何天明

（國家能源集團(tuán)朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司原平分公司，山西忻州 034100）

0 引言

朔黃線區(qū)間UM71 采用三顯示電氣化自動閉塞設(shè)備，設(shè)備自2004 年上道至今已使用17 年，已嚴(yán)重老化到了大修周期，隨時可能出現(xiàn)故障。區(qū)間信號機(jī)近三年來滅燈故障頻發(fā)，嚴(yán)重影響鐵路運(yùn)輸?shù)男屎桶踩?/p>

近年來管內(nèi)兩萬噸列車的增量開行，大大提高了公司的運(yùn)輸能力，而信號突變故障嚴(yán)重威脅著列車的運(yùn)行安全。原平分公司管內(nèi)沿線長大橋隧共計206 座，小曲線半徑大于350 m 的高達(dá)373 條，地理條件的不足給列車的運(yùn)行和操控帶來了很多困難。列車運(yùn)行過程中信號機(jī)突然滅燈，更是為列車的運(yùn)行操控增加了難度，列車運(yùn)行中信號機(jī)突然滅燈，很可能導(dǎo)致列車緊急制動，造成列車錯位、脫鉤、斷鉤、顛覆等重大事故的發(fā)生。

1 問題分析

朔黃鐵路沿線區(qū)間通過信號機(jī)采用黃、綠、紅三色顯示，當(dāng)區(qū)間通過信號機(jī)任意一燈位滅燈時，只能實現(xiàn)信號機(jī)架與架之間的燈光轉(zhuǎn)移，其轉(zhuǎn)移規(guī)律為本架信號機(jī)綠燈滅燈后，后一架信號機(jī)改點黃燈，本架信號機(jī)黃燈滅燈后，后一架信號機(jī)改點黃燈，本架信號機(jī)紅燈滅燈后，后一架信號機(jī)改點紅燈；當(dāng)本架信號機(jī)的綠、黃、紅燈任意一燈位滅燈時，本架信號機(jī)則直接為滅燈狀態(tài)，不能實現(xiàn)本架的綠轉(zhuǎn)黃、黃轉(zhuǎn)紅的降級顯示。此時列車只能停車等待電務(wù)人員故障處理完閉，設(shè)備恢復(fù)，信號顯示正常后方能繼續(xù)運(yùn)行。由于區(qū)間信號機(jī)處于距離信號樓較遠(yuǎn)的深山里，汽車到達(dá)時間較長，車輛無法直接到達(dá)的故障信號機(jī)處，電務(wù)人員需要徒步1 km 或更遠(yuǎn)的距離才能進(jìn)行故障處理，用時長造成故障延時，導(dǎo)致運(yùn)輸不暢。

區(qū)間信號機(jī)燈泡斷絲、電纜斷線、繼電器接點接觸不良、1DJ繼電器故障等故障，都是造成信號機(jī)滅燈的直接原因。由于區(qū)間信號機(jī)所有形式的滅燈故障，在控制臺顯示的故障現(xiàn)象完全一致，電務(wù)人員無法直接通過現(xiàn)象判斷是室內(nèi)設(shè)備故障還是室外設(shè)備故障，需要通過分線盤測試電壓判斷區(qū)分室內(nèi)外故障，或者根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗直接對室內(nèi)燈絲繼電器、室外燈泡、點燈單元進(jìn)行更換，用時長造成故障延時，導(dǎo)致運(yùn)輸堵塞。

2 改進(jìn)方案

2.1 增設(shè)綠轉(zhuǎn)黃繼電器（LZUJ）

針對上述情況，提出對區(qū)間通過信號機(jī)點燈電路做部分設(shè)計修改，以實現(xiàn)本架信號機(jī)間的燈光轉(zhuǎn)移，降低區(qū)間信號機(jī)滅燈對運(yùn)輸帶來的干擾。出于安全和節(jié)省成本的考慮，此次設(shè)計只實現(xiàn)綠燈滅燈時轉(zhuǎn)點黃燈的功能，黃燈、紅燈滅燈時依然保持原有的本架信號機(jī)滅燈狀態(tài)，修改電路后涉及發(fā)送器編碼電路，需修改本區(qū)段發(fā)送器編碼電路綠轉(zhuǎn)黃后改發(fā)黃碼電路，后方一個區(qū)段涉及修改發(fā)送器編碼電路中綠碼改發(fā)綠、黃碼。

