常海春

（中國鐵路哈爾濱局集團有限公司齊齊哈爾電務(wù)段,黑龍江 齊齊哈爾161000）

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,為滿足人民美好出行、安全出行的愿望,使既有鐵路的改造工程量持續(xù)增長。既有鐵路作為電氣設(shè)備集中較多的線路,車站、集中監(jiān)控中心的信號改造價值尤為突出,但是在進行既有鐵路信號過渡工程的改造中,仍需在新舊信號設(shè)備替換中強化工程設(shè)計,控制施工技術(shù)的操作難度,確保普速鐵路信號改造的絕對安全。

1 鐵路信號過渡施工原則

鐵路是我國交通體系中的重要組成部分,為在鐵路使用過程中,減少既有鐵路信號過渡施工對行車、安全造成的不利影響,應(yīng)在信號過渡施工中堅持以下原則：首先,信號過渡工程應(yīng)在保障行車安全、鐵路運輸活動正常開展的基礎(chǔ)上,依據(jù)既有鐵路現(xiàn)場設(shè)備、場地、位置、整體結(jié)構(gòu),制定具體化、可行性較高的施工方案[1]。其次,設(shè)計既有鐵路信號過渡工程時,應(yīng)在室外電纜芯線、分線盤端子、組合側(cè)面上拆改配線,且將信號機械室和室外配線導(dǎo)通,隨后通過信號控制中心“零層”端子處斷開連線,接上組合架斷路器,插入支撐控制臺（顯示器）鐵路信號傳輸?shù)睦^電器,形成邏輯電路。最后,鐵路信號改造開通前,應(yīng)通過空載、模擬實驗和搭接方案,確保所要改造的信號設(shè)備電路原理符合設(shè)計要求。

2 既有鐵路信號過渡工程建設(shè)思路

信息時代中,鐵路行業(yè)進入現(xiàn)代化建設(shè)階段,對車輛通行、線路狀態(tài)、鐵路區(qū)域內(nèi)信號設(shè)備提出了更高要求,既有鐵路需積極落實信號設(shè)施更新、改建工作,借助既有鐵路信號過渡工程的優(yōu)化設(shè)計,增強鐵路信號過渡改造工程的安全性、可靠性、快捷性[2]。因此,為強化既有鐵路信號過渡工程實施效果,設(shè)計人員應(yīng)針對當(dāng)前鐵路信號系統(tǒng)改造需求,有針對性的優(yōu)化鐵路信號過渡工程設(shè)計。例如哈爾濱局高家站站改施工,依據(jù)總體施工輪廓、站場形狀,研究制定具體實施方案。實施方案盡量減少對行車運輸?shù)母蓴_,具有可操作性、運用性,根據(jù)實施方案會同車務(wù)、工務(wù)、線路、供電部門列出具體的施工方案,比如高家站先進行進站信號機和區(qū)間信號機外移施工,信號機外移后為站場改造、插入道岔提供必要的條件；然后進行插入道岔施工,完善相應(yīng)的站場形狀,為后續(xù)的開通奠定基礎(chǔ)。

3 既有鐵路信號過渡工程設(shè)計要點

3.1 軌道電路過渡設(shè)計

既有鐵路信號過渡工程改造時,軌道電路信號設(shè)計尤為重要,以某鐵路信號過渡項目為例,該項目實施中既有鐵路信號設(shè)備包括D524 信號機、D510 信號機、468～470、418～469 渡線道岔。該項目實施信號過渡的目的是為在更換既有信號設(shè)施的基礎(chǔ)上,防范D522 信號脫軌風(fēng)險,使渡線道岔從原有的“雙動”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢蝿印?。根?jù)該既有鐵路行車信息分析,信號反映區(qū)域尚處于空閑狀態(tài),可在建立開放性信號、鐵路閉塞信號提供詳細的參考數(shù)據(jù)[3]。但由于該鐵路信號項目部分軌道區(qū)段內(nèi)缺少D524 信號機、D510 信號機、468～470、418～469 渡線道岔等信號設(shè)施,使鐵路運營期間無法利用計算機信號系統(tǒng)聯(lián)鎖關(guān)系,分析列車有無占用、鎖閉情況。為此,設(shè)計人員在鐵路左側(cè)方對建立過渡工程,將D389～D518 區(qū)段劃分為不同過渡區(qū)域,并將各類電氣設(shè)備、信號裝置設(shè)置在線路兩側(cè),使其利用信號電纜與鐵路控制中心內(nèi)計算機連接,過渡區(qū)域內(nèi)繼電器正常吸起軌道情況,監(jiān)測有無列車占用情況。在電氣化軌道區(qū)段改造時還應(yīng)考慮牽引電流是否暢通,吸上線位置及橫向連接線問題。

