站內25 Hz軌道電路疊加電碼化典型問題分析

劉國棟，陳德偉，肖 鵬

（中鐵二院工程集團有限責任公司，成都 610031）

1 概述

隨著國內鐵路的發展以及鐵路大規模提速，對機車信號和列車超速防護有了更高的要求，以機車信號取代地面信號作為主體信號已經成為鐵路信號技術發展的趨勢。機車信號是由地面設備向機車傳遞反映線路空閑與進路狀況的信息，包括列車運行前方空閑閉塞分區數以及道岔直、側向進路信息等[1]。

鐵路車站25 Hz相敏軌道電路疊加ZPW-2000系列電碼化裝置作為從地面向車載傳遞控車命令的重要手段，已不再是輔助行車裝置，而是作為行車主設備在普速鐵路以及高速鐵路車站上廣泛應用。機車信號作為列車運行許可、確保列車安全行車間隔的安全信息，應滿足故障-安全原則[2]，必須具有高安全、高可靠的性能[3]。

鐵路車站25 Hz相敏軌道電路疊加ZPW-2000系列電碼化技術已經在鐵路上應用多年，主要有開環電碼化和閉環電碼化兩大類，開環電碼化因其簡單實用在鐵路工程中得到了廣泛應用，而閉環電碼化由于電路比較復雜而較少采用，本文所列舉的疊加電碼化均為開環電碼化。

雖然25 Hz相敏軌道電路疊加電碼化技術已廣泛應用，但由于其自身的局限性，比如易造成鄰線干擾等問題，需在工程設計中具體分析并解決。

2 電碼化技術對列車冒進信號的防護

根據《鐵路車站電碼化技術條件》(TB/T 2465-2010)及《集中聯鎖結合電路一般原則》(TB/T 2307-2017)的要求，列車冒進信號時，至少其內方第一區段發禁止碼或者不發碼，在電碼化設計時需根據不同情況具體分析[4]。

2.1 列車進路電碼化設計

列車信號機防護的直向進路電碼化均需設置發碼繼電器FMJ或JMJ。車站正線接車進路、發車進路電碼化均需設置發碼繼電器。特殊情況下，接發車進路信號機、通過信號機等防護的直向進路電碼化也適用于該情景，以時速160 km的某普速單線鐵路為例，說明電碼化設計情況，如圖1所示。

B線路所與相鄰C站距離較短，站間25 Hz相敏軌道電路貫通。B線路所通過信號機X至C站接近信號機JXZ之間1DG、SZ2JG作為C站進站信號機外方的第1接近區段，疊加ZPW-2000A電碼化。

為了防止列車冒進線路所X信號機時收到允許信號而危及行車安全，自X信號機至JXZ的列車進路電碼化設計XJMJ繼電器。只有當X通過信號機的LXJ、ZXJ均吸起時才能向1DG發碼，如圖2所示。

當列車冒進X信號機時，XJMJ不吸起，1DG不發碼，列車不會收到誤導信號。

2.2 自動閉塞線路線路所電碼化設計

如圖3所示，自動閉塞線路線路所正線設計25 Hz相敏軌道電路疊加ZPW-2000系列電碼化。當列車冒進X通過信號機時，此時若開放了XN通過信號機向S方向的列車進路，可能會收到2DG電碼化允許行車信號，危及行車安全，不滿足《鐵路車站電碼化技術條件》(TB/T 2465-2010)及《集中聯鎖結合電路一般原則》(TB/T 2307-2017)的要求。

為解決該問題，如圖4所示，可在X通過信號機與2#道岔之間設置一段無岔軌道電路區段，當列車冒進X通過信號機時，因無岔區段不發碼，列車不會收到電碼化信息，滿足規范要求。

3 單端發碼電碼化的防護

當車站站型復雜時，如果電碼化電路設計不嚴謹，就可能出現丟碼、誤接收碼等問題，可能造成ATP制動停車等事故[5]。

同一軌道區段單端發碼，非發碼方向列車易受到電碼化漏流干擾，本來無碼卻接收到碼，給列車司機造成誤導或導致裝在車載ATP的機車錯誤反應。解決該問題最常用的方法主要有增加軌道區段雙端發碼和設置發碼方向等。

3.1 增加軌道區段雙端發碼方案

普速鐵路車站股道電碼化采用1臺發送器時，同時只能一端發碼，而另一端無碼。當列車進入本股道并換端折返時，容易受到相鄰股道電碼化信息干擾，若收到相鄰股道同端發碼的允許信號，存在安全風險，如圖5所示。

解決該問題的方法主要是由股道單端發碼改為雙端發碼，股道由1臺發送器切換方向發碼改為在股道兩端各設置1臺發送器分別發碼。相對于本線電碼化信號，鄰線電碼化干擾信號較弱，不會收到鄰線電碼化干擾。

3.2 單端發碼電碼化增加發碼方向控制方案

當軌道區段一端為列車信號機，另一端為調車信號機時，一般設計為列車信號機端軌道占用發碼而調車信號機端不發碼。如圖6所示，當列車或車列低速往調車信號機方向運行時，當僅第一輪對壓入5/12G，且當電碼化出口電流較大時，由于僅1個輪對分路，較輕的車容易出現分路不良現象，漏流現象較為明顯。一旦漏流大于機車信號鋼軌最小短路電流值時，機車信號接收線圈就會接收到自5/12G送電端傳來的移頻信號HU碼。當第2個輪對壓入5/12G，軌道分路不良現象大幅減弱，漏流變小，機車信號接收不到自5/12G送電端傳來的移頻信號HU碼。由于機車信號HU碼的譯碼時間僅需0.9 s[6]，當車速較慢時，第1輪對壓入5/12G至第2輪對壓入間隔時間若大于0.9 s，機車就會接收到HU碼。當普速列車短時間內收到HU碼會誤導列車司機。若動車組列車短時間收到HU碼，隨后無碼，車載ATP設備按H碼控制，觸發緊急制動[7]，造成行車事故。

解決該問題的方法可以增加發碼方向繼電器FMJ，當進站信號機X開放允許信號或者引導信號時FMJ吸起，當列車出清5DG、5/12G時FMJ落下。用FMJ控制發碼方向，如圖7所示。

將FMJ后接點串入5/12G發碼通道中，如圖8所示。當建立了自X進站信號機往SZ方向的側向列車進路時FMJ吸起，切斷發送器往5/12G的發碼通道，使5/12G不發碼，解決了上述單端發碼電碼化干擾的問題。

若為新建計算機聯鎖車站，當建立了自X進站信號機往SZ方向的側向列車進路時，由計算機聯鎖驅動FMJ吸起，同上，將FMJ后接點串入5/12G發碼通道中。

4 結論

本文通過對25 Hz相敏軌道電路疊加ZPW-2000系列電碼化幾個特殊案例進行分析，解決了由于疊加電碼化技術的局限性造成對行車影響的幾種典型問題，為以后的工程設計提供解決方案及解決類似問題的技術參考。