杜旭東 王 凱

（中交機(jī)電工程局有限公司，北京 100088）

1 概述

在運(yùn)營(yíng)過(guò)程當(dāng)中要求鐵路信號(hào)報(bào)警設(shè)備在發(fā)生故障、失效、人為錯(cuò)誤的情況下，應(yīng)具有快速準(zhǔn)確報(bào)警的特性，這樣做的目的是可以把事故損失降到最低，提高運(yùn)行效率。設(shè)備運(yùn)行出行故障是不可避免的，需要提高的是查找故障和處理故障的能力。鐵路信號(hào)報(bào)警系統(tǒng)，能檢查和監(jiān)督設(shè)備會(huì)出現(xiàn)的故障和潛在的故障隱患，除此之外還具有故障診斷定位功能，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的判斷出故障的位置和原因，為處理故障節(jié)省時(shí)間，保證列車(chē)安全高效的運(yùn)行。

熔絲報(bào)警電路對(duì)于信號(hào)設(shè)備正常運(yùn)行的監(jiān)督和及時(shí)排除故障，起著非常重要的作用。一旦有熔斷器出現(xiàn)斷絲情況，CBI將會(huì)采集到熔絲報(bào)警繼電器的報(bào)警狀態(tài)，相應(yīng)的在信號(hào)運(yùn)轉(zhuǎn)室控顯屏上點(diǎn)亮熔絲報(bào)警器的表示燈，發(fā)出聲音提示報(bào)警，同時(shí)機(jī)械室排架報(bào)警蜂鳴器開(kāi)始報(bào)警。室內(nèi)工作人員可根據(jù)排架報(bào)警器上表示燈紅燈的位置，查找出現(xiàn)報(bào)警的組合柜位置， 然后在對(duì)應(yīng)的組合柜中快速排除故障，這樣將查找故障的時(shí)間縮至最短。

2 問(wèn)題分析

2.1 排架報(bào)警器電源問(wèn)題分析

本文以3組熔絲排架報(bào)警器為例進(jìn)行分析，目前鐵路信號(hào)機(jī)械室排架報(bào)警電源全線(xiàn)采用的是電源單環(huán)的方式，不符合安全冗余實(shí)用性，如圖1所示，從組合柜第一排報(bào)警電源的06-7、06-8引出BJF24和BJZ24到本排熔絲排架報(bào)警器上，每個(gè)排架報(bào)警器擁有12個(gè)端子，排架報(bào)警電源接在11、12號(hào)端子，然后從第一排排架報(bào)警器的11和12號(hào)端子依次環(huán)到第二排，第三排的11、12號(hào)端子完成排架報(bào)警器電源的單環(huán)。

圖1 排架報(bào)警器電源雙環(huán)電路Fig.1 Double loop circuit of the power supply of bent alarm devices

用此種方法環(huán)接，當(dāng)?shù)谝慌艌?bào)警電源出現(xiàn)斷線(xiàn)故障或者第一排排架報(bào)警器出現(xiàn)故障時(shí)，相當(dāng)于同時(shí)切斷了第二排以及后續(xù)排架報(bào)警器的電源，導(dǎo)致所有排架報(bào)警器無(wú)法工作。如果在第一排報(bào)警電源斷線(xiàn)時(shí)，出現(xiàn)了熔絲斷絲的情況，這樣就會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)信號(hào)人員在處理熔絲報(bào)警故障時(shí)，不能快速精確地確定熔絲斷絲的故障范圍，影響處理速度，增加了故障延時(shí)。

2.2 熔絲報(bào)警電路問(wèn)題分析

熔絲報(bào)警電路就是將熔絲報(bào)警板上的5號(hào)、6號(hào)端子環(huán)在一起，常態(tài)時(shí)，由于5、6端子為接點(diǎn)斷開(kāi)狀態(tài)，因此報(bào)警電路沒(méi)能構(gòu)成回路，熔絲報(bào)警繼電器處于落下?tīng)顟B(tài)。當(dāng)電路中某一處發(fā)生斷絲情況時(shí)， 通過(guò)電路5、6端子接通構(gòu)成一個(gè)回路， 繼電器吸起并報(bào)警。

