淺析站內(nèi)一體化軌道停電監(jiān)督方案

楊 莉

*鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 助理工程師，300251 天津

信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)中，只有將道岔和敵對(duì)進(jìn)路鎖好，才準(zhǔn)許開(kāi)放信號(hào)，建立進(jìn)路;反過(guò)來(lái)，只有在信號(hào)關(guān)閉后才準(zhǔn)許進(jìn)路解鎖。同時(shí)，進(jìn)路解鎖還必須得到車確實(shí)占用過(guò)進(jìn)路，并出清了道岔區(qū)段的證明等其他一些必要的條件。

為了防止在軌道電源停電又恢復(fù)供電后，由于各軌道繼電器動(dòng)作時(shí)間的特性差異，使其吸起的順序恰好和列車通過(guò)進(jìn)路時(shí)的吸起順序一致，而使正處于鎖閉的進(jìn)路錯(cuò)誤解鎖，從而產(chǎn)生安全隱患，故在對(duì)應(yīng)每束軌道電源處，設(shè)置停電監(jiān)督電路，防止錯(cuò)誤解鎖等安全隱患的發(fā)生。

在停電監(jiān)督電路中，每束軌道電源設(shè)1臺(tái)軌道停電監(jiān)督繼電器(JDJ)，監(jiān)督軌道電源的正常供電。目前，97型25 Hz軌道電路(主要包括二元二位、單套微電子、雙套微電子軌道電路)電源的監(jiān)督方式有2種。

1．采用二元二位繼電器(或微電子相敏接收器)，檢查軌道電源、局部電源的幅值相位是否符合標(biāo)準(zhǔn)。停電監(jiān)督繼電器及相關(guān)設(shè)備放置于站內(nèi)軌道架上，停電監(jiān)督電路設(shè)計(jì)如圖1所示。

電路中軌道線圈與16 μF電容構(gòu)成了25 Hz的并聯(lián)諧振，使軌道線圈得到20 V左右的電壓，軌道線圈和局部線圈的電壓相角接近于標(biāo)準(zhǔn)相角，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)監(jiān)督軌道電源和局部電源的功能。由電容器與線圈組成的LC并聯(lián)諧振頻率值接近25 Hz。

2．由于軌道電源與局部電源均由電源屏直接供電，未經(jīng)斷路器直接接到軌道電路上，因此可直接由電源屏驅(qū)動(dòng)停電監(jiān)督繼電器。

圖1 停電監(jiān)督電路圖

1 問(wèn)題提出

隨著鐵路的快速發(fā)展，車站區(qū)間一體化將成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。車站區(qū)間一體化通過(guò)進(jìn)行系統(tǒng)集成和創(chuàng)新，加強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性與安全性，減少了外圍設(shè)備，增強(qiáng)了系統(tǒng)信息共享的能力，提高了車站區(qū)間的管理效率。站內(nèi)軌道電路采用與區(qū)間同制式的一體化軌道電路，其設(shè)備與區(qū)間軌道電路的設(shè)備一同放在區(qū)間移頻柜里，軌道電路的電源即采用區(qū)間移頻柜的電源。以往的軌道停電監(jiān)督電路已不符合一體化軌道電路停電監(jiān)督的需要，而應(yīng)根據(jù)一體化軌道電路的特點(diǎn)設(shè)計(jì)軌道停電監(jiān)督電路。

2 解決方案

車站區(qū)間一體化分為客專一體化和普速一體化2種。其中普速一體化所使用的移頻柜又分為客專區(qū)間移頻柜和普速區(qū)間移頻柜2種，并且移頻柜上、下接收器互為并機(jī)。因此，在進(jìn)行區(qū)間移頻柜布置時(shí)，應(yīng)盡量將站內(nèi)軌道區(qū)段與區(qū)間軌道區(qū)段分開(kāi)布置(接收器相互間不互為并機(jī))，同時(shí)站內(nèi)軌道電路電源應(yīng)與區(qū)間軌道電路電源分束使用，按咽喉分束供電。通過(guò)這些布置有助于減少區(qū)間軌道電路和站內(nèi)軌道電路之間的相互影響。