為實現(xiàn)區(qū)間信號機(jī)綠燈滅燈時本架信號機(jī)轉(zhuǎn)點黃燈，需在區(qū)間信號機(jī)點燈電路組合中增設(shè)兩臺JWXC-1700 型繼電器、一臺JWXC-1700 型繼電器用于實現(xiàn)信號機(jī)綠燈滅燈后轉(zhuǎn)點黃燈功能，命名為綠轉(zhuǎn)黃繼電器LZUJ，使用前四組接點，即在綠燈與黃燈電路間接入綠轉(zhuǎn)黃繼電器前兩組接點，使其具備綠轉(zhuǎn)黃功能。其原理是，當(dāng)綠燈滅燈時，1DJ 繼電器落下，使LZUJ 繼電器吸起，通過第四組接點使綠轉(zhuǎn)黃復(fù)式繼電吸起，第三組接點用于使自身繼電器保持自閉，第一、第二組接點用于接通室外黃燈電路，使1DJ 繼電器再次勵磁吸起點亮黃燈，完成本架信號機(jī)綠燈滅燈后轉(zhuǎn)點黃燈，其原理見圖1a），綠轉(zhuǎn)黃繼電器，LZUJ 繼電器勵磁電路為KZ→1DJ41-43→LZUJ1-4→CA→KF；自閉電路為KZ→LZUJ31-32→LZUJ1-4→CA→KF。轉(zhuǎn)點黃燈后，列車可根據(jù)黃燈指示及接收到的黃碼繼續(xù)運(yùn)行；當(dāng)綠燈故障處理完畢后，出于安全考慮，需人為確認(rèn)轉(zhuǎn)回綠燈的時機(jī)，因此LZUJ 繼電器落下時機(jī)由人為控制，在LZUJ 繼電器自閉電路中增設(shè)一個帶鉛封自復(fù)式切斷電路按鈕，平時處于接通狀態(tài)。另一臺JWXC-1700 型用于發(fā)送器編碼電路，命名為綠轉(zhuǎn)黃復(fù)式繼電器LZUJF，勵磁電路通過綠轉(zhuǎn)黃繼電器第四組接點勵磁吸起，其原理見圖1b），綠轉(zhuǎn)黃復(fù)式繼電器勵磁電路為KZ→LZUJ41-42→LZUJF1-4→KF。

圖1 綠轉(zhuǎn)黃繼電器原理

2.2 信號機(jī)點燈電路

原區(qū)間信號機(jī)點燈電路如圖2 所示，其綠燈點燈電路為：XJZ220→GLBI1→GLBII1→RD11-2→SFJF31-32→1DJ1-2→GJF111-12→1DJ21-22→GJF211-12→LXDZ1。

圖2 原信號機(jī)點燈電路

XJF220→GLBI2→GLBII2→RD21-2→SFJF41-42→GJF121-22→1DJ31-32→GJF221-22→LXDZ2。

圖3 為修改后區(qū)間信號機(jī)點燈電路，其綠燈點燈電路為：

圖3 新型區(qū)間信號機(jī)點燈電路

XJZ220→GLBI1→GLBII1→RD11-2→SFJF31-32→1DJ1-2→GJF111-12→1DJ21-22→GJF211-12→LZUJ11-13→LXDZ1。

XJF220 →GLBI2→GLBII2 →RD21 -2→SFJF41-42→GJF121-22 →1DJ31 -32 →GJF221-22→LZUJ21-23→LXDZ2。

當(dāng)區(qū)間信號機(jī)綠燈滅燈時，其后方信號機(jī)按照原區(qū)間信號機(jī)燈光轉(zhuǎn)移規(guī)律進(jìn)行轉(zhuǎn)移，而本架信號機(jī)燈光轉(zhuǎn)移為綠燈轉(zhuǎn)黃燈，轉(zhuǎn)移電路為：

