大包鐵路萬噸列車開行站信號特殊問題的解決方案

趙 健

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司,西安 710043)

1 概述

大包線萬噸列車輸送能力擴能改造工程,使大包線成為第一條開行萬噸重載列車的客貨混跑繁忙干線鐵路,大幅度提高了鐵路通道運輸能力。其站內為計算機聯鎖,97型25周軌道電路,采用ZPW-2000A電碼化,區間為四顯示自動閉塞,為滿足重載的運輸要求，其在平面圖設計、聯鎖和電碼化電路設計等方面有其自身的特殊性,比如平面圖中由于股道的加長必須對股道進行了分割,有的股道增加了腰岔；兩站之間因股道的加長區間變短等。

2 股道分割

萬噸列車輸送能力擴能改造工程為適應運輸要求一般股道有效長增加至1 800 m左右,由于股道的加長超過一般軌道電路規定的傳輸距離1 500 m,必須將原有股道軌道電路進行分割(圖1),這就要求增加軌道電路設備,需要對原來的電碼化電路定型圖進行修改[1，2]。

圖1 大包鐵路姑家堡車站信號平面布置

2.1 軌道電路設計

由于股道軌道電路進行了分割,室外信號電纜按2個發送端,2個接收端設計,軌道柜中排列為*G1 和*G2兩個GJ,電碼化也按分割后修改,但室內組合柜GJ不做分割(圖2),軌道柜中*G1GJ和*G2GJ串聯,勵磁1個*GJ給聯鎖組合用。*G1 和*G2都無車占用時,*GJ為吸起狀態,當*G1 或*G2任何一個有車占用時*GJ失磁落下。

圖2 軌道繼電器勵磁電路

2.2 股道分割電碼化電路處理2.2.1 正線電碼化修改

圖3 傳遞繼電器勵磁電路

正線電碼化為疊加預發碼方式,以姑家堡站下行正線正向接車電碼化為例,IG分割為IG1和IG2后,將IG1GJF和IG2GJF串聯后接入傳遞繼電器勵磁電路(圖3),發碼電路(圖4)相同,將IG1CJ和IG2CJ接入電碼化發碼電路,將XJMJ的3、4組節點接至5/9WGCJ和IG1CJ之間,并修改DM1定型組合內部配線。當X進站信號機開放后,XJMJ勵磁吸起,列車壓入9DG,9DGGJF落下, IG1CJ吸起,IG1軌道電路發碼接通,列車壓入IG1時,IG1GJF落下,XJMJ失磁落下,IG2CJ吸起,IG2軌道電路發碼接通。

圖4 正線正向接車電碼化電路

2.2.2 側線股道電碼化修改

因側線股道電碼化為壓入發碼方式,以姑家堡站3G下行發碼電路為例,股道分割時將分割后股道的軌道繼電器串聯接至防雷調整單元(圖5),注意軌道繼電器的接入順序,當列車壓入3G1時,3G1GJF失磁落下,接通發送器,當列車壓入3G2時,3G2GJF失磁落下,接通發送器,列車壓入3G2時,未出清3G1時,3G2GJF也可失磁落下,接通發送器。3G上行發碼電路與下行發碼電路相反,S3防雷調整單元先接3G1GJF,3G1GJF再接3G2GJF。

圖5 側線股道電碼化電路

2.3 GPJ勵磁電路修改(圖6)

北京方面由正向進站信號機X至IIG接車載頻為1700-1,由反向進站信號機XF至IIG接車載頻為2000-1,兩條接車進路用1個發送器,XFGPJ作用為載頻切換功能。將IIG1,IIG2的GJF并聯接入XFGPJ自保電路,當列車壓入IIG1或IIG2,IIG1GJF或IIG2GJF失磁落下,通過XFGPJ第3組接點構成自保電路,當列車出清整個股道,IIG1GJF和IIG2GJF都吸起時GPJ失磁落下[3]。

圖6 改頻繼電器修改電路

3 腰岔處信號機設置及電碼化電路處理方案

3.1 腰岔處信號機設置

如圖1所示,以姑家堡車站4G為例,為滿足運輸作業,4G設置了腰岔,其主要作用為將小噸位列車集結成萬噸列車,腰岔處信號機應有以下顯示：當為分割到發線,阻擋列車運行時,腰岔處信號機應顯示紅燈；當指示列車經由腰岔直向接入另一側股道時,腰岔處信號機應顯示黃燈；當調車作業使用時,腰岔處信號機應顯示白燈。所以腰岔處信號機可設置為具有黃、白、紅顯示的帶調車信號機的發車進路信號機,信號機采用雙機構5燈位(如圖1中SL4所示),4G兩端仍設置出站信號機以提高車站作業能力,XL4帶引導作用,并可顯示UU,可按帶調車信號的兩方向出站信號兼接車進路信號機設計[4，5]。