如圖1 所示,既有鐵路信號過渡工程設(shè)計時,“股道發(fā)碼車站”、鐵路正線進路時,需利用開放信號,發(fā)送27.9Hz 軌道檢測碼,GJ 股道落下后,發(fā)送25.7Hz 轉(zhuǎn)頻碼,2～3 秒后軌道恢復(fù)正常。列車進路后,末端軌道區(qū)段可發(fā)送25.7Hz 轉(zhuǎn)頻碼,解鎖軌道后將檢測碼調(diào)整為27.9Hz。設(shè)計軌道電路時,對于無岔站的CTCS-3、CTCS-2 級等復(fù)雜區(qū)段,車道發(fā)線、正線股道型號為ZPW-2000 電路,其他區(qū)段可設(shè)計25Hz 相敏軌道電路。

圖1 既有鐵路列車軌道信號過渡設(shè)計

3.2 過渡工程模擬實驗

為在既有鐵路信號過渡工程設(shè)計中,準(zhǔn)確評估設(shè)計方案的科學(xué)性,需在生成具體的過渡方案后,通過模擬實驗分析該設(shè)計方案的可行性,以及不同鐵路信號過渡工程設(shè)計方案的優(yōu)勢及特點。具體來說,多數(shù)鐵路信號工程改造時,其設(shè)計重點為既有電路設(shè)備、信號基礎(chǔ)設(shè)施,設(shè)計人員可基于“聯(lián)鎖電路試驗”,提前分析工程設(shè)計方案效果。實驗過程中可采用多種檢驗方法,例如哈爾濱局高家站改造施工,室內(nèi)新組合室內(nèi)配線完畢后,可臨時搭建模擬盤,增加控制條件,在申請的更換軟件搭接試驗施工中進行新增的采集、驅(qū)動碼位試驗,保證計算機聯(lián)鎖至分線盤間條件正確。室外新增設(shè)備電纜提前導(dǎo)通配線到位,軌道區(qū)段可采用25HZ 電源模塊臨時電源進行試驗和調(diào)整軌道電路參數(shù)進行,道岔和信號機可利用新組合單獨送電進行試驗,提前保證道岔單項試驗及信號機報警試驗正確。與既有設(shè)備結(jié)合的試驗,提前申請搭接施工方案,制定每一天的試驗內(nèi)容,保證在開通方案前期全部試驗良好。

3.3 過渡工程設(shè)計要點

根據(jù)既有鐵路整體特點,設(shè)計信號過渡工程時,還應(yīng)基于既有鐵路運營規(guī)律、區(qū)域內(nèi)改建需求,把握過渡工程設(shè)計要點,并以維護過渡施工過程中列車運行安全為原則,重視故障導(dǎo)向安全的原則。首先,設(shè)計既有鐵路信號過渡工程時,應(yīng)按照正常的聯(lián)鎖關(guān)系、經(jīng)濟成本控制、提升行車效率、加強路段內(nèi)信號監(jiān)測為核心,梳理過渡工程施工條件,減少傳統(tǒng)信號裝置對車輛行駛、貨物運輸造成的不利影響,完善既有鐵路范圍內(nèi)電子信號傳輸體系。其次,在通過站改方式,提升線路內(nèi)站場股道利用率時,設(shè)計人員應(yīng)將占用新股道的線路道岔拆除,隨后結(jié)合股道具體位置,為其保留道岔,創(chuàng)新新徑路[5]。最后,受成本目標(biāo)、工期要求等多種因素影響,在各類既有鐵路信號過渡工程設(shè)計中,設(shè)計者還應(yīng)綜合分析設(shè)計方案經(jīng)濟價值、設(shè)計技術(shù)的成熟性,持續(xù)改進鐵路信號過渡工程設(shè)計思路,使該類工程整體設(shè)計符合預(yù)期要求。例如在ZPW-2000 道岔區(qū)段中,其電路長度應(yīng)保持在400～600m 之間,若區(qū)段內(nèi)僅有獨立道岔,無受電分支長度需小于160m,若道岔數(shù)量為2～3 組,其分支長度范圍為80～180m。而在設(shè)計型號過渡時的傳輸電纜時,200-250km/h 專線軌道的信號電路需小于10km,復(fù)雜軌道電路不得大于12.5km,專線軌道為300-350km/h 時,電纜長度設(shè)計需維持在7.5～10km 之間。

