉換報警器就是保證作業安全的第二道防線，降低事故成本，這也是提高經濟效益的有效措施。

目前，國內鐵路電氣控制是6502電氣集中與新式微機聯鎖并存的局面。中央控制系統雖有差異，但室外電氣設備是非常相近的。四線制道岔由于取消了現場設置的轉極繼電器ZJ，減少了維修工作量，提高了系統的可靠性而較二線制、三線制道岔有著更為廣泛的應用。X1作為定位控制表示線，X2作為反位控制表示線，X3作為表示專用回線，X4作為控制專用回線。取消轉極繼電器ZJ后，為了用三條控制線改變電動機激磁繞組的電流方向，使電樞繞組的電流方向不變（二線制和三線制道岔是改變電樞繞組的電流方向，使激磁繞組的電流方向不變），將二線制和三線制的兩個串聯的激磁繞組分開使用，一個作為定位繞組，一個作為反位繞組，整個啟動電路和表示電路的構成及所接入的控制條件均未改變。考慮在車場本地的電動轉轍機內部加裝報警器有推廣的普遍性，無需從控制室引出冗長的報警器控制線路，減少維護成本，可以提高設備可靠性。

考慮到設備改造的經濟性，擬采用轉轍機電源作為報警器的工作電源，以ZD6-A型電動轉轍機為例，電動機額定工作電壓為DC160V，通過直流變壓器降壓至DC24V可供控制電路使用。電路原理如圖1所示。

圖1 電路原理

圖2

1 控制電路的外部連接

對于四線制單動道岔，當道岔由定位變為反位時，電流由電動機端子板2號端子流入，4號端子流出；當道岔由反位變為定位時，電流由電動機端子板1號端子流入，4號端子流出。也就是說，4號端子連接電動機轉子線圈，無論轉轍機處于定位還是反位狀態，控制專用回線X4均會在控制臺CA閉合時通過電流，控制電動機運轉。因此，將控制電路接入電動機端子板4號端子的藍色輸入線和紅色輸出線之間，紅色輸出線接控制電路“+”極，藍色輸入線連控制電路“-”極。

2 控制電路的器件選擇

控制電路的主要器件有直流變壓器、時間繼電器、聲光報警器、固態繼電器四部分，詳述如下：

1）直流變壓器。控制電路需要160V轉為24V控制繼電器工作，但DC160V為非標準電壓，市場沒有定型的產品，可以找廠家定制或用220V:24V的標準產品改變線圈匝數比，調整為160V:24V。

2）時間繼電器。為實現先報警3s再轉換道岔的功能，需采用帶瞬動接點的時間繼電器。選用DC24V的JSZ3C-A型，可實現1-5s延時的手動設置。利用瞬動常開接點1-4控制聲光報警器，利用延時導通常開接點6-8控制電動機，實現3s報警后電動機動作的功能，如圖2所示。

3）聲光報警器。DC24V的聲光報警器較為多見。LED發光二極管的光源可以減少功率損耗、提高產品使用壽命；聲音僅用于提示周邊人員注意安全，因此強度不宜高于100dB，防止損害聽覺神經，影響周邊環境。

4）固態繼電器。固態繼電器（SSR），是由微電子電路、分立電子器件和電力電子功率器件組成的無觸點開關。用隔離器件實現控制端與負載端的隔離。這種新型繼電器不存在接點損耗和接觸不良，干擾小，沒有動作聲音，輸入端用微小的控制信號可以直接驅動大電流負載，已被廣泛應用于電機控制領域。鑒于電動轉轍機工作電流為2A，摩擦電流為2.3A～2.9A，選用SSR-10DD型直流控直流固態繼電器（輸入電壓DC3-32V，輸入電流6 mA～35mA，輸出電壓5-220VDC，輸出電流10A），該參數區間滿足輸入側時間繼電器電壓范圍和輸出側電動機電壓范圍與電流容量的要求，保證5倍電動機額定電流裕量，保證電機正常起動。對于其他型號電動轉轍機，可根據工作電壓和工作電流選取更大容量的固態繼電器，如SSR-20DD、SSR-25DD等。

3 全套設備的安裝方案

由電動機端子板4號端子引出DC160V正負極連接線，穿過箱盒內部遮斷開關下方并與箱盒內壁固定連接，然后由轉轍機預留閑置的電纜盒連接管接口穿出，連接控制部分并做好外殼用于防塵防腐，最后這個整體再與轉轍機連接管接口用螺栓密閉連接。

4 控制電路的參數估算

電流：JSZ3C-A型時間繼電器的導通電流約為0.05A；聲光報警器電流約為0.3-0.6A；SSR-10DD型固態繼電器的最大輸入電流約為0.035A。根據并聯電路的電流運算法則，控制電路最大干路電流為0.1+0.6+0.035=0.735A。

功率：JSZ3C-A型時間繼電器的功率為1.2W，聲光報警器功率10-15W，SSR-10DD型固態繼電器的功率為1W，則控制電路最大功率為 1.2+15+1=17.2W。

延時：JSZ3C-A型時間繼電器的延時精度為±10%，如設置電動機運轉延時為3s，則最大導通時間應不大于3.3s； SSR-10DD型固態繼電器的導通時間為0.1s。由此可得控制電路最大延時約為3.4s。

5 四線制雙動道岔安裝報警器的方法

以上描述的是四線制單動道岔的報警器安裝方法，對于四線制雙動道岔而言，雙動道岔共用一套控制室控制電路，由調度一次性排出行車信號，因此需在第一動轉轍機中安裝完整的報警器控制電路，在第二動轉轍機中僅串入一個聲光報警器，第二動報警器與第一動報警器并聯后再與時間繼電器的常開瞬動接點串聯。控制臺給出指令后，兩臺轉轍機同時報警，第一動轉轍機在報警器報警3s后動作，3.8s后第一動轉轍機轉換到位，第二動轉轍機開始動作并仍伴有報警。

U284

A

1674-6708（2010）30-0193-02