廖文豪

（中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司, 武漢 430063）

雙線軌道電路圖（簡稱雙線圖）是在信號設(shè)備平面布置圖（簡稱平面布置圖）的基礎(chǔ)上，經(jīng)過一系列反復的探測、計算、調(diào)整和校驗，進一步深化室外信號設(shè)備布置[1]。針對復雜的大型車站（場）時，雙線圖的設(shè)計流程中，存在一些設(shè)計難點和注意要點，例如轉(zhuǎn)轍機擺放位置選擇、交流軌道電路需滿足極性交叉、軌道電路送、受電端的布置原則、扼流變壓器斷流點設(shè)置等。本文將結(jié)合雙線圖的設(shè)計流程逐一進行探討和分析。

1 雙線軌道電路圖的定義

根據(jù)鐵路工程制圖標準（TB/T 10058-2015）中定義：雙線軌道電路圖應(yīng)以粗細不同的線條或數(shù)字表示相鄰兩區(qū)段間軌道電路相位、極性及頻率的交叉配置情況，并應(yīng)繪示軌道電路送、受電端布置，信號機、轉(zhuǎn)轍機的位置，電氣牽引連接線及道岔跳線的設(shè)置[2]，軌道電路的圖形符號應(yīng)符合鐵路工程圖形符號標準（TB/T 10059-2015）中表10.2.1的規(guī)定[3]。

2 雙線軌道電路圖的設(shè)計流程及要點

2.1 繪制站型雙線圖

根據(jù)信號設(shè)備平面布置圖的站型示意，將線路按雙軌繪制成雙線形式，同時保留信號設(shè)備平面布置圖中的信號機、絕緣節(jié)、發(fā)碼頻率、接發(fā)車方向及超限符號等信息。此步驟中需特別注意保持雙線圖中線路直彎股側(cè)與信號設(shè)備平面圖一致，并核對是否與站場圖一致。

2.2 轉(zhuǎn)轍機位置布置

根據(jù)信號設(shè)備平面布置圖中道岔類型表中提供的轉(zhuǎn)轍機數(shù)量、型號等信息，對每組道岔分別布置對應(yīng)數(shù)量的轉(zhuǎn)轍機。此步驟中需特別注意轉(zhuǎn)轍機安裝位置的選擇。轉(zhuǎn)轍機應(yīng)選擇安裝在開闊位置處，一般情況下，轉(zhuǎn)轍機不宜設(shè)置在兩條正線間。針對線間、橋、隧等特殊地段，應(yīng)充分考慮轉(zhuǎn)轍機的安裝尺寸和現(xiàn)場實際的可用安裝空間相匹配問題。不同類型轉(zhuǎn)轍機最遠端至所屬線路中心的距離P值（該值包含道岔最大動程）如表1所示[4]。

表1 不同類型轉(zhuǎn)轍機最遠端至所屬線路中心距離Tab.1 Distance between the farthest end of diあerent types of switch machines and the center of the lines to which they belong

ZYJ7型轉(zhuǎn)轍機安裝在平行線間所需要的最小安裝線間距示意如圖1所示，其中G為轉(zhuǎn)轍機安裝維修預留尺寸，一般取值為300 mm。Z為軌枕邊緣距離線路中心距離，其與軌下基礎(chǔ)類型有關(guān)，雙塊式無砟軌道Z=1 400 mm，板式無砟軌道Z=1 250 mm，有砟線路Z=1 400 mm。從圖1可知，ZYJ7型轉(zhuǎn)轍機最小安裝平行線間距為P+G+Z=4 554.5 mm。

圖1 ZYJ7型轉(zhuǎn)轍機在最小平行線間距安裝示意Fig.1 Diagram of the minimum distance between parallel lines for the installation of ZYJ7 switch machine

此外，在該步驟中還應(yīng)注意道岔定位開向與信號平面圖中保持一致，尤其注意安全線位置的道岔定位開向安全線。

2.3 添加道岔跳線

為保證在道岔區(qū)段形成完整的軌道電路，需要在道岔內(nèi)部安裝道岔跳線，實現(xiàn)不同鋼軌分支之間的連接。不同制式軌道電路的道岔跳線數(shù)量和方式均不同，在雙線圖中道岔跳線僅為電氣連通示意，具體道岔跳線安裝需結(jié)合軌道電路和道岔廠家聯(lián)合提供的道岔圖紙進行實際安裝。

