既有信號設備增設單線計軸自動閉塞改進方案和試驗方法

崔立巖

（成都鐵路局工程管理所，成都 610081）

成渝線既有單線計軸自動閉塞，方向電路采用四線制控制方式，把原兩線制電路完成的方向控制和區間監督這兩項“任務”分別由兩個回路的4條線來完成，二者之間互不干擾，使電路的故障機率大大降低，提高了電路動作的可靠性。電路閉塞方式分為自動閉塞方式和自動站間閉塞方式。區間設備正常工作時，采用自動閉塞方式；在區間點設備故障，兩站進站口計軸設備正常工作時，降級使用自動站間閉塞方式。但這種設計存在以下不足。

1）當兩站進站口計軸設備故障時，只能采用人工閉塞的方式，不能在聯鎖上進行控制；

2）當兩站閉塞方式不一致時，同樣能開放出站信號，無互切功能；

3）自動閉塞方式開放出站信號時檢查第一離去區段和第二離去區段的條件；站間閉塞方式開放出站信號時僅在點燈電路檢查第二離去區段的條件，而在11線控制條件中沒有檢查，電路上不能可靠的校核。

1 技術改進方案

1.1 增設64D半自動閉塞電路

為了克服電路上存在的盲點，解決山區區段交通不便，設備出現故障后不能及時到位處理，影響行車安全和運輸效率的事件，完善設備系統功能，確保運輸行車需要，在計軸自動閉塞既有二種閉塞方式上疊加64D半自動閉塞方式。

計軸自動閉塞疊加64D半自動閉塞技術要求，如表1所示。

1.2 完善區間信號控制電路

在計軸自動閉塞既有二種閉塞方式上疊加64D半自動閉塞方式后，首先應解決的就是當區間及計軸設備故障，閉塞方式切換為64D半自動閉塞方式時，接車方向順向第一架信號機應根據進站信號機的狀態點燈，其余區間通過信號機處于滅燈狀態；同時在自動閉塞方式時，區間通過信號機應實現黃燈、綠燈因故障滅燈時燈光不轉移，紅燈因故障滅燈時燈光自動轉移。

表1 3種閉塞技術要求

1.3 發碼控制電路技術要求

當區間及計軸設備故障，閉塞方式切換為64D半自動閉塞方式時，進站信號機外方第一區段應不間斷發碼，其余區段應切斷發碼；在自動閉塞方式時，區間通過信號機應實現黃燈、綠燈因故障滅燈時燈光不轉移，發碼不轉移，紅燈因故障滅燈時燈光轉移的同時，發碼轉移。

1.4 運行方式電路技術要求

自動閉塞疊加64D半自動閉塞方式，當兩站閉塞方式不一致時，應實現互切功能，不能開放出站信號；自動閉塞方式開放出站信號時檢查第一離去區段和第二離去區段的條件；64D半自動閉塞方式開放出站信號時在點燈電路檢查第二離去區段的條件，在11線控制條件中不間斷檢查；同時64D半自動閉塞方式應設置獨立的控制繼電器，與既有的自動閉塞方式進行嚴密的結合，確保電路的嚴謹性和安全可靠。

1.5 站間聯系及零散電路技術要求

為了實現兩站之間相互校核閉塞方式，應通過聯系電路傳遞相鄰站閉塞方式信息，并實現故障導向安全的原則。同時疊加64D半自動閉塞方式后，控制臺相應的表示和報警信息應通過嚴謹的電路進行控制。

1.6 技術總結

計軸自動閉塞疊加64D半自動閉塞方式，通過對信號控制電路、發碼電路、運行方式電路、站間聯系及零散控制電路技術的修改，控制電路更加嚴謹縝密，完善了設備系統功能，保證了運輸需要，實現了安全和效益的統一。

2 增設計軸設備調試電源

在鐵路信號既有線改造施工中，由于投資改造的需要，每次改造施工均存在：一部分設備新設，一部分設備利舊的情況。同時開通時要求零故障開通，這就要求開通前試驗和驗收必須徹底。局部改造施工中電源設備利舊，電源設備正在使用中，試驗中不允許借用既有設備電源。施工完后，必須借助專用電源才能提高試驗效率和檢查施工準確性，同時與既有電源進行有效的隔離，確保既有設備的安全。

