陳裕波 譚 波

廣州市軌道交通2/8號線是在2號線萬勝圍站至三元里站基礎(chǔ)上，通過對曉 (港)至江 (南西)區(qū)間進行拆解，對拆解后的線路分別進行延伸構(gòu)成的。新2號線為南北方向，8號線為東西方向。本次信號機系統(tǒng)改造范圍是:更換原有2號線萬勝圍站至三元里站相關(guān)車站的信號機點燈單元;對DESIMO驅(qū)動模塊進行線路改造、調(diào)試。

1 信號機系統(tǒng)工作原理

廣州地鐵2/8號線的信號機系統(tǒng)是由德國西門子信號控制系統(tǒng) (室內(nèi))與國產(chǎn)信號機 (室外)相結(jié)合的。在本地工作站 (LOW)上操作排列進路命令或相應(yīng)信號機打開了自排 (或追蹤)功能，經(jīng)過聯(lián)鎖計算機判斷該信號機是否可以開放信號，把開放信號命令通過光纖發(fā)給現(xiàn)場接口柜 (DSTT)內(nèi)的相應(yīng)信號機對應(yīng)的STEKOP板，在板內(nèi)通過光/模轉(zhuǎn)換，把信號計算機聯(lián)鎖 (SICAS)的光信號轉(zhuǎn)為模擬信號傳給信號機驅(qū)動模塊 (DESIMO)進行相應(yīng)的燈位轉(zhuǎn)換，DESIMO再將燈位轉(zhuǎn)換命令通過分線架傳到信號機內(nèi)的點燈單元驅(qū)動燈位轉(zhuǎn)換。

2 信號機系統(tǒng)改造及實現(xiàn)

2.1 常見問題

自2號線開通以來，有關(guān)信號機的故障頻繁發(fā)生，嚴重影響列車的正常運行。據(jù)統(tǒng)計，2009年1月到2009年11月，共發(fā)生33起信號機故障事件。造成信號機故障頻繁的原因主要集中在信號機燈泡、STEKOP模塊、點燈單元及信號機驅(qū)動模塊DESIMO這4個方面。

原2號線室內(nèi)信號機驅(qū)動模塊 (DESIMO)和室外信號機XDZ-B型多功能信號點燈裝置，從使用至今，容易出現(xiàn)以下問題:

1．室外點燈單元電路工作電流較高，容易造成DESIMO內(nèi)部繼電器接點粘連。出于安全考慮，計算機聯(lián)鎖SICAS在采集設(shè)備信息時，對這種接點信息所出現(xiàn)的異常情況，會命令STEKOP模塊安全關(guān)閉，使信號機停止工作，在LOW上顯示信號機灰顯等故障信息。

2．信號機點燈單元主燈絲電路中的電流較大，燈端電壓較高，會經(jīng)常出現(xiàn)燒壞燈泡的故障。同時該回路中的電容在使用一段時間后會對信號機造成一定影響。

3．設(shè)備采集現(xiàn)場狀態(tài)的時間約為300 ms，而XDZ-B型點燈單元，為了保護燈泡燈絲，存在一定的軟啟動時間，可在燈絲點亮瞬間加載燈絲上的電壓遠低于額定電壓，延長信號機燈泡的使用壽命，其主絲軟啟動時間參數(shù)為50～200 ms。當(dāng)點燈單元裝置使用了一定時間后，就會出現(xiàn)老化現(xiàn)象，此時軟啟動時間過長，超過裝置本身所規(guī)定的標準參數(shù)，導(dǎo)致計算機聯(lián)鎖SICAS在規(guī)定的采集時間內(nèi)，無法正確采集到現(xiàn)場設(shè)備現(xiàn)實狀態(tài)，而產(chǎn)生信號機故障。

2.2 改進措施

1．先進行信號機系統(tǒng)的室內(nèi)驅(qū)動電路 (DESIMO)的改造，解決室內(nèi)驅(qū)動電路 (DESIMO)內(nèi)部工作電流較高，造成DESIMO內(nèi)部繼電器接點粘連問題。

