鐵路列車綜合性故障設置臺的設計方案

鄒龍玉

針對行車人員開展非正常情況接發列車和信號人員設備故障處理等培訓演練,以及學生專業實踐教學、技能鑒定等急需安全方便逼真有規模的故障再現設施的需要,運用信號電路控制,設計出功能齊全、科學實用、安全規范的綜合性故障設置臺。通過試驗,效果顯著。

非正常接發列車;故障處理;技能演練;故障設置臺;創新特色.

1.前言

鐵路企業以行車指揮和信號設備為先行。非正常情況下接發列車作業是行車安全的關鍵,常占運輸事故比重的首位;電務職工要練就精湛的故障處理能力,才能保證行車設備的正常使用。

但由于場地、性質特殊和經費所限,職工技能的培訓演練和學生的實踐教學不易找到理想的場所。以至于在故障設置方面,多采用臨時搭接和簡單模擬,且各系統各自為陣、資源浪費嚴重。

隨著“實施技能型人才培養培訓和成人繼續教育再就業工程”的進程,職業學校實訓基地很多已有條件建幾個具有代表性的真實車站。本論文研究的,即是在這樣的車站設備基礎上,增設一臺能囊括運輸和信號專業技能演練和實驗實訓項目故障設置內容的,便捷靈活的綜合性故障設置臺。除日常實踐教學之用外,還可長期承擔站段級、局級甚至更大規模的運輸系統正常和非正常接發列車以及電務系統的故障處理技能培訓和演練大賽,還有相關專業的技能鑒定,為鐵路企業解決長期之憂。

2.現狀分析

目前在故障設置方法上,如果是真實設備,則需要專人配合來回忙碌于控制臺和機械室之間,還要爬上爬下,造成往往抓不準設置和取消時機,出現配合脫節的現象。高投低效臨時搭線設點零亂、簡單奏合,技術演練受到很大制約。也有的在設置中損壞設備,造成安全事故和隱患。某校就曾經出現長期插接擠壞繼電器插接座金屬片,造成接觸不良經常發生的事。如果是模擬設備,一是逼真性有遺憾,二是故障種類單一固定,不便于靈活選擇運用,三因故障設置和站場屬同一界面,隱蔽性差。

在故障種類數量上,真實設備因設置麻煩和安全性問題,模擬設備是預制的,且都受站場和場地條件限制,因此不易應變性的設置多種不同類型不同性質的或同性質不同現象的故障,不利于拓展受訓者的見識?，F場行車設備的非正常情況發生時機、、性質、影響范圍等具有很大的隨機性,如果只用一些固定的套法去應對是顯得較為被動的。

因此,尋求一個設備齊全、規模理想、功能完善、科學規范的技能演練實訓之地,是運輸、電務、學校的共同愿望,亟待解決。

3.原理與方法

故障設置臺主要根據成鐵局《非正常情況下接發列車作業標準》[1](該標準故障也體現在鐵路行車非正常情況應急處理操作手冊中)涉及的故障中,反映在設備方面出現的各種故障現象,再補充進根據自己工作經驗掌握的自動閉塞常見故障現象,以及信號設備使用中出現的常見和典型故障現象進行實況再現,便于相關人員認識故障并按相應的作業程序“對癥”處理。采用在信號電路中按故障性質、分類設置故障點,設計控制電路用控件開關分專業區域集中布置在設置臺上,安裝于控制臺旁邊,老師可一人根據需要邊講邊適時設置故障,而不需要專人配合。平時對柜門嚴格加鎖,以防學生誤動造成設備狀態混亂,需用時打開相應故障現象的開關,需增加故障種類和深度時只需再打開相應復合開關即可。開關不多但故障數量可多達幾百種,實現故障庫的功能。設置方法主要考慮符合非正常接發列車作業程序中故障現象出現時機、涉及內容、影響范圍、安全重點以及電務設備故障的代表性、典型性、技能層次性諸多因素綜合起來選最適合的設置點。

4.設計方案

設計時依照先分析繼而確定故障點,后畫出設計圖,再搭建臨時電路進行試驗,確定可行性、有效性、安全性后定案的邏輯程序展開。

對非正常接發列車故障現象的設置分析。本分析主要針對17種需要進行故障設置的非正常情況,將其故障屬性、出現時機、安全重點等關鍵要素進行剖析歸納,從而形成最佳的設計思路,確定對應的設置點。舉例見表1。

對電務設備故障現象的設置分析。本分析主要針對電務設備維護中出現的常見的,具有代表性、典型性的故障,再考慮故障的深度層次、測試的側重點等因素,分別確定對應的故障點,其靈活性較強。