目前所采用的熔絲報(bào)警電路。如果在運(yùn)營(yíng)過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)RSBJ繼電器線(xiàn)圈斷線(xiàn)等情況，導(dǎo)致RSBJ的線(xiàn)圈無(wú)論如何也不能獲得電能話(huà)。這時(shí)，若某一個(gè)熔斷器的熔絲因故斷開(kāi)，即便是觸發(fā)接通了兩個(gè)端子，但是RSBJ繼電器也不能勵(lì)磁吸起，它的前接點(diǎn)也將無(wú)法閉合，此時(shí)熔絲斷絲報(bào)警電路是失效的，控顯機(jī)不會(huì)有紅色燈光指示燈顯示和語(yǔ)音提醒，信號(hào)樓機(jī)械室內(nèi)的排架熔絲報(bào)警燈相應(yīng)的也不可能點(diǎn)亮。這樣就相當(dāng)于把故障隱蔽起來(lái)，室內(nèi)信號(hào)人員在處理時(shí)就不能迅速準(zhǔn)確地確定故障的性質(zhì)和范圍，影響處理故障的速度，無(wú)形中增加了故障延時(shí)，從而降低安全運(yùn)行效率。

3 解決方案

3.1 排架報(bào)警器電源解決方案

為避免信號(hào)設(shè)備以及系統(tǒng)出現(xiàn)故障，勢(shì)必要提高其可靠性。傳統(tǒng)信號(hào)設(shè)備大部分采用繼電器、機(jī)械器材，單體設(shè)備或器材的可靠性較高，系統(tǒng)僅在一定范圍內(nèi)考慮了易損、易斷器材的冗余設(shè)計(jì)，如 ： 電源采用雙環(huán)線(xiàn)，燈泡降額使用，雙燈絲燈泡，雙熔絲，雙引接線(xiàn)等。

通過(guò)對(duì)排架報(bào)警電源環(huán)線(xiàn)的認(rèn)真分析，需要在現(xiàn)有環(huán)線(xiàn)的基礎(chǔ)上，如圖1所示，從排架的最后一排報(bào)警電源的06-7和06-8上引出BJF24和BJZ24到本排熔絲排架報(bào)警器11、12號(hào)端子，然后從最后一排架報(bào)警器的11和12號(hào)端子依次環(huán)到第二排，第三排的11、12號(hào)端子完成排架報(bào)警器電源的雙環(huán)。當(dāng)出現(xiàn)第一排電源故障時(shí)，最后一排報(bào)警電源能夠繼續(xù)給每個(gè)排架報(bào)警器供電，使其正常工作。

3.2 熔絲報(bào)警電路解決方案

通過(guò)上面對(duì)熔絲報(bào)警電路問(wèn)題針對(duì)性的分析，如圖2所示，在熔絲報(bào)警電路原有的基礎(chǔ)上增設(shè)一個(gè)熔絲報(bào)警復(fù)示繼電器，命名為RSBJ1。然后把RSBJ和RSBJ1繼電器線(xiàn)圈的“1”端子同時(shí)接入到每排報(bào)警板的“5”端子環(huán)接電路中給RZ，把線(xiàn)圈的“4”端子同時(shí)接入到排架報(bào)警器的“7”端子環(huán)接電路中。

圖2 RSBJ1的復(fù)示設(shè)置Fig.2 Setting RSBJ1 as a repeating relay

如果現(xiàn)有熔絲報(bào)警電路中的RSBJ繼電器自身故障，一直處于落下?tīng)顟B(tài)，不能在出現(xiàn)熔斷器故障時(shí)正確吸起進(jìn)行熔絲報(bào)警。通過(guò)采集RBSJ和RSBJ1繼電器的后接點(diǎn)狀態(tài)串聯(lián)電路以及單獨(dú)采集RSBJ繼電器后接點(diǎn)的狀態(tài)電路，如圖3所示。利用兩個(gè)熔絲報(bào)警繼電器后接點(diǎn)狀態(tài)的串聯(lián)保證出現(xiàn)故障時(shí)可靠斷開(kāi)采集電路進(jìn)行報(bào)警，再通過(guò)單獨(dú)采集RSBJ繼電器的狀態(tài)，判斷出繼電器自身是否出現(xiàn)故障。這樣設(shè)置的理念符合實(shí)用性冗余結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。