2.4 道岔內(nèi)絕緣節(jié)布置和極性交叉調(diào)整

道岔內(nèi)絕緣節(jié)一般由道岔廠家根據(jù)信號設(shè)計提供的位置進行廠內(nèi)預制，后期道岔運抵現(xiàn)場后不能進行更改，所以道岔內(nèi)絕緣節(jié)位置需在雙線圖中明確。道岔內(nèi)絕緣節(jié)布置一般遵循以下原則：1）電碼化道岔區(qū)段的岔內(nèi)絕緣節(jié)一般設(shè)置在彎股側(cè)，避免列車過岔時掉碼；2）非電碼化道岔區(qū)段的岔內(nèi)絕緣節(jié)一般設(shè)置在直股側(cè)，延長絕緣節(jié)使用壽命。但在交流軌道電路中，為滿足極性交叉的要求，會對非電碼化的道岔內(nèi)絕緣節(jié)進行位置調(diào)整。

為實現(xiàn)對鋼軌絕緣破損的防護，必須確保絕緣節(jié)兩側(cè)的軌面電壓具有不同的極性或相反的相位，這就是軌道電路的極性交叉[5]。在采用交流軌道電路的大型車站（場）中，因為軌道電路存在多個閉合回路，軌道電路的極性交叉往往需要通過多次檢查和調(diào)整來實現(xiàn)。極性交叉檢查方法：只有當閉合回路內(nèi)有偶數(shù)個絕緣節(jié)時，所有絕緣節(jié)兩側(cè)才能實現(xiàn)極性交叉[6](注意：閉合回路內(nèi)銳角處的絕緣節(jié)不算)。如圖2所示閉合回路中共7個絕緣節(jié)（奇數(shù)個），無法實現(xiàn)極性交叉，可將53#道岔岔內(nèi)絕緣節(jié)調(diào)整到曲股側(cè)，使得閉合回路中共8個絕緣節(jié)（偶數(shù)個），實現(xiàn)該閉合回路的極性交叉，如圖3所示。

圖2 奇數(shù)個絕緣節(jié)閉合回路無法實現(xiàn)極性交叉Fig.2 Polar transposition cannot be realized in a closed loop with an odd number of insulation joints

圖3 調(diào)整后偶數(shù)個絕緣節(jié)閉合回路實現(xiàn)極性交叉Fig.3 Polar transposition can be realized in a closed loop with an even number of insulation joints after adjustment

采用該方法進行調(diào)整時，需同步檢查其他共用該組道岔閉合回路極性情況，避免調(diào)整后其他閉合回路不能滿足極性交叉。對于通過此方法仍無法實現(xiàn)極性交叉時，可以采用在開闊位置增設(shè)人工極性交叉來實現(xiàn)軌道電路的極性交叉。人工極性交叉如圖4所示。

圖4 人工極性交叉示意Fig.4 Diagram of manual polar transposition

此外，針對既有線改造站時，既有道岔絕緣節(jié)放在直股還是彎股必須與現(xiàn)場既有情況保持一致。

2.5 軌道電路扼流變壓器布置

在開始布置軌道電路扼流變壓器前，需明確接觸網(wǎng)掛網(wǎng)范圍，即哪些軌道區(qū)段是電化區(qū)段，需要設(shè)置扼流變壓器。根據(jù)軌道電路制式選擇不同的扼流變壓器型號，例如25 Hz軌道電路一般采用BE1型（電碼化區(qū)段）或BE2型（非電碼化區(qū)段）。

除了扼流變壓器型號的選擇外，還有一個值得注意的地方是扼流變壓器斷流點設(shè)置。為避免牽引回流成環(huán)對軌道電路形成第三軌效應(yīng)（即無法有效檢查列車占用），站內(nèi)側(cè)線股道牽引回流采用“一頭堵”的方式，在股道某一端設(shè)置斷流點以切斷牽引回流[7-8]。對于斷流點的設(shè)置，根據(jù)車站是否開行動車組，有以下兩種方案。

1）對于不開行動車組的車站，確定變電所位置、考慮“堵”的一方在遠離牽引變電所一端，即將遠離牽引變電所的股道扼流變壓器中心點不連接。

2）對于開行動車組的車站，考慮“接斷發(fā)不斷”的原則設(shè)置斷流點，即針對側(cè)線股道，在主要行車方向的股道接車端斷開回流、在發(fā)車端接通回流，如圖5所示。

