關于區間繼電式邏輯檢查停電監督方案探討

于曉泉 尹 路

(1．北京全路通信信號研究設計院集團有限公司，北京 100070；2．北京市高速鐵路運行控制系統工程技術研究中心，北京 100070)

1 概述

區間自動閉塞區段多以ZPW-2000系列無絕緣軌道電路作為列車占用檢查設備，由于區間線路處于較為復雜的室外環境，其軌道電路分路受多種因素影響，如鋼軌銹蝕、機車撒沙、前行列車在鋼軌上遺灑異物（油脂、瀝青、抑塵劑、其他絕緣物質）等均可能造成輪軌間接觸電阻超標，致使列車（機車）正常運行時軌道電路不能可靠分路，從而發生占用丟失。

為解決上述問題，在普速線路上增加了區間占用邏輯檢查電路，能夠實現列車發生占用丟失時的防護、報警功能，提升自動閉塞區段的安全性。但如果發生邏輯檢查電路停電現象（電源屏瞬間停電、空開因故斷開、計劃性停電等），則恢復供電后可能造成區間繼電式邏輯檢查電路所防護的閉塞分區錯誤解鎖，導致其邏輯檢查功能失效。

2 問題分析

區間繼電式邏輯檢查電路的核心電路如圖1所示，每個閉塞分區分別設置一個記錄繼電器（JLJ）、人工解鎖繼電器（RJJ）、報警繼電器（BJ），當列車在區間正常運行時，各閉塞分區JLJ根據其前后閉塞分區占用情況確定對外是否輸出防護。

圖1 區間邏輯檢查JLJ工作原理圖Fig.1 Schematic diagram of track vacancy logical detection in section JLJ

以b閉塞分區為例，正常情況下bJLJ檢查其前方閉塞分區軌道繼電器（aGJ）狀態、本閉塞分區接收器勵磁的軌道繼電器（QGJ）狀態、下一閉塞分區軌道繼電器（cGJ）狀態，當列車在本閉塞分區發生失去分路后，本閉塞分區的bJLJ保持落下狀態。

當本閉塞分區失去分路狀態持續60 s后，邏輯檢查電路將人工解鎖盤上的報警表示燈（BJD）點亮、電鈴（DL）鳴響給出本區段報警信息；如果失去分路狀態未持續60 s，則邏輯檢查電路將不輸出報警信息，人工解鎖盤上也無報警顯示，如圖2所示。

列車在區間正常運行，此時如果發生電源屏斷電，則所有繼電器均處于落下狀態，恢復供電后如果本閉塞分區的bQGJ與下一閉塞分區的cGJ先后順序勵磁，則本閉塞分區bJLJ將通過bQGJ的前接點和cGJ的后接點構成勵磁電路，勵磁吸起后解除對本閉塞分區的失去分路的防護，如圖3所示。

圖2 區間邏輯檢查報警電路原理圖Fig.2 The alarm circuit schematic diagram of track vacancy logical detection

圖3 區間邏輯檢查防護實現原理圖Fig.3 The protection implementation schematic diagram of track vacancy logical detection

此時列車如果仍在本閉塞分區且軌道電路處于失去分路狀態，由于防護本閉塞分區的bJLJ吸起，則防護本閉塞分區的區間信號機對應點亮允許燈光，造成信號顯示升級。

3 解決思路

斷電恢復從性質上分為兩種情況：一是外電網、電源屏、供電回路由于特殊情況造成的非計劃性停電：一是根據施工、維修、維護計劃實施的計劃性停電。兩者相同點是均造成邏輯檢查電路中繼電器因斷電失磁落下，不同點是停電時間長短可能不同，期間對運輸造成的影響截然不同，停電恢復后對值班員要求的處理方式也不同。

在符合故障—安全原則的前提下，為保證上述兩種情況下斷電恢復后值班員處理方式的一致性，應使自動閉塞區段邏輯檢查電路在恢復供電時無論邏輯條件是否具備，均應處于防護狀態。可通過將邏輯檢查電路初始上電或恢復供電時，對外部所給信息按無效處理，必須經過人工確認后，再恢復邏輯關系判斷的方式來實現。

首先需要監督電源停電狀態，此電路可參考站內25 Hz軌道電路停電監督的方式。如圖4所示，新設置區間停電監督繼電器（QTDJ）用于監督電源的停電狀態，通過自保電路使其常態處于勵磁狀態，此電路所使用的電源直接取自邏輯檢查電路所在組合柜零層端子，且經過該零層端子邏輯檢查電路供電回路中不應再設置斷路器，即監督范圍涵蓋斷路器狀態，當發生斷電后QTDJ失磁落下。

圖4 區間邏輯檢查電源停電狀態監督常態圖Fig.4 The monitoring normal diagram of power failure status of track vacancy logical detection

區間人工解鎖盤上設置區間確認按鈕（QQRA），斷電恢復后由于QTDJ的前接點處于斷開狀態、QQRA接點處于斷開狀態，QTDJ的自保電路無法構成，故QTDJ保持落下狀態。如圖5所示，需經人工按壓QQRA后，通過QQRA接點閉合才能QTDJ的勵磁電路恢復勵磁狀態。