圖2 客專區(qū)間移頻柜斷路器端子分配圖

2.1 客專站內(nèi)一體化停電監(jiān)督

客專區(qū)間移頻柜軌道電路發(fā)送器采用1+1冗余設(shè)計(jì)，接收器上、下互為并機(jī)。客專區(qū)間移頻柜設(shè)計(jì)時(shí)，考慮了站內(nèi)區(qū)段的停電監(jiān)督問(wèn)題，所以客專區(qū)間移頻柜內(nèi)部對(duì)斷路器進(jìn)行了接點(diǎn)分配，斷路器的15-18接點(diǎn)分配給斷路器報(bào)警電路使用，斷路器斷電時(shí)接通;11-14接點(diǎn)分配給軌道停電監(jiān)督，斷路器通電時(shí)接通，軌道電路有電。互為并機(jī)接收器的斷路器進(jìn)行并聯(lián)連接，主、備發(fā)送的斷路器也進(jìn)行并聯(lián)連接。客專一體化移頻柜斷路器端子分配圖如圖2所示。

以移頻柜上、下層分束供電為例。移頻柜內(nèi)接收器上、下互為并機(jī)，只有在上、下同時(shí)斷電時(shí)才會(huì)引起接收器斷電，因此將接收器斷路器相互串聯(lián)勵(lì)磁1個(gè)停電監(jiān)督繼電器YTJ，此繼電器監(jiān)督接收器的電源及斷路器的好壞。發(fā)送器的主機(jī)、備機(jī)共用1束電源，只有在主、備機(jī)同時(shí)斷電時(shí)才會(huì)引起發(fā)送器斷電。因此發(fā)送器按電源分束進(jìn)行串接，并分別勵(lì)磁1個(gè)YTJ，這樣不僅監(jiān)督了各束軌道電源，還同時(shí)監(jiān)督了發(fā)送器、接收器的斷路器，組成了一個(gè)完整的軌道停電監(jiān)督電路。

由于車站的大小不一，車站一個(gè)咽喉的軌道區(qū)段可能占用幾個(gè)移頻柜，軌道電源不止2束，停電監(jiān)督繼電器根據(jù)電源的分束情況也不止2個(gè)。因此在站內(nèi)一體化軌道電路停電監(jiān)督繼電器的聯(lián)鎖采集電路中，需對(duì)軌道停電監(jiān)督繼電器進(jìn)行分咽喉串接采集，作為咽喉軌道停電監(jiān)督的聯(lián)鎖采集信息。

設(shè)計(jì)舉例。某個(gè)車站站內(nèi)共20個(gè)區(qū)段，放在2個(gè)移頻柜中(QY1，QY2)，其中第1、3、5、7、9位為左咽喉區(qū)段，第2、4、6、8、10位為右咽喉區(qū)段。車站共分設(shè)4束供電，第1、3束為左咽喉區(qū)段用電，第2、4束為右咽喉區(qū)段用電。客專一體化軌道停電監(jiān)督電路如圖3所示。圖中是QY1移頻柜中的停電監(jiān)督電路，QY2中的電路相同。

2.2 普速一體化停電監(jiān)督

2.2.1 采用客專區(qū)間移頻柜

圖3 客專一體化軌道停電監(jiān)督電路圖

普速一體化所用移頻柜的發(fā)送器采用N+1冗余設(shè)計(jì)，接收器上、下互為并機(jī)。軌道停電監(jiān)督電路原理與客專一體化軌道停電監(jiān)督的原理相同，區(qū)別在于其發(fā)送器采用N+1冗余設(shè)計(jì)。當(dāng)發(fā)送器斷路器故障時(shí)，不能直接判定為軌道停電，需要進(jìn)一步檢查相應(yīng)區(qū)段發(fā)送報(bào)警繼電器(以下簡(jiǎn)稱FBJ)。當(dāng)FBJ↓，證明N+1發(fā)送器開(kāi)始工作，檢查N+1發(fā)送器的斷路器是否故障，若故障則停電監(jiān)督繼電器落下并報(bào)警。當(dāng)FBJ↑時(shí)，證明N+1發(fā)送器未開(kāi)始工作，則停電監(jiān)督繼電器落下并報(bào)警。普速一體化停電監(jiān)督電路圖如圖4所示。