圖5 “接斷發(fā)不斷” 斷流點設(shè)置原則示意Fig.5 Diagram of the principle of setting cut-off points to “switch off currents at the receiving end and switch on currents at the departur e end”

圖6 移頻軌道電路送受電布置示意Fig.6 Layout of the feeding end and receiving end of a frequency-shift track circuit

此外當一個站有多個車場時，還應(yīng)特別注意檢查斷流點設(shè)置是否有效，避免不同車場間形成牽引回流大回環(huán)。

2.6 軌道電路送電端和受電端布置

軌道電路送電端和受電端布置需綜合考慮不同類型軌道電路制式、電纜設(shè)置便利性、電碼化發(fā)碼要求、絕緣破損防護等因素。

對于移頻軌道電路，軌道電路兩端一般均需要發(fā)碼，兩端電纜芯線均需單獨回樓，軌道電路送受端設(shè)計原則為順著列車運行主運行方為送電端（F）。移頻軌道電路送受電布置示意如圖6所示。

對于交流軌道電路，在一送多受的情況下，必須將受電端置于分支上，將送電端置于主線上，以保證軌道電路穩(wěn)定可靠工作。一送三受的設(shè)置情況如圖7所示。在一送一受帶無受電分支的情況下，宜將送電端置于主線上遠離無受電分支的一端。

對于一送多受區(qū)段，分支是否需要設(shè)置受電端，需根據(jù)不同軌道電路制式下，無受電分支最大長度來判斷，如25 Hz軌道電路的無受電分支最大長度為65 m，若分支長度大于無受電分支極限長度，則需要設(shè)置受電端。

圖7 交流軌道電路一送三受送受電布置示意Fig.7 Layout of an AC track circuit with one feeding end and three receiving ends

對于一送一受的無岔區(qū)段，在非電碼化情況下一般考慮在絕緣節(jié)兩側(cè)放置兩個送電端或者兩個受電端；一方面可以提高絕緣破損的防護能力（注：對交叉渡線的叉檔處超限絕緣節(jié)和場間分界處絕緣節(jié)這些特殊場所絕緣節(jié)兩側(cè)都應(yīng)設(shè)為送電端）。另一方面以便電纜徑路設(shè)置。

在電碼化情況下考慮電碼化區(qū)段發(fā)碼端要求電纜獨立使用，如果某區(qū)段僅一個方向發(fā)碼（例如半自動閉塞的接車進路）且無需考慮室內(nèi)外隔離的問題，則考慮將軌道電路受電端（+）設(shè)置在迎著列車發(fā)碼的位置處，保證送電端電纜可以并聯(lián)使用，以便節(jié)省送電電纜如圖8所示。

圖8 半自動閉塞接車進路送受電布置示意Fig.8 Layout of the feeding end and receiving end of a receiving route of semi-automatic block

2.7 軌道區(qū)段命名及計算補償電容表

完成軌道電路送受端布置后，需對每個軌道電路區(qū)段進行命名。通常無岔區(qū)段和調(diào)車接近區(qū)段名稱延用平面布置圖中的名稱。有岔區(qū)段若有多個道岔時，以最小和最大的道岔名稱命名，如4083-4089DG，對一送多受的軌道區(qū)段，主軌命名為道岔號+DG，分支1命名為道岔號+DG1，分支2命名為道岔號+DG2，如圖7所示。

此外，對于大于300 m的移頻軌道電路或電碼化區(qū)段，還需根據(jù)查表法，計算補償電容表附在圖紙上。

3 總結(jié)

通過上述7大步驟，雙線軌道電路圖就基本繪制完成了。從上述流程步驟中，可以注意到：1）轉(zhuǎn)轍機位置的選擇，應(yīng)充分考慮實際安裝空間及便于后期維護保養(yǎng)等因素；2）對于存在多個閉合回路的交流軌道電路，需要通過多次檢查、調(diào)整來實現(xiàn)極性交叉；3）扼流變壓器的斷流點，需根據(jù)是否開行動車組來選擇不同設(shè)置方案；4）軌道電路送、受電端布置需綜合考慮不同類型軌道電路制式、電纜設(shè)置便利性、電碼化發(fā)碼要求、絕緣破損防護等因素。此外在室外圖紙設(shè)計過程中，還需要重點關(guān)注平面布置圖、雙線圖和電纜徑路圖這3張圖中相關(guān)內(nèi)容的一致性，做到同步修改、同步調(diào)整。