黃祖寧，石衛(wèi)師，賴治平

（南寧軌道交通集團(tuán)有限責(zé)任公司，南寧 530000）

轉(zhuǎn)轍機(jī)是城市軌道交通信號系統(tǒng)核心關(guān)鍵設(shè)備，其維保質(zhì)量直接關(guān)乎行車安全與效率，所以提升現(xiàn)場維護(hù)人員的轉(zhuǎn)轍機(jī)維保技能顯得至關(guān)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(shè)置有單獨的信號系統(tǒng)培訓(xùn)基地，實物模擬正線及場段信號系統(tǒng)設(shè)備。

本文總結(jié)目前信號系統(tǒng)培訓(xùn)基地在使用中存在的普遍問題，特別是轉(zhuǎn)轍機(jī)培訓(xùn)效率及安全使用方面，提出一種用于培訓(xùn)基地的ZYJ7+SH6轉(zhuǎn)轍機(jī)軌旁局部控制電路，實踐表明該設(shè)計能夠提升轉(zhuǎn)轍機(jī)培訓(xùn)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(nèi)大部分城市軌道交通車輛段均設(shè)置有信號系統(tǒng)培訓(xùn)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(tǒng)室內(nèi)及軌旁設(shè)備，如轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號機(jī)、計軸等。其分布如圖1所示。

圖1 信號培訓(xùn)基地轉(zhuǎn)轍機(jī)培訓(xùn)設(shè)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(xùn)基地采用信號機(jī)房和站場培訓(xùn)分開布置的原則設(shè)計，該設(shè)計原則忽略了培訓(xùn)過程中的實用性、便利性和安全性。對于轉(zhuǎn)轍機(jī)的培訓(xùn)設(shè)備在培訓(xùn)過程中存在的主要問題為：當(dāng)在室內(nèi)進(jìn)行電路部分培訓(xùn)時，由于室內(nèi)電路控制室外道岔轉(zhuǎn)動，故需安排一名人員駐守在室外轉(zhuǎn)轍機(jī)旁，以免外人誤入造成夾傷；當(dāng)在室外進(jìn)行機(jī)械部分培訓(xùn)時，需安排一名人員在室內(nèi)機(jī)房通過操作終端軟件控制相關(guān)電路的溝通，以便室外機(jī)械部分動作開展相關(guān)培訓(xùn)。

上述培訓(xùn)過程中，每次操縱道岔需室內(nèi)外人員反復(fù)確認(rèn)溝通，嚴(yán)重降低培訓(xùn)效率。

2 總體方案設(shè)計

為解決上述問題，本文在原有轉(zhuǎn)轍機(jī)控制電路基礎(chǔ)上，設(shè)計一種ZYJ7+SH6轉(zhuǎn)轍機(jī)軌旁局部控制電路，實現(xiàn)室外就地控制操作道岔功能，總體設(shè)計原理如圖2所示。本方案在遵循信號專業(yè)故障-安全原則上做如下改造。

圖2 總體設(shè)計原理Fig.2 General design principle

在室外轉(zhuǎn)轍機(jī)旁新增就地控制箱，設(shè)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(quán)限于室內(nèi)或室外，當(dāng)需進(jìn)行室外培訓(xùn)時按下該按鈕，則道岔操作控制權(quán)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(nèi)進(jìn)行終端軟件操作；當(dāng)進(jìn)行室內(nèi)培訓(xùn)時，無需按壓JKA按鈕，即可通過操作室內(nèi)終端軟件溝通室內(nèi)控制電路，而室外轉(zhuǎn)轍機(jī)不會動作，無需額外安排人員進(jìn)行室外道岔防護(hù)。

改造室內(nèi)控制電路部分實現(xiàn)兩個功能，一是當(dāng)進(jìn)行室外培訓(xùn)時，首先接收室外就地控制箱JKA按鈕的操作權(quán)限請求，將道岔動作操作權(quán)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(nèi)電路并控制室外轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)動，并將轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)動后的位置信息傳遞給就地控制箱；二是當(dāng)進(jìn)行室內(nèi)培訓(xùn)時，將道岔動作操作權(quán)限收回室內(nèi)終端軟件，接收終端軟件的道岔動作請求，溝通室內(nèi)電路的同時斷開室外轉(zhuǎn)轍機(jī)動作電源。

3 電路設(shè)計

3.1 局控電路及復(fù)示電路設(shè)計

局控電路及復(fù)示電路設(shè)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(shè)計Fig.3 Functional circuit design of outdoor local control box

當(dāng)進(jìn)行室外培訓(xùn)時，按下JKA時，使得JKJ↑、JKJ1↑，JKJ和JKJ1的后接點將與控制權(quán)限切換電路連接，斷開相關(guān)勵磁電路使得無法通過室內(nèi)軟件終端操作道岔，保證室外培訓(xùn)時不會因室

3.2 控制權(quán)限切換電路設(shè)計

如圖4所示為控制權(quán)限切換電路設(shè)計。當(dāng)進(jìn)行室外培訓(xùn)時，按下JKA使得JKJ吸起時，即控制權(quán)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(nèi)軟件終端操作道岔。