2.2.2 采用普速區(qū)間移頻柜

普速區(qū)間移頻柜設(shè)計(jì)時(shí)只針對(duì)區(qū)間軌道，移頻柜內(nèi)部的斷路器沒(méi)有多余的端子給軌道停電監(jiān)督使用，因此需要對(duì)斷路器增加接點(diǎn)端子。

以孔寨線路所為例。站內(nèi)軌道區(qū)段放在QY3移頻柜上，第7位為 3DG，第 8位為A0096BG，第7位為1DG，第9位為1DG，第10位為5DG，N+1發(fā)送器在QY4-5上。該站采用HY-MAG斷路報(bào)警器，每個(gè)報(bào)警器檢查2個(gè)斷路器的狀態(tài)，輔助觸點(diǎn)并聯(lián)后將所有區(qū)段報(bào)警器的6、7端子串接后接告警器排架，6號(hào)端子連接RZ24電源，7號(hào)端子連接RF24電源。現(xiàn)將需要增加斷路器端子的軌道區(qū)段3DG、A0096BG、1DG、5DG、N+1告警器中的6號(hào)端子從串接的環(huán)線中斷開(kāi)，在這些區(qū)段告警器的6號(hào)端子處外接1個(gè)JWXC-1700型繼電器，該繼電器的另一端接到RF24上。此繼電器反映發(fā)送和接收2個(gè)斷路器的狀態(tài)。原來(lái)用于斷路器報(bào)警的端子勵(lì)磁一復(fù)示報(bào)警繼電器(以下簡(jiǎn)稱RSJ)，則需在斷路器報(bào)警電路中并接相應(yīng)區(qū)段的RSJ，作為斷路器報(bào)警繼電器。

圖4 普速一體化停電監(jiān)督電路圖

孔寨線路所停電監(jiān)督電路圖如圖5所示。電路原理為當(dāng)1DG的斷路器故障，RSJ↑，檢查1DG FBJ。當(dāng)FBJ↓時(shí)，發(fā)送器的斷路器故障，N+1發(fā)送器開(kāi)始工作，檢查N+1發(fā)送器的斷路器是否故障，故障則停電監(jiān)督繼電器落下并報(bào)警。當(dāng)FBJ↑時(shí)，則接收器的斷路器故障，1DG的接收器并機(jī)開(kāi)始工作，檢查并機(jī)發(fā)送A0096BG的斷路器是否故障，故障則停電監(jiān)督繼電器落下并報(bào)警。但當(dāng)1DG的發(fā)送接收的斷路器均故障時(shí)，此電路只能監(jiān)督N+1發(fā)送器的狀態(tài)。

圖5 孔寨線路所停電監(jiān)督電路圖

3 總結(jié)

通過(guò)研究站內(nèi)一體化軌道停電監(jiān)督電路的原理，對(duì)客專一體化軌道停電監(jiān)督電路和普速一體化軌道停電監(jiān)督電路各種實(shí)際情況進(jìn)行分析舉例，提出相應(yīng)解決方案。可以看出，普速一體化軌道停電監(jiān)督電路比較復(fù)雜，尤其當(dāng)采用普速區(qū)間移頻柜時(shí)，停電監(jiān)督電路不能檢查所有的情況，盡管特殊情況的概率比較低。因此，建議普速一體化車站應(yīng)盡量采用客專區(qū)間移頻柜，如采用普速區(qū)間移頻柜則應(yīng)在移頻柜內(nèi)增加斷路器端子接點(diǎn)，供停電監(jiān)督電路使用。

［1］何文卿．6502電氣集中電路［M］．北京:中國(guó)鐵道出版社．2003．

［2］李富山，周杰，高德新．25Hz軌道電源監(jiān)督電路的改進(jìn)［J］．鐵道通信信號(hào)，2009.