在成昆線計軸自動閉塞施工中，沙灣站站內設備利舊，智能電源屏利舊改造，計軸試驗電源在開通時才改造完畢。試驗中需要繼電器電源（K Z24、K F24）、區間繼電器電源（QK Z24、QK F24）、區間站聯電源（QZ、QF）,微機監測及TDCS表示燈電源（JZ24、JF24）。施工調試時根據需要，制作提供這4類電源的電源試驗裝置，如圖1所示。

2.1 模擬電源試驗裝置間的連接關系

繼電器電源、區間繼電器電源、區間站聯電源、表示燈電源裝置直接從市場購置，規格為DC24V/180W(直流電壓24 V、電源功率不低于180 W)。依據電源說明書，將電源裝置一次側（220 V電源端）同名端并聯，引一對線至專用輸入控制空氣開關K1輸出端，空氣開關輸入端接一個20 A的插頭。電源裝置按布置圖繼電器電源(K2)、區間繼電器電源(K3)、區間站聯電源(K4)、表示燈電源(K5)各引出一對線至對應用途的輸出控制空開的輸入端，各用途控制空開輸出端各引一對線到安裝設備的組合架零層對應電源接線端子。

2.2 模擬電源試驗裝置的工作原理

1）按接線圖和連接關系說明檢查接線的準確性，用萬用表測試無混線現象，同時用萬用表測量試驗用照明電源電壓符合標準。

2）合上輸入控制空開K1，測量各電源裝置輸入端輸入電壓符合標準（交流180～240 V），測量繼電器電源、區間繼電器電源、區間站聯電源、表示燈電源輸出側電壓均符合標準（直流20～28 V），同時復核電源極性正確。

3）合上K2向安裝設備組合架提供繼電器電源，合上K3向安裝設備組合架提供區間繼電器電源，合上K4向安裝設備組合架提供區間站聯電源，合上K5向安裝設備組合架提供表示燈電源。

4）在安裝設備組合架零層測量對應電源是否符合標準，并做通斷試驗檢查，確保提供電源正確。確認完畢即可進行電路試驗。

2.3 小結

通過模擬電源裝置的技術研究，并在沙灣、燕崗車站實際運用，與未研制電源試驗裝置試驗相比較，具有以下優勢和效益。

1）進行試驗時，不需要使用既有電源，直接用模擬電源裝置供電，進行電路試驗校核。這樣與既有設備電源進行有效隔離，確保試驗過程中既有設備的安全。

2）試驗時許多電路上的盲點（是指單獨校核配線無法檢查的繼電器電氣特性、電阻電容元件的特性、控制臺計數器、報警電鈴特性等，只有通電才能徹底檢查）得到有效驗證，試驗的漏洞（由于施工粗心造成不同用途電源混接在一起，需外界因素構成的混線混電故障，通電才能試驗徹底）得到可靠彌補。

3）能提高40%試驗效率，同時試驗更直觀，可以直接從繼電器和模擬裝置的狀態驗證試驗效果。

4）電務段驗收方便快捷、徹底，同時倒接時零故障開通得到可靠保證，提高既有營業線信號改造施工的能力。

3 新舊設備結合部系統施工調試

成昆線計軸自動閉塞改造施工，是在既有的64D半自動閉塞基礎上進行升級改造，每站涉及出發開放11線檢查控制條件改變，室外出發三顯示改四顯示后點燈條件改變，增加發車發碼電路，既有64D半自動閉塞方式升級為自動閉塞、自動站間閉塞、半自動閉塞3種模式，同時3種閉塞方式與鄰站照查互切，TDCS及微機監測同步軟件升級等6個方面。為了縮短開通時間，減少對運輸的影響，這就需要前期調試時將涉及以上6個方面的結合部電路試驗徹底，拆配線方案完善可行。現場施工單位詳細進行各部分結合電路的摸底調查，制定一套施工調試方法，對涉及計軸自動閉塞改造6個方面的結合部電路進行試驗。

3.1 結合部系統調查

為了對各結合部電路有一個系統的了解和認識，方便試驗人員試驗時簡潔明了，同時防止技術人員清理調查時漏項，采取以下技術措施。

1）調查時嚴格按制定的結合部電路調查表規定要求進行。

2）調查時兩組人員按調查表內容分開進行，調查完后安排專人進行調查內容的核對。

3）調查時對現場實物做好標識。

4）調查完后，根據各結合部電路調查情況，制定有針對性的控制措施，為試驗做好準備。

3.2 結合部系統試驗

對每站涉及計軸自動閉塞改造與既有電路結合的6個方面情況進行調查后，對每個方面的資料進行認真的分析、比對和梳理。根據調查情況有針對性制定試驗表格，以指導結合部試驗，確保試驗徹底。