3.2 腰岔處電碼化處理

以4G為例,設置腰岔后,電碼化按4個發送器設計,分別為XL4JM、SL4JM、4G1和4G2,其中XL4JM和SL4JM按疊加預發碼方式設計,XL4接車電碼化為XL4開放后由該信號機經由13DG接入4G2,此時根據X4出站信號機的顯示發碼,可發HU和UU碼；SL4接車電碼化為SL4開放后由該信號機經由13DG接入4G1,此時根據S4出站信號機的顯示發碼,可發HU和UU碼；4G1和4G2按疊加發碼方式設計,列車由北京方面接入4G1后,4G1GJF失磁落下,4G1軌道電路發碼接通,根據XL4信號機顯示發碼,可發HU、HB、UU和U碼；列車由包頭方面接入4G2后,4G2GJF失磁落下,4G2軌道電路發碼接通,根據SL4信號機顯示發碼,可發HU和U碼。

4 特殊站聯電路處理方案

由于增加股道有效長,站場將咽喉區道岔往站外延伸,這使得兩相鄰站進站信號機間的距離明顯變短,有些站兩站間距本來就很短,又進一步縮短,使兩站間僅有1架通過信號機或沒有信號機,接近和離去區段延伸至相鄰區段站內甚至鄰站區間。兩站間僅有1架通過信號機或沒有信號機時必須對區間自閉結合、站間聯系電路進行修改。

一般情況如果兩站間沒有信號機,區間軌道電路可按同站內軌道電路制式97型25周軌道電路設計,將其納入其中一個站,兩站間按站間聯系關系處理,將鄰站所需條件用電纜傳輸方式互相傳給對方站；兩站間僅有一架通過信號機時,如呼和浩特和呼和浩特西站區間(圖7),以上行線為例,呼西站的S3LQJ和4LQJ必須用呼和浩特站信號機的LXJ、ZXJ、LUXJ等條件勵磁,用于本站電碼化編碼或點燈電路。對于呼和浩特站的S2JGJ和S1JGJ,由呼和浩特西站聯鎖系統驅動常態吸起的S2JGJ(鄰)和S1JGJ(鄰),通過站間聯系傳給呼和浩特站。當呼和浩特西站辦理以XF信號機為終端的發車進路時,出站信號機開放,列車占用股道時,S1JGJ↓(鄰),當列車出清股道時,S1JGJ↑(鄰)恢復；列車壓入進路內方或S1LQG時,S2JGJ↓(鄰),當列車出清S1LQG,且發車進路解鎖后,S2JGJ↑(鄰)恢復；辦理其他方向的接發車進路時,S2JGJ(鄰)和S1JGJ(鄰)一直為吸起狀態。此邏輯關系滿足行車需要,也符合信號設計故障導向安全原則[6，7]。

圖7 兩站間信號平面布置示意

5 結論

貨物運輸重載化是鐵路運輸的發展方向,信號系統是保證行車安全,提高運輸效率的重要技術設備,萬噸級乃至幾萬噸列車開行站改造工程中會遇到很多新的技術問題,本文中因重載引起的股道分割處電碼化的設計方案、腰岔處信號設計方案及特殊站間聯系電路處理方案在大包線成功應用,科學合理,開通現場運用效果良好,在以后設計中可以作為參考。

[1] 中華人民共和國鐵道部.TB10007—2006 鐵路信號設計規范[S].北京:中國鐵道出版社,2006.

[2] 中華人民共和國鐵道部.TB10071—2000 鐵路信號站內聯鎖設計規范[S].北京:中國鐵道出版社,2001．

[3] 中國鐵路通信信號總公司研究設計院.TB/T3060—2002 機車信號信息定義及分配[S].北京:中華人民共和國鐵道部,2002.

[4] 王建龍.京包線萬噸集疏站聯鎖系統設計研究及應用[J].鐵道通信信號,2008(7).

[5] 李 嘉.大秦線擴能改造的特殊信號和聯鎖設計—2800 m長的股道和腰岔的聯鎖方案[J].鐵路通信信號工程技術，2007(6).

[6] 何文卿.6502電氣集中電路(修訂本)[M]. 2版.北京：中國鐵道出版社,2005．

[7] 中國鐵路通信信號總公司研究設計院.TB/T1567—1990 鐵路自動閉塞技術條件[S].北京:中國鐵道出版社,1990.