XJZ220→GLBI1→GLBII1→RD11-2→SFJF31-32→1DJ1-2→GJF111-12→1DJ21-22→GJF211-12→LZUJ11-12→UXDZ1。

XJF220→GLBI2→GLBII2→RD21-2→SFJF41-42→GJF121-22→1DJ31-32→GJF221-22→LZUJ21-22→UXDZ2。

2.3 發(fā)送器編碼電路

區(qū)間信號機(jī)點燈電路實現(xiàn)綠轉(zhuǎn)黃功能后，同時需對區(qū)間發(fā)送器編碼電路做設(shè)計修改。設(shè)計修改為本區(qū)段G1 發(fā)送器編碼電路中U 碼與LU 碼間增加LZUJF 繼電器第一組接點，G2 發(fā)送器編碼電路中U 碼與LU 碼間增加LZUJF 繼電器第二組接點，均為前接點接原發(fā)送器編碼電路GJF3 后接點，中接點接原發(fā)送器編碼電路GJF3 前接點，后接點接原發(fā)送器編碼電路GJF3 中接點；后方第一個區(qū)段G1 發(fā)送器編碼電路中LU 碼與L 碼間增加LZUJF 繼電器第四組接點，G2 發(fā)送器編碼電路中LU 碼與L 碼間增加LZUJF 繼電器第五組接點，其前接點接原發(fā)送器編碼電路GJF3 后接點，中接點接原發(fā)送器編碼電路GJF3 后接點，后接點接原發(fā)送器編碼電路L 碼。

當(dāng)本區(qū)段和后方第一個區(qū)段任意一個區(qū)段有3 個小區(qū)段或者均有3 個小區(qū)段及以上時，即每個區(qū)段都有G3 或者G4 區(qū)段時，LZUJF 繼電器第三組接點用于本區(qū)段G3 發(fā)送器編碼電路，第六組接點用于本區(qū)段G4 發(fā)送器編碼電路，同樣按照G1、G2發(fā)送器編碼電路配線連接方式進(jìn)行連接；LZUJF 繼電器第七組接點、第八組接點則用于后方一個區(qū)段的G3、G4 發(fā)送器編碼電路；現(xiàn)場可根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)2 個區(qū)段均只有G1、G2時，可調(diào)整為只使用一臺JWXC-1700 型繼電器，即只增設(shè)一臺LZUJ 繼電器，前三組接點使用方法及位置不變，LZUJF 繼電器使用的第一、第二、第四、第五組接點相對應(yīng)的調(diào)整為使用LZUJ繼電器第四、第五、第六、第七組接點，變更后使用方法和作用與LZUJF 繼電器方法作用一致，這樣既可節(jié)約成本也節(jié)省安裝工時。正方向接車進(jìn)站信號機(jī)前方第一個區(qū)段（C1G、A1G）發(fā)送器編碼電路則不涉及修改。信號機(jī)點綠燈時，原發(fā)送器編碼電路（圖4）為：

圖4 原發(fā)送器編碼電路

C→SFJF21-22→1DJF31-32→GJF251-52→GJF351-52→GJF311-12→F17（L）。

區(qū)間信號機(jī)設(shè)計修改后點綠燈時，發(fā)送器編碼電路（圖5）為：

圖5 修改后發(fā)送器編碼電路

C→SFJF21-22→1DJF31-32→GJF251-52→GJF351-52→LZUJF11-13→GJF311-12→LZUJF41-43→F17（L）。

區(qū)間信號機(jī)設(shè)計修改后，綠燈滅燈轉(zhuǎn)點黃燈時，發(fā)送器編碼電路為：

C→SFJF21-22→1DJF31-32→GJF251-52→GJF351-52→LZUJF11-12→F12（U1）。

3 改進(jìn)效果

（1）杜絕了列車（特別是兩萬噸列車）運(yùn)行至信號機(jī)前方，由于信號滅燈緊急停車可能造成的列車錯位、脫鉤、斷鉤、顛覆等重大事故的發(fā)生，直接減少相關(guān)的經(jīng)濟(jì)損失。

（2）杜絕了區(qū)間信號機(jī)綠燈滅燈時，列車停車等待電務(wù)人員處理故障造成的運(yùn)輸不暢，運(yùn)輸堵塞。

（3）有效緩沖了電務(wù)人員故障處理時間不充足，降低了作業(yè)人員急于處理故障容易忽略部分安全卡控的風(fēng)險。

4 結(jié)束語

鐵路信號是鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的眼睛，保護(hù)、保養(yǎng)好我們的眼睛，需要持之以恒地堅持良好的習(xí)慣，而加強(qiáng)重載鐵路信號設(shè)備的協(xié)調(diào)研究，不僅對重載鐵路運(yùn)輸有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義，而且其研究成果在優(yōu)化鐵路信號系統(tǒng)、提升鐵路運(yùn)輸能力方面有良好的作用。