3.2.1 結合部發碼電路

按照設計文件及調查結果制定實驗表格，指導電碼化試驗。特別要注意區間碼序以及特殊碼（尤其U 2碼）的試驗。如兩站間共用接近軌區段，需要仔細復核設計圖冊，研究特殊碼及控制電路是否符合技規。如站內方向多、站內轉場多，正線發碼控制電路需要仔細復核（采用的方向繼電器特殊情況會錯碼）。新增發車發碼進路試驗，天窗點內插入GJZ220/GJF220電源，對送端發碼隔離盒送出軌道發送電源進行試驗。

3.2.2 結合部信號機試驗

針對信號機試驗項目多，特別是出發三顯示改四顯示室內控制電路利舊，室外出發信號機新設的具體情況，結合信號機試驗的要求，為確保試驗準確徹底，確保在規定時間內開通完交付電務段試驗，制定信號機試驗表。

3.2.3 結合部自閉3種方式結合試驗

成渝、成昆計軸自動閉塞改造后，聯鎖控制共包含3種行車：計軸自動閉塞方式、計軸站間閉塞方式、64D半自動閉塞方式。這3種閉塞方式開放信號時，相互間照查互切，同時相互檢查鄰站閉塞方式，控制臺給出相應的表示。

本站或相鄰站雙方向互聯按聯鎖表進行試驗。自閉方式通過FA J第一組接點進行，含排列進路方式（FA J勵磁電路）以及越站調車方式（計軸自動閉塞方式才有）進行試驗。改變方向后確認發車信號開放條件是否正確。接口部分涉及的FSJ、ZCJ轉換關系通過模擬開關進行試驗，并對控制臺各種表示燈同步試驗。

3.2.4 結合部試驗配合

為了試驗方便，同時在終端檢查配線的準確性，在施工中既有控制條件全部用鈕子開關控制，并在既有組合架相應位置設置模擬盤。

3.3 結合部系統開通準備

施工中拆除配線多，同時部分站涉及兩次開通，施工中容易混淆。為確保施工準確度和提高效率，施工中按原理圖清理線頭時，用3種顏色粘膠帶區分各種用途的線。拆除配線用紅色粘膠帶標識，并在粘膠帶用記號筆標明本端子及去向；增加配線用綠色粘膠帶標識，并在粘膠帶標明本端子及去向；涉及兩次開通時，第一次施工拆除和增配線標識不變，第二次施工拆除和增配線增加黃色標識，提醒注意。

電務段驗收后，室內剩余拆配線基本要求開通時一次投入使用。開通前的配線清理工作尤其重要。

各類電源環線、電源引入線做好最后一次測試（混線等方面），涉及較多的如K Z等電源更應仔細清理，確保開通搭接無錯誤、無極性交叉。因SJZ、JZ模擬試驗采用同一JZ，既有零層搭接要求準確確認。

各類驅采回線與聯鎖廠家共同確認無交叉混線，且引入點盡量單一。

根據實驗情況技術人員再次確認配線標示清晰，編制施工作業票，合理安排倒接人員和拆舊人員。開通前作業人員必須再次復核未焊接配線，確認端子號。開通施工時，作業人員嚴格按照作業票內容作業，作業完成后校核拆配線是否正確，縮短因作業人員拆配線錯誤查找電路故障的時間。

4 總結

試驗中有針對性的實驗裝置配合，完善試驗方法，加強施工安全控制，與既有的實驗相比，有以下優點。

1）能有效模擬現場實際設備，試驗直觀、快捷，有效提高了試驗效率；

2）從終端檢查改造施工中插入的局部條件，確保實驗的完整性和準確性。

3）接管單位驗收更方便、直觀，縮短了驗收時間，確保了試驗更徹底，為信號開通施工順利進行做好良好鋪墊。

4）用軌道電路和信號機試驗裝置替代室外設備進行仿真試驗，檢查配線的準確性，保證實驗的完整和徹底性，這樣有效確保信號工程開通時零故障和正點（或提前）開通，提高了既有線信號改造施工的能力，收到良好的社會效益。