圖3 熔絲報(bào)警采集電路Fig.3 Acquisition circuit of fuse alarm

具體實(shí)現(xiàn)此功能的步驟是：RSBJ和RSBJ1繼電器同時(shí)接入熔絲報(bào)警電路當(dāng)中，兩個(gè)繼電器會(huì)同步工作，通過(guò)采集電路的改進(jìn)，兩個(gè)繼電器的常態(tài)一致時(shí)才能正確采集到它們的后接點(diǎn)狀態(tài)。當(dāng)某一熔斷器斷開(kāi)時(shí)，只要兩個(gè)繼電器其中有一個(gè)可以正常工作，熔絲報(bào)警采集電路將會(huì)斷開(kāi)從而發(fā)現(xiàn)故障，熔絲報(bào)警在控顯屏幕上亮紅燈，排架報(bào)警器也會(huì)在相應(yīng)故障熔斷器的位置亮紅燈。由于兩個(gè)繼電器發(fā)生相同的故障而產(chǎn)生相同的錯(cuò)誤結(jié)果的概率很小，這樣，減少了熔絲報(bào)警不正常工作的幾率。

圖3中單獨(dú)采集RSBJ繼電器的后接點(diǎn)轉(zhuǎn)態(tài)的原因是：在熔絲報(bào)警采集電路中同時(shí)采集兩個(gè)繼電器的狀態(tài)，出現(xiàn)故障時(shí)只要RSBJ1和RSBJ兩個(gè)繼電器其中一個(gè)正確吸起就能實(shí)現(xiàn)熔絲報(bào)警的功能，但這樣的設(shè)置不能確定RSBJ是否在正常工作，所以采用了單獨(dú)對(duì)它采集的方法。當(dāng)出現(xiàn)故障，熔絲報(bào)警的同時(shí)采集到了RSBJ繼電器的后接點(diǎn)，這就說(shuō)明斷開(kāi)熔絲報(bào)警電路的是RSBJ1繼電器，并非RSBJ繼電器，從而證明RSBJ繼電器自身出現(xiàn)故障，需要更換新的RSBJ繼電器。

4 效果分析

當(dāng)排架報(bào)警器電源從單環(huán)電源電路改為雙環(huán)電源電路之后，出現(xiàn)第一排排架報(bào)警器電源故障時(shí)，最后一排排架報(bào)警器電源能夠繼續(xù)給每個(gè)排架報(bào)警器供電，使排架報(bào)警器維持正常工作。但這樣方式的電源雙環(huán)線(xiàn)出現(xiàn)的問(wèn)題是：在排架報(bào)警器最后一排的“12”端子上會(huì)出現(xiàn)三芯線(xiàn)在同一端子的情況，其中兩芯是雙環(huán)電源線(xiàn)產(chǎn)生的，還有一芯是接往監(jiān)測(cè)機(jī)柜的回線(xiàn)。

熔絲報(bào)警電路中新增加的RSBJ1繼電器電路和改進(jìn)的熔絲報(bào)警采集電路，解決了RSBJ繼電器出現(xiàn)自身故障，發(fā)生熔絲斷絲時(shí)不報(bào)警的問(wèn)題,熔絲報(bào)警電路中熔絲報(bào)警繼電器的正常工作得到了監(jiān)督和保證，能夠?qū)崿F(xiàn)可靠地熔絲報(bào)警，為壓縮信號(hào)故障處理時(shí)間提供可靠保障 。

5 結(jié)束語(yǔ)

“中國(guó)鐵路標(biāo)準(zhǔn)”全球化的輸出，造福于世界各國(guó)人民，出行更加快速、安全、便利。鐵路工程在建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，在鐵路信號(hào)領(lǐng)域?qū)τ诔霈F(xiàn)故障的查找效率，已經(jīng)有了較大的提高。為營(yíng)造鐵路運(yùn)營(yíng)環(huán)境更加的安全高效，在中國(guó)鐵路形勢(shì)一片大好的前提下，還需要不斷的研究和探討，追求更加完善的鐵路信號(hào)故障報(bào)警系統(tǒng)，推動(dòng)故障診斷技術(shù)的不斷革新。為“中國(guó)鐵路標(biāo)準(zhǔn)”的全球化添磚加瓦，貢獻(xiàn)自己的力量。