故障設置臺總設計圖。故障設置臺機械設計圖:主要包括故障控制盤面布置圖(圖1),臺體結構正面和側面示意圖(圖2)。其中(圖1)布置為(從左向右數)三個區域,運輸一般用一區;電務用一+二區;三區為公共預留,需要時再命名。

故障設置臺電路設計圖:設計圖是將所有故障點的設置電路全部畫出(因篇幅所限,整體圖另成冊)

可行性有效性分析。采用高強度不銹鋼柜體,中間安裝控制開關的部分用高強度絕緣酚醛板,開關、芯線等均采用大功率高絕緣材料。

對電路設計部分的試驗,采用多途徑、多層次的驗證方法,主要有:根據設計搭接試驗電路,

對照故障現象,進行對應性、符合性、有效性試驗;根據平時自己在工作中處理故障的經驗積累,進行可行性、有效性、安全性分析總結;根據對沙盤沿用至今的10處簡單構通的設置點使用情況的掌握進行可靠性、安全性分析;根據對重慶技校針對信號專業的部分設置運用情況的了解進行可行性分析驗證。本設計立足安全、可靠第一,可行有效第二的基點,在連接設計上采用了獨立電路和安全連接法,使本故障設置臺不干擾原電路系統。

通過上述驗證,得知本課題設計方案是可行、有效、安全的。

5.故障設置臺的創新特色

本故障設置臺特有的創新在于:綜合了運輸和信號專業的共同需求;故障量大,具備庫的性質;故障性質有層次梯度和同類異象的選擇;使用簡單靈活;隱蔽性好,情景再現及時逼真,避就了脫節現象;規范安全。上述特色多項都填補了現有再用設施的空白。

專業適應性強。完全針對行車非正常情況所要求的故障現象、時機、作業內容、設備狀態、安全要點;以及電務故障的代表性、典型性、處理方法的檢驗需求來量身訂做的,適用兩專業不同層次的演練。

故障內容豐富。只要運輸沙盤各種類型設備齊全,故障設置也配合不同制式的電路,具有強大的規模性,可設置出幾百種故障,具備了故障庫的功能。其中包括了區段站、中間站、坡道車站和延續進路的,及半自動、自動閉塞制式站的各類故障,通過復合處理,則將會復合出更多更復雜的故障。這對于開展大型的或內容豐富的崗位技術培訓演練,不僅提供了廣闊的選擇平臺,還因為故障現象的直觀多樣性和深度層次各異增長故障見識,提高演練人員的識別和應變能力,掌握對應處理方法。這在繁忙的運輸現場和個體的經歷中是很難實現的。

設計科學靈活。在考慮故障內容盡量豐富的同時,又要求不能重復,還要盡量節約臺面空間壓縮布線和設置點,即充分挖掘必要設置點的潛力來擴大容量,因此本方案采用了復合故障的方法來實現,不占容量空間。

備用區作為公用資源預留,以備非正常接發車作業內容的變更和電務設備的更新擴展或故障內容的補充。

制作成臺式集中操縱,可安裝于控制臺或顯示屏旁,一人便講邊設,設完立即關上柜門,隱蔽性好;還節約了人力提高了效率,使用起來非常方便。

電路設計和用料安全,各個故障點開關獨立既互不干擾也不干擾原電路系統,因此安全程度較高。

整體規范性好。將不同專業,不同制式的設備故障設置綜合于一柜,不但解決于了長期以來臨時搭線設點零亂、簡單奏合,演練受限問題,還有利于設備良好狀態的保持。

本方案故障設置臺兼顧了運輸、電務、學生的演練實習及技能鑒定需求,故障內容豐富,設備類型齊全,并預留臺面、控件、接口、線路、可隨時增減故障點,以適應標準的變更和今后專業的擴展。其專業的綜合性、功能的實用性、故障的選擇性、擴容的靈活性、規模的完整性、可靠的安全性配合先進的運輸沙盤設備規模,必將成為全局培訓點乃至全路中的姣姣者。無疑是部、局職工業務培訓演練的理想基地,是職業學校培養運輸和信號專業技能型合格人才的可靠保證。其社會價值和經濟價值顯而易見,可以預期。

[1]非正常情況下接發列車標準Q/CDP088~093-1997.成都鐵路局,1997.12

[2]笪重元,林瑜筠.6520電氣集中圖冊.北京:中國鐵道出版社,1999

[3]林瑜筠.區間信號.北京:中國鐵道出版社,2008

[4]王永信主編.車站信號自動控制.北京:中國鐵道出版社,2007