圖4 轉(zhuǎn)轍機(jī)控制權(quán)限切換電路Fig.4 Control permission switching circuit of switch machine

當(dāng)在室內(nèi)培訓(xùn)時，JKA未被按下，JKJ處于落下狀態(tài)，即控制權(quán)限在室內(nèi)，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(nèi)軟件終端溝通室內(nèi)道岔控制電路。內(nèi)誤操作導(dǎo)致室外道岔非正常動作而產(chǎn)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(lián)至道岔啟動電路中，完成道岔動作轉(zhuǎn)換。

當(dāng)進(jìn)行室內(nèi)培訓(xùn)時，JKA斷開，使得JKJ↓、JKJ1↓，JKJ和JKJ1的后接點將與控制權(quán)限切換電路連接，溝通相關(guān)勵磁電路，使得通過室內(nèi)軟件終端溝通室內(nèi)道岔控制電路，同時為了保障室外轉(zhuǎn)轍機(jī)不會動作，將在室內(nèi)連接一組轉(zhuǎn)轍機(jī)。

當(dāng)?shù)啦磙D(zhuǎn)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(tài)；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(tài)；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(tài)。

3.3 室外道岔操縱電路設(shè)計

室外道岔操縱電路設(shè)計如圖5所示。當(dāng)進(jìn)行室外培訓(xùn)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(jìn)而使1DQJF吸起，TJ開始計時，2DQJ轉(zhuǎn)極，室內(nèi)輸出380 V三相電源，DBQ輸出24V電壓使勵磁BHJ↑，完成對轉(zhuǎn)轍機(jī)反位操縱。往定位操縱的原理相同。

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

當(dāng)進(jìn)行室內(nèi)培訓(xùn)時，通過軟件終端操作使得SJ↑和DCJ↑或FCJ↑，溝通相關(guān)道岔啟動電路完成對轉(zhuǎn)轍機(jī)操縱。

3.4 室內(nèi)外道岔轉(zhuǎn)換電路設(shè)計

室內(nèi)外道岔操縱電路如圖6所示。該電路設(shè)計主要完成的功能是當(dāng)進(jìn)行室外培訓(xùn)時，按壓室外就地控制箱按鈕后室外轉(zhuǎn)轍機(jī)將動作；當(dāng)進(jìn)行室內(nèi)培訓(xùn)時，通過終端軟件操作后室內(nèi)轉(zhuǎn)轍機(jī)將動作，室外轉(zhuǎn)轍機(jī)將不動作。

圖6 室內(nèi)外道岔培訓(xùn)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)Fig.6 Switching implementation of indoor and outdoor turnout training

在轉(zhuǎn)轍機(jī)輸出側(cè)串接JKJ1接點，用前接點接室外轉(zhuǎn)轍機(jī)，后接點接室內(nèi)轉(zhuǎn)轍機(jī)。當(dāng)JKJ1↑，即控制權(quán)在室外時，當(dāng)?shù)啦斫M合繼電器相繼動作后，室內(nèi)380 V動作電源通過JKJ1的前接點接通轉(zhuǎn)轍機(jī)三相電機(jī)，可實現(xiàn)室外轉(zhuǎn)轍機(jī)控制；當(dāng)JKJ1↓，即控制權(quán)在室內(nèi)，室內(nèi)380 V動作電源通過JKJ1的后接點接通室內(nèi)轉(zhuǎn)轍機(jī)，可實現(xiàn)聯(lián)鎖系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)室內(nèi)動作電路培訓(xùn)與室外轉(zhuǎn)轍機(jī)培訓(xùn)分開，減少培訓(xùn)時人員投入，提升培訓(xùn)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(xiàn)控制權(quán)限獨享，在室外按下JKA按鈕后，室外道岔的控制權(quán)限在室外，在原聯(lián)鎖驅(qū)動DCJ、FCJ勵磁電路內(nèi)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(quán)限，室內(nèi)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(jié)論

該電路應(yīng)用于培訓(xùn)基地，培訓(xùn)基地實現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機(jī)就地控制功能后，在進(jìn)行室外轉(zhuǎn)轍機(jī)培訓(xùn)時無需安排人員到室內(nèi)設(shè)備房操縱道岔，同時將室內(nèi)DBJ、FBJ狀態(tài)復(fù)視在局控箱上，可以方便獲得室內(nèi)電路狀態(tài)；在進(jìn)行室內(nèi)電路培訓(xùn)時，也無需安排人員到室外防護(hù)道岔，避免了道岔誤傷人員的可能性，可以減少培訓(xùn)時人員投入，提升培訓(xùn)效率。本設(shè)計在南寧軌道交通2號線信號系統(tǒng)培訓(xùn)基地做試點設(shè)計，并投入員工培訓(xùn)使用，獲得良好的培訓(xùn)效果，很大程度上減少培訓(xùn)人員的投入，大大地提高培訓(xùn)效率及安全性。