3.4 室內(nèi)信號過渡設(shè)計

明確既有鐵路信號過渡工程室外設(shè)計方案后,還應(yīng)融合室內(nèi)過渡圖紙。在此期間,設(shè)計人員需詳細標(biāo)注、記錄室外拆除的既有設(shè)備,便于在室內(nèi)鐵路信號過渡工程設(shè)計中依據(jù)拆除點分布情況,對比分析室內(nèi)鐵路信號設(shè)施中需拆除配線,隨后實施軌道電路、道岔電路的室內(nèi)設(shè)計。

圖2 某既有鐵路信號過渡工程道岔室內(nèi)電路設(shè)計

如圖2 所示,鐵路信號過渡工程道岔室內(nèi)電路設(shè)計時,16#、6/8#道岔間需設(shè)置四芯電纜,隨后將16#轉(zhuǎn)轍機與6/8#道岔的定位接點串聯(lián),優(yōu)化道岔總電路。便于在鐵路運輸過程中,在16#道岔定位故障后,6/8#道岔可及時生成報警信號,向控制臺（顯示器）傳遞報警信號。另外,圖中16#道岔直股加鎖、釘固后,其定位接點的故障風(fēng)險會明顯降低,所以可在鐵路信號采集中,同步運行16#、6/8#道岔。由此可見,設(shè)計人員在鐵路信號過渡工程設(shè)計中,優(yōu)化室內(nèi)道岔電路設(shè)計時,應(yīng)強調(diào)電路故障風(fēng)險防范,對此設(shè)計人員可利用繼電器供電方案,自動斷開、啟動各區(qū)域道岔電路,并聯(lián)臨近關(guān)聯(lián)道岔電路[6]。此種設(shè)計方法整體操作便捷,原理簡單,對既有鐵路微機聯(lián)鎖道岔過渡模式的實施尤為重要。而在設(shè)計室內(nèi)軌道電路時,應(yīng)在既有鐵路信號電氣設(shè)備集中點設(shè)備移除后,將新道岔作為新聯(lián)鎖控制裝置,使其與各電路點連接后,取消過渡配線,拆除部分影響道岔電路信號傳輸?shù)墓傻?對軌道電路實施過渡設(shè)計,保障既有鐵路使用中軌道電力暢通性,健全鐵路運輸、列車行駛中信號系統(tǒng)控制體系。

4 結(jié)論

綜上所述,為在鐵路升級改造中高效率完成既有鐵路信號過渡工程,相關(guān)人員需針對該類改造復(fù)雜性特點,協(xié)調(diào)信號過渡改造中的部門主體,持續(xù)完善既有鐵路信號過渡工程設(shè)計方案。同時在室內(nèi)信號過渡、軌道電路過渡等設(shè)計工作中,嚴(yán)格按照我國鐵路安全運行相關(guān)規(guī)范,總結(jié)改進既有鐵路信號過渡中存在的不足,對比不同設(shè)計方案的經(jīng)濟、技術(shù)優(yōu)勢,落實現(xiàn)場實物核查工作,突出既有鐵路信號工程的應(yīng)用價值。