如圖6所示，在QTDJ接點允許通過電流滿足邏輯檢查電路所需最大電流的前提下，可利用QTDJ的一組前接點及電源屏輸出的邏輯檢查電路所用電源（QKZ）共同構成一個條件電源，用于控制邏輯檢查電路的解鎖的條件電源。

圖5 區間邏輯檢查電源停電后恢復勵磁原理圖Fig.5 The energized schematic diagram after power failure of track vacancy logical detection

圖6 區間邏輯檢查解鎖的條件電源原理圖Fig.6 The schematic diagram of the released conditional power supply of track vacancy logical detection

如果現場邏輯檢查電路設置于多個組合柜中，QTDJ及QQRA可有如下兩種設置方式。

1）將每個組合柜各設置一臺QTDJ，人工解鎖盤上對應每個QTDJ分別設一個QQRA，每個QTDJ條件僅用于本組合柜內邏輯檢查電路解鎖的條件電源使用，如圖7所示。按壓其中一個QQRA時，僅使所對應一臺QTDJ繼電器勵磁，相應恢復此繼電器對應控制邏輯檢查電路解鎖的條件電源。

2）每個組合柜各設置一臺QTDJ，人工解鎖盤上合設一個QQRA，再將各個QTDJ接點條件串聯后用于控制邏輯檢查電路恢復的條件電源，如圖8所示。按壓QQRA時，所有QTDJ繼電器均勵磁吸起，相應恢復邏輯檢查電路解鎖的條件電源。

圖7 區間邏輯檢查解鎖的條件電源設置方式1Fig.7 The released conditional power supply setting mode 1 of track vacancy logical detection

圖8 區間邏輯檢查解鎖的條件電源設置方式2Fig.8 The released conditional power supply setting mode 2 of track vacancy logical detection

通過上述兩種方案的條件電路，均可以得到常態處于有解鎖條件電源輸出狀態，斷電后停止解鎖條件電源輸出，恢復供電后必須經人工按壓QQRA才能恢復解鎖條件電源的輸出。如圖9所示，普通區段將條件電源替換邏輯檢查電路中負責正常解鎖電路所使用的電源，即可滿足斷電恢復后邏輯檢查電路處于防護狀態，經人工確認后才可進行邏輯條件檢查，并根據檢查結果判斷是否輸出防護；同理，ILQ區段條件電源適用原理如圖10所示。

圖9 普通區段解鎖條件電源的使用原理圖Fig.9 The operation schematic diagram of the released conditional power supply of the normal sections

圖10 1LQ區段解鎖條件電源的使用原理圖Fig.10 The operation schematic diagram of the released conditional power supply of section 1LQ

邏輯檢查電路與站內結合的電路中有出站繼電器（CZJ）電路以及進站繼電器（JZJ）電路，為減少區間停電后對站內聯鎖的影響，已將CZJ所用電源QKZ/QKF改為KZ/KF，且此電路不會因電源斷電又恢復造成危險側輸出，故CZJ電源保持原KZ/KF電源。另JZJ所需勵磁電源雖采用QKZ/QKF電源，但其勵磁輸出的條件由進站信號機的開放及進站內方第一區段的占用組成，故該電路也不會因電源斷電又恢復造成危險側輸出，因此JZJ電源可保持原QKZ/QKF電源。

為簡化既有已經開通運營的項目改造工作，如圖11所示，也可將JLJ原來采用的QKZ電源均改為QKZ-QTDJQ電源，從而實現斷電恢復后邏輯檢查電路處于防護狀態，經人工確認后才可進行邏輯條件檢查，并根據檢查結果判斷是否輸出防護的功能。

經以上兩種方案中任意一種電路改造后，當電源屏發生斷電后，記錄繼電器（JLJ）、QTDJ均因斷電落下；恢復供電時由于QTDJ無法構成勵磁電路，QTDJ保持落下狀態，其前接點所控制的條件電源QKZ-QTDJQ處于無電狀態，此時即使本閉塞分區的bQGJ與下一閉塞分區的cGJ先后順序勵磁，本閉塞分區bJLJ因QKZ-QTDJQ處于無電狀態仍保持落下狀態，即本閉塞分區一直處于防護狀態，直到人工按壓QQRA后，邏輯檢查電路JLJ才可在邏輯條件滿足的前提下恢復勵磁狀態。

圖11 區間邏輯檢查解鎖的條件電源修改原理圖Fig.11 The modification schematic diagram of the released conditional power supply of track vacancy logical detection

4 結論

通過增加上述電路，可有效解決電源屏斷電又恢復供電以及邏輯檢查電路初始上電時，由于區間軌道繼電器順序勵磁造成的區間原有失去分路防護解鎖，提高自動閉塞區段運輸的安全性。工程設計中可根據實際情況確定采取全站設置一個QQRA還是每個設置邏輯檢查電路的組合柜對應設置一個QQRA，從而適應不同的人工確認范圍。

5 結束語

我國自動閉塞區段基本采用軌道電路作為列車占用檢查裝置，邏輯檢查電路作為區間自動閉塞電路的一部分已在全國推廣，通過增加停電監督電路，完善了邏輯檢查電路的防護功能，也可為自動閉塞的新建、改造、大修等工程提供較為合理的解決方案，既解決了邏輯檢查電路使用中由于特殊情況導致電源停電而帶來的風險，又降低了值班員的勞動強度。