單線計軸無人線路所信號設(shè)計

盧劍鋒

單線計軸無人線路所信號設(shè)計

盧劍鋒

摘 要：在單線長大區(qū)間增設(shè)線路所是提高單線運能的有效方法之一。現(xiàn)就單線計軸無人線路所信號設(shè)備構(gòu)成、電路設(shè)計、所需技術(shù)條件等做具體介紹。

關(guān)鍵詞：單線計軸無人線路所;信號設(shè)計;技術(shù)條件

為緩解運能壓力，在既有線常采用行車提速的辦法。山區(qū)單線鐵路長大區(qū)間限制了線路整體運能的提高，成為制約運輸能力的瓶頸。雖然增加站間線路所能有效緩解運力緊張矛盾，但人均工作量小，勞動生產(chǎn)率低，特別是山區(qū)鐵路，交通極不方便，存在設(shè)備維護(hù)困難，無法壓縮設(shè)備故障延時等實際問題。為此，基于半自動閉塞電路、計軸和發(fā)碼等設(shè)備，研制出無人值守線路所信號系統(tǒng)。在線路所只需設(shè)置通過信號機、計軸磁頭等室外設(shè)備，采用相鄰站控制線路所的方法，實現(xiàn)了線路所無設(shè)備機房，無通信、電力配套設(shè)施，無需車務(wù)值班人員值守，即可解決上述問題。

1 技術(shù)方案

線路所不設(shè)設(shè)備機房，其增加的計軸室內(nèi)設(shè)備放在相鄰車站信號機械室內(nèi)，通過計軸設(shè)備檢查線路所與相鄰車站之間區(qū)間的空閑與占用狀態(tài)，并利用半自動閉塞電路非定型修改，實現(xiàn)線路所與相鄰站之間的自動站間閉塞辦理。線路所新增室外計軸磁頭、通過信號機、軌道送端等，實現(xiàn)線路所現(xiàn)場無人值守。

2 線路所設(shè)備及電路構(gòu)成

單線計軸線路所設(shè)備包括：計軸設(shè)備、6502非定型電路、ZPW-2000A軌道電路、控制臺和通過信號機，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。其中，計軸設(shè)備包括室內(nèi)的計軸主機、防雷單元和供電單元，以及室外的傳感器、電子檢測盒和電源轉(zhuǎn)換板，實現(xiàn)線路所與車站之間區(qū)間軌道的占用、空閑檢測，為電路提供條件。6502非定型電路包括半自動閉塞電路、半自動閉塞與計軸結(jié)合電路、軌道電路和信號機電燈電路等，實現(xiàn)線路所與車站之間的自動站間閉塞辦理。

圖1 單線計軸線路所設(shè)備圖

下面以黔桂線K463單線無人線路所為例，介紹具體的電路構(gòu)成。

都勻站為計算機聯(lián)鎖設(shè)備，綠蔭湖站為6502電氣集中聯(lián)鎖設(shè)備，區(qū)間為單線計軸站間閉塞。新設(shè)線路所位于兩站間里程標(biāo)K463+420處。室外設(shè)上、下行通過信號機(黃燈封閉)及接近信號機(均為高柱信號機)，在并置通過信號機適當(dāng)位置安裝計軸磁頭。根據(jù)該線既有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采用雙接近ZPW-2000A電氣絕緣軌道電路，只利用其發(fā)碼功能，不設(shè)受端，僅設(shè)發(fā)送端。室外設(shè)備通過電纜連接于綠蔭湖站信號機械室內(nèi)。由于ZPW-2000A的最大傳輸距離為1500 m，因此在機車信號接通標(biāo)前200 m處將軌道短接，以防電碼前竄。將兩站(所)間QGJ作為閉塞和發(fā)碼條件，平時構(gòu)成HU電碼(通過信號機點紅燈)。線路所通過信號機開放(通過信號機點綠燈)，發(fā)送端即開始向軌道上發(fā)L碼，當(dāng)列車進(jìn)入機車信號接通標(biāo)前200 m處時開始上碼。原都勻與綠蔭湖站間閉塞改為都勻與線路所和線路所與綠蔭湖間閉塞。都勻站內(nèi)增設(shè)線路所控制臺1個，并增設(shè)電氣集中聯(lián)鎖相關(guān)設(shè)備。

