城軌培訓基地道岔實現就地控制電路改進設計

黃祖寧，石衛師，賴治平

（南寧軌道交通集團有限責任公司，南寧 530000）

轉轍機是城市軌道交通信號系統核心關鍵設備，其維保質量直接關乎行車安全與效率，所以提升現場維護人員的轉轍機維保技能顯得至關重要。目前全國大部分的城市軌道交通線路均在各自的車輛段/停車場設置有單獨的信號系統培訓基地，實物模擬正線及場段信號系統設備。

本文總結目前信號系統培訓基地在使用中存在的普遍問題，特別是轉轍機培訓效率及安全使用方面，提出一種用于培訓基地的ZYJ7+SH6轉轍機軌旁局部控制電路，實踐表明該設計能夠提升轉轍機培訓效率，具備更方便的操作性及更高的安全性。

1 存在問題描述

目前國內大部分城市軌道交通車輛段均設置有信號系統培訓基地，一般情況下該基地參照正線實物模擬了一套完整的信號系統室內及軌旁設備，如轉轍機、信號機、計軸等。其分布如圖1所示。

圖1 信號培訓基地轉轍機培訓設備布置Fig.1 Switch machine training equipment layout of signaling training base

大部分城市軌道交通信號培訓基地采用信號機房和站場培訓分開布置的原則設計，該設計原則忽略了培訓過程中的實用性、便利性和安全性。對于轉轍機的培訓設備在培訓過程中存在的主要問題為：當在室內進行電路部分培訓時，由于室內電路控制室外道岔轉動，故需安排一名人員駐守在室外轉轍機旁，以免外人誤入造成夾傷；當在室外進行機械部分培訓時，需安排一名人員在室內機房通過操作終端軟件控制相關電路的溝通，以便室外機械部分動作開展相關培訓。

上述培訓過程中，每次操縱道岔需室內外人員反復確認溝通，嚴重降低培訓效率。

2 總體方案設計

為解決上述問題，本文在原有轉轍機控制電路基礎上，設計一種ZYJ7+SH6轉轍機軌旁局部控制電路，實現室外就地控制操作道岔功能，總體設計原理如圖2所示。本方案在遵循信號專業故障-安全原則上做如下改造。

圖2 總體設計原理Fig.2 General design principle

在室外轉轍機旁新增就地控制箱，設置有3個操作按鈕及3個表示燈，分別為局控按鈕JKA、道岔定位操作按鈕DCA、道岔反位操作按鈕FCA、道岔定位表示燈L（綠）、道岔反位表示燈U（黃）及道岔“四開”位置表示燈H（紅）。JKA按鈕的作用為分配道岔操作控制權限于室內或室外，當需進行室外培訓時按下該按鈕，則道岔操作控制權位于就地控制箱，可通過按壓DCA按鈕或FCA按鈕操作道岔，無需額外安排人員于室內進行終端軟件操作；當進行室內培訓時，無需按壓JKA按鈕，即可通過操作室內終端軟件溝通室內控制電路，而室外轉轍機不會動作，無需額外安排人員進行室外道岔防護。

改造室內控制電路部分實現兩個功能，一是當進行室外培訓時，首先接收室外就地控制箱JKA按鈕的操作權限請求，將道岔動作操作權限賦予就地控制箱，然后接收就地控制箱DCA按鈕或FCA按鈕的請求，溝通室內電路并控制室外轉轍機轉動，并將轉轍機轉動后的位置信息傳遞給就地控制箱；二是當進行室內培訓時，將道岔動作操作權限收回室內終端軟件，接收終端軟件的道岔動作請求，溝通室內電路的同時斷開室外轉轍機動作電源。

3 電路設計

3.1 局控電路及復示電路設計

局控電路及復示電路設計如圖3所示，其電路動作如下。

圖3 室外局控箱功能電路設計Fig.3 Functional circuit design of outdoor local control box

當進行室外培訓時，按下JKA時，使得JKJ↑、JKJ1↑，JKJ和JKJ1的后接點將與控制權限切換電路連接，斷開相關勵磁電路使得無法通過室內軟件終端操作道岔，保證室外培訓時不會因室

3.2 控制權限切換電路設計

如圖4所示為控制權限切換電路設計。當進行室外培訓時，按下JKA使得JKJ吸起時，即控制權限在室外，JKJ的后接點將斷開定位道岔操縱繼電器DCJ和反位道岔操縱繼電器FCJ勵磁電路，此時無法通過室內軟件終端操作道岔。