2．更換室外信號機信號點燈裝置，滿足二次側(cè)電壓值可調(diào)，并解決燈端電壓過高和設(shè)備存在軟啟動的問題。

圖1 DDXL型插接式防雷信號點燈轉(zhuǎn)換單元原理框圖

3 室內(nèi)驅(qū)動電路 (DESIMO)的改造

在正線上原使用的信號機驅(qū)動模塊工作方式下，信號機點燈電路工作電流較高，容易造成DESIMO繼電器內(nèi)部接點(S0、S1)粘連，當(dāng)SICAS對其外設(shè)狀態(tài)進行采集時，出于安全考慮，對于接點信息異常情況，會判斷為信號機故障。

在DESIMO改造后的電路中，通過短接5和2兩個接點，減小回路電流，保護繼電器的內(nèi)部接點，降低信號機故障。

4 室外信號機信號點燈裝置技術(shù)改造

鑒于目前室外點燈單元的實際使用狀況，把室外信號機點燈單元，更換為DDXL型插接式防雷信號點燈轉(zhuǎn)換單元，見圖1。

DDXL型插接式防雷信號點燈轉(zhuǎn)換單元由變壓器、繼電器、九位插接件三大部分組成。其中變壓器端子板上有表示燈變壓器BDB、紅色 (白色)發(fā)光二極管BD(HD)，在正常情況下點亮主燈絲，當(dāng)主燈絲斷絲時，通過燈絲轉(zhuǎn)換繼電器JZSJC點亮副燈絲，同時端子板上的表示燈BD也被點亮。如果要檢查主、副燈絲轉(zhuǎn)換功能時，可用短路線迅速將表示燈下1、2兩個螺絲釘短路，則繼電器線圈短路而落下，表示燈亮，表示副燈絲回路及繼電器轉(zhuǎn)換功能良好。二次側(cè)電壓通過Ⅱ2，Ⅱ3，Ⅱ4，Ⅱ5的不同引出排列方式，可以得到不同的電壓值 (即信號機燈端電壓)，滿足生產(chǎn)的實際需要。由于此電路上沒有電容元件，室內(nèi)聯(lián)鎖設(shè)備在采集外圍設(shè)備狀態(tài)信息時，就不存在延時采集的現(xiàn)象，不會因為軟啟動時間過長，導(dǎo)致計算機聯(lián)鎖SICAS在規(guī)定的采集時間內(nèi)，無法正確采集到現(xiàn)場設(shè)備現(xiàn)實狀態(tài)，產(chǎn)生信號機故障的現(xiàn)象。

表1 信號機故障統(tǒng)計

5 改造后的技術(shù)測試

當(dāng)室內(nèi)、外改造工作完成后，需對信號機進行一致性測試。其中，需分別對紅、綠、黃、引導(dǎo)信號和斷絲報警等進行試驗，確保室內(nèi)、室外、LOW上顯示完全一致，并記錄改造前、后，切換為夜間模式后的燈端電壓值，以便檢驗改造效果。

前期為解決信號機故障問題，主要采取了定期更換信號機燈泡的措施，這雖然從一定程度上降低了信號機故障率，但是故障率仍然較高，對地鐵的運營安全以及人力維護成本都存在著不小的影響。后期對信號機系統(tǒng)進行技術(shù)改造，從根本上降低了信號機故障頻發(fā)的現(xiàn)象。從表1即可以明顯看出，改造前后，信號機故障大幅度降低，成果顯著，保障了列車安全運行。

6 結(jié)束語

地鐵信號系統(tǒng)技術(shù)支持和保障已成為一項綜合性工作，既要考慮技術(shù)維護成本，又要兼顧設(shè)備的使用壽命，以及保障地鐵運營中實際運行的安全。通過信號機系統(tǒng)技術(shù)改造，在降低地鐵運營中信號機的故障率、保證信號系統(tǒng)可靠性的同時，也節(jié)約了維護成本。

［1］ 陳菊紅．電工基礎(chǔ)［M］.北京:機械出版社，1998，10(2000．4重印):1～63

［2］ 李晉．信號檢修工［M］.北京:中國勞動社會出版社，2010.

［3］ 林瑜筠．鐵路信號基礎(chǔ)［M］.北京:中國鐵道出版社，2006．8:59 －61.

(責(zé)任編輯:張 利)