3 站間計軸設(shè)備

為提高運營效率，在原有區(qū)間增加1個計軸檢測點，將原有區(qū)間分割為A區(qū)段及B區(qū)段。

1．計軸主機采用兩端設(shè)置，綠蔭湖站主機采集JA、JC的軸信息，都勻站主機采集檢測點JB的軸信息。綠蔭湖站除獨立輸出A區(qū)段的軌道空閑與占用條件外，還與都勻站主機通過站間通道聯(lián)系，給出B區(qū)段的空閑與占用條件;都勻站主機相應(yīng)給出B區(qū)段的條件。計軸布局方案示意圖如圖2所示。

圖2 計軸布局方案示意圖

2．站間通道利用既有站間計軸設(shè)備通信通道進(jìn)行通信聯(lián)系。

3．電源：室內(nèi)主機信號電源屏提供AC220V，室外遠(yuǎn)供不間斷電源為AC110V，檢測點JA與JC共用1對電源線，XB箱內(nèi)的轉(zhuǎn)換板用于電源轉(zhuǎn)換及信號防雷，檢測點JB的電源由都勻站的主機提供。

4．復(fù)位操作：對有通信聯(lián)系的BG的復(fù)位操作需綠蔭湖站、都勻站雙方值班員共同確認(rèn)區(qū)段空閑后，同時按下控制臺上的計軸復(fù)零按鈕;對AG的復(fù)位操作，由雙方值班員共同確認(rèn)區(qū)間空閑后，由綠蔭湖站值班員按下計軸復(fù)零按鈕即可。

4 技術(shù)條件

1．K463+420線路所按6502電氣集中技術(shù)要求進(jìn)行非定型設(shè)計，能實現(xiàn)在線路所設(shè)備故障時，恢復(fù)為都勻與綠蔭湖間既有區(qū)間閉塞，使都勻和綠蔭湖不能同時向線路所發(fā)車，滿足“故障導(dǎo)向安全”原則。

2．第1趟列車通過線路所時，可實現(xiàn)第2趟列車追蹤。

3．采用單元控制臺，控制臺上設(shè)有計軸、閉塞、斷絲、總?cè)∠⑷劢z報警、電源切換、恢復(fù)大區(qū)間使用等按鈕。

4．新設(shè)并置通過信號機，信號機處設(shè)機械絕緣;點燈電路增設(shè)隔離變壓器，以解決感應(yīng)電動勢對點燈的干擾及增加線路傳輸距離。

5．線路所采用ZPW-2000A設(shè)備發(fā)碼，不設(shè)軌道電路。

6．綠蔭湖站—線路所—都勻站任何一點計軸設(shè)備故障，及線路所設(shè)備故障時，綠蔭湖站、線路所、都勻站3站之間的計軸停用，轉(zhuǎn)為綠蔭湖站—都勻站的大區(qū)間半自動閉塞，線路所信號機滅燈，發(fā)碼信息中斷，不輸出發(fā)碼信息，按車機聯(lián)控通知司機。

7．室外采用CC32K高頻傳感器(磁頭)，安裝在信號機內(nèi)方適當(dāng)位置;EAK(X5569C.03.00)安裝在磁頭相鄰位置。

8．計軸設(shè)備采用具有容錯和大區(qū)間檢查功能，及解決正負(fù)一軸干擾問題的JZ1-H計軸系統(tǒng)，設(shè)1個機柜。

9．新設(shè)磁頭采用計軸電纜，其余設(shè)備采用SPTYWL23型數(shù)字信號組;都勻與綠蔭湖間信息傳送采用已有的4芯通信光纜。

10．新設(shè)的信號設(shè)備納入監(jiān)測系統(tǒng)、TDCS系統(tǒng)。

5 接口及結(jié)合電路設(shè)計

K463線路所室內(nèi)設(shè)備設(shè)于綠蔭湖站信號機械室內(nèi)，電源由綠蔭湖站電源屏提供，線路所控制臺和綠蔭湖站控制臺放在一起，便于操作。

5.1 半自動閉塞電路

半自動閉塞電路采用6502定型電路，在X1，X2線上加入HFDQGBSAJ(恢復(fù)大區(qū)間閉塞按鈕繼電器)條件。該繼電器吸起時，X1，X2線為原綠蔭湖站與都勻站接線方式，即恢復(fù)為綠蔭湖至都勻站大區(qū)間閉塞;該繼電器落下時，線路所正常使用。