圖4 轉轍機控制權限切換電路Fig.4 Control permission switching circuit of switch machine

當在室內培訓時，JKA未被按下，JKJ處于落下狀態，即控制權限在室內，JKJ的后接點將連接定位道岔操作繼電器DCJ和反位道岔操作繼電器FCJ勵磁電路，此時可通過室內軟件終端溝通室內道岔控制電路。內誤操作導致室外道岔非正常動作而產生危險；同時，可在室外按壓DCA或FCA，使得JK-DCJ↑或JK-FCJ↑，JK-DCJ或JK-FCJ的 前 接 點 將 與JKJ和JKJ1的前接點串聯至道岔啟動電路中，完成道岔動作轉換。

當進行室內培訓時，JKA斷開，使得JKJ↓、JKJ1↓，JKJ和JKJ1的后接點將與控制權限切換電路連接，溝通相關勵磁電路，使得通過室內軟件終端溝通室內道岔控制電路，同時為了保障室外轉轍機不會動作，將在室內連接一組轉轍機。

當道岔轉換后，用L燈串接定位表示繼電器DBJ的前接點，L燈亮起表示道岔處于定位狀態；用U燈串接定位表示繼電器FBJ的前接點，U燈亮起表示道岔處于反位狀態；用H燈串接定位表示繼電器DBJ的后接點與FBJ的后接點，H燈亮起表示道岔處于四開狀態。

3.3 室外道岔操縱電路設計

室外道岔操縱電路設計如圖5所示。當進行室外培訓時，按下JKA使得JKJ吸起，同時按壓室外就地控制箱的DCA或FCA，使得JK-DCJ↑或JK-FCJ↑。如以道岔反位操作為例，按下JKA使得JKJ↑，按下FCA使得JK-FCJ↑，1DQJ會通過JKJ→1DQJ3-4線圈→2DQJ→JK-FCJ勵磁吸起，進而使1DQJF吸起，TJ開始計時，2DQJ轉極，室內輸出380 V三相電源，DBQ輸出24V電壓使勵磁BHJ↑，完成對轉轍機反位操縱。往定位操縱的原理相同。

圖5 室內外道岔操縱電路Fig.5 Indoor and outdoor turnout control circuit

當進行室內培訓時，通過軟件終端操作使得SJ↑和DCJ↑或FCJ↑，溝通相關道岔啟動電路完成對轉轍機操縱。

3.4 室內外道岔轉換電路設計

室內外道岔操縱電路如圖6所示。該電路設計主要完成的功能是當進行室外培訓時，按壓室外就地控制箱按鈕后室外轉轍機將動作；當進行室內培訓時，通過終端軟件操作后室內轉轍機將動作，室外轉轍機將不動作。

圖6 室內外道岔培訓轉換實現Fig.6 Switching implementation of indoor and outdoor turnout training

在轉轍機輸出側串接JKJ1接點，用前接點接室外轉轍機，后接點接室內轉轍機。當JKJ1↑，即控制權在室外時，當道岔組合繼電器相繼動作后，室內380 V動作電源通過JKJ1的前接點接通轉轍機三相電機，可實現室外轉轍機控制；當JKJ1↓，即控制權在室內，室內380 V動作電源通過JKJ1的后接點接通室內轉轍機，可實現聯鎖系統控制轉轍機轉換，從而實現室內動作電路培訓與室外轉轍機培訓分開，減少培訓時人員投入，提升培訓效率。

4 安全性分析

本次控制電路改造的核心安全問題在于實現控制權限獨享，在室外按下JKA按鈕后，室外道岔的控制權限在室外，在原聯鎖驅動DCJ、FCJ勵磁電路內串接JKJ、JKJ1前接點，利用JKJ、JKJ1吸起切斷DCJ、FCJ勵磁電路，保證室外獲取控制權限，室內無法操縱道岔，即使誤操作也無法使DCJ或FCJ吸起，保證整個電路的安全性。

5 結論

該電路應用于培訓基地，培訓基地實現轉轍機就地控制功能后，在進行室外轉轍機培訓時無需安排人員到室內設備房操縱道岔，同時將室內DBJ、FBJ狀態復視在局控箱上，可以方便獲得室內電路狀態；在進行室內電路培訓時，也無需安排人員到室外防護道岔，避免了道岔誤傷人員的可能性，可以減少培訓時人員投入，提升培訓效率。本設計在南寧軌道交通2號線信號系統培訓基地做試點設計，并投入員工培訓使用，獲得良好的培訓效果，很大程度上減少培訓人員的投入，大大地提高培訓效率及安全性。