因該線路所設(shè)于單線區(qū)間，綠蔭湖站和都勻站不能同時向線路所發(fā)車，因此在TJJ勵磁電路里接入對方方向的TCJ、TJJ落下接點，確認(rèn)對方方向沒有辦理迎面列車進(jìn)路。在試運行過程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)單機快速通過線路所時半自動閉塞不能正常復(fù)原，原因是HDJ勵磁電路中要檢查JSBJ↑和GDJ↓，當(dāng)單機快速通過時，JSBJ↓和GDJ↑都很快，導(dǎo)致HDJ無法勵磁吸起。經(jīng)多次現(xiàn)場試驗，增加1個區(qū)軌延時繼電器QGYSJ，將其接點加入GDJ及JSBJ電路中，經(jīng)延時3s后，GDJ↑、JSBJ↓，為正常復(fù)原留有足夠時間，解決了單機快速通過時不能復(fù)原的故障。圖3為半自動閉塞電路原理圖。

圖3 半自動閉塞電路原理圖

5.2 通過信號機電路及點燈電路

該線路所只設(shè)置通過信號機及接近信號機，為6502非定型電路，上，下行通過信號機不能同時開放，LXJ電路里互相檢查條件，并且通過GJ、LXJ條件實現(xiàn)排列進(jìn)路白光帶。

室外信號機距信號機械室5 km左右，按照定型信號機點燈電路設(shè)計。由于線路感應(yīng)電流大，造成燈光顯示混亂，所以采用通過信號機和接近信號機單獨送電，且在接近信號機電路中增加BYD-80變壓器進(jìn)行隔離供電。

5.3 軌道發(fā)碼電路

由于黔桂線車站采用的是ZPW-2000A雙接近軌道電路，所以線路所也采用ZPW-2000A雙接近軌道電路。該線路所設(shè)有計軸設(shè)備，線路所與綠蔭湖站的AG和與都勻站的BG都由計軸設(shè)備給出軌道條件，只使用其送端實現(xiàn)發(fā)碼功能，不設(shè)受端，1JG發(fā)U碼，2JG發(fā)L碼。

5.4 計軸電路

該線路所要實現(xiàn)無人值守，主要就是依靠計軸設(shè)備來檢查車輛的運行狀況。在綠蔭湖站既有計軸主機設(shè)備中增加1個運算單元，室外通過信號機處增加1個磁頭，將原綠蔭湖站至都勻大區(qū)間分成AG和BG兩個大區(qū)段，實現(xiàn)綠蔭湖站和都勻站之間可以追蹤發(fā)2列車。通過計軸與64D半自動閉塞電路相結(jié)合，實現(xiàn)站間閉塞自動辦理，減少操作程序。

6 經(jīng)濟(jì)效益比較

都勻至綠蔭湖間增設(shè)無人計軸線路所工程已于2011年6月一次順利開通試運行。按照線路所設(shè)置慣例，需新建生產(chǎn)生活房屋(有時還需征地);安排行車人員值守;通信需開斷閉塞線路，新增接口設(shè)備;電力將新增變壓器及引入工程等。相比之下，無人線路所可節(jié)約新建房屋費用15萬元，節(jié)省電力引入費用30萬元，節(jié)省通信設(shè)施配套費35萬元，總計約80余萬元。短期及長期經(jīng)濟(jì)和社會效益都十分明顯。另外，如果能夠在單線半自動閉塞瓶頸區(qū)段，采用增加無人值守線路所方式提高通過能力，形成列車追蹤功能，提高的經(jīng)濟(jì)效益也是非常巨大的。

［1］劉寶光，江汝年，武立愛，等．信號［M］．北京：中國鐵道出版社，1994.

［2］何文卿．6502電氣集中電路［M］．北京：中國鐵道出版社，2001.

Abstract:Adding track servicing posts to long-distance single track section is an effective measure to enhance the carrying capability of a single track line．The composition，circuit design，and technical requirements of unmanned track servicing post on signal track line with axle counter are discussed．

Key words:Unmanned track servicing post on single track line with axle counter;Signal design;Technical requirement

盧劍鋒：中鐵二院成都勘察設(shè)計研究院有限責(zé)任公司 工程師610081 成都

2012-5-15

(責(zé)任編輯：溫志紅)