沈振

（中鐵四局集團(tuán)電氣化工程有限公司，安徽蚌埠 233040）

0 引言

目前國(guó)內(nèi)常用的信號(hào)培訓(xùn)系統(tǒng)無軌道、道岔等室外場(chǎng)景，培訓(xùn)效果欠佳。為引入室外場(chǎng)景，在某車輛基地利用信號(hào)樓空余位置及樓旁空地新建一座信號(hào)培訓(xùn)基地。該基地室外設(shè)置了鋼軌、道岔及配套的信號(hào)機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、軌道電路、計(jì)軸等信號(hào)設(shè)備，室內(nèi)采用可調(diào)變壓器供出所需電源，通過人工按鈕與成型電路圖連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)室外設(shè)備的操作控制。這種簡(jiǎn)易的城市軌道交通信號(hào)培訓(xùn)系統(tǒng)，引入了室外場(chǎng)景，大幅度減少了室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)備，可切實(shí)提高運(yùn)營(yíng)人員的實(shí)操技能及故障處理能力，具有較為廣闊的應(yīng)用前景。

1 工作原理

1.1 系統(tǒng)組成

培訓(xùn)基地室內(nèi)設(shè)置2 架機(jī)柜：組合柜1 架，設(shè)置信號(hào)機(jī)組合、道岔組合（含單動(dòng)及雙動(dòng)）、軌道電路組合；綜合柜1 架，設(shè)置可調(diào)節(jié)變壓器、繼電器操作按鈕、道岔電流表、計(jì)軸主機(jī)等，實(shí)現(xiàn)電源引出及操作控制功能。室外由1 組ZDJ9 道岔（雙機(jī)單動(dòng)）、1 組ZD6 道岔（四線制單動(dòng)）、1 架JD 信號(hào)機(jī)（自上而下燈光為黃綠紅）、1 個(gè)軌道區(qū)段、1 個(gè)計(jì)軸區(qū)段（由2 個(gè)計(jì)軸組成）等軌旁設(shè)備組成。

1.2 系統(tǒng)供電原理

所有設(shè)備運(yùn)行均需要電源，在新建信號(hào)培訓(xùn)基地沒有電源屏的前提下，可由現(xiàn)有地鐵培訓(xùn)中心的既有電源屏取電至綜合柜電源端子，然后通過可調(diào)節(jié)變壓器及整流器輸出所需電壓，如信號(hào)機(jī)需要的AC110V電源、軌道電路需要的AC220V 電源、ZD6 轉(zhuǎn)轍機(jī)需要的DC220V 電源、ZDJ9 轉(zhuǎn)轍機(jī)需要的AC380V 電源以及控制使用的24V 電源等[1]。電源供電系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 電源供電系統(tǒng)圖

1.3 室外設(shè)備操作控制原理

信號(hào)機(jī)、軌道電路、轉(zhuǎn)轍機(jī)這三種室外設(shè)備操作控制原理是，利用成型電路圖，聯(lián)鎖控制部分則采用人工按鈕與電路連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)室外設(shè)備的操作控制。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明

2.1 信號(hào)機(jī)設(shè)計(jì)說明

信號(hào)機(jī)按照進(jìn)段信號(hào)機(jī)設(shè)計(jì)，采用黃綠紅三顯示信號(hào)機(jī)，編號(hào)為JD1。常亮紅燈，1DJ 常吸，LXJ 落下，2DJ 落下，YXJ 落下。

按下按鈕JD1 LXJ 時(shí)，LXJ 吸起，1DJ 吸起，2DJ 落下，YXJ 落下，室外信號(hào)機(jī)亮綠燈。

按下按鈕JD1 YXJ 時(shí)，YXJ 吸起，2DJ 吸起，1DJ 吸起，LXJ 落下，室外信號(hào)機(jī)亮紅黃燈。

信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路如圖2所示。

圖2 信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路圖

2.2 軌道電路設(shè)計(jì)說明

共設(shè)計(jì)2 個(gè)軌道區(qū)段：1G 為軌道區(qū)段，采用一送一受方式；2G 為計(jì)軸區(qū)段，由2 個(gè)計(jì)軸組成。

對(duì)軌道區(qū)段而言，1G GJ 常吸，F(xiàn)WJ 常落。軌道電路采用地鐵50Hz 相敏軌道電路，室內(nèi)采用JWXC-1700 作為軌道繼電器，室外送電端由電阻、節(jié)能器、降壓變壓器、抽頭電阻組成，受電端由電阻、升壓變壓器組成。室內(nèi)采用微相敏接收器將交流電源轉(zhuǎn)為直流電源后，接入軌道繼電器。

計(jì)軸電路原理如圖3所示。對(duì)計(jì)軸區(qū)段，計(jì)軸主機(jī)先進(jìn)行送電。如果2G 區(qū)段占用，需按下2G FWJ 按鈕，2G FWJ 吸起，軌道同步復(fù)位，2G GJ 吸起，表明區(qū)段空閑。室外計(jì)軸磁頭劃軸，當(dāng)劃軸板從JZ1 往JZ2方向劃，且JZ1、JZ2 依次劃相同次數(shù)時(shí)，區(qū)段自動(dòng)出清，否則區(qū)段占用；當(dāng)劃JZ1 時(shí)，2G GJ 繼電器落下，在JZ2 劃軸出清完成后，2G GJ 繼電器吸起。

圖3 計(jì)軸電路原理圖

2.3 交流轉(zhuǎn)轍機(jī)設(shè)計(jì)說明

交流轉(zhuǎn)轍機(jī)采用ZDJ9 雙機(jī)外鎖閉轉(zhuǎn)轍機(jī)，編號(hào)為1#轉(zhuǎn)轍機(jī)。ZDJ9 轉(zhuǎn)轍機(jī)電路如圖4所示。

圖4 ZDJ9 轉(zhuǎn)轍機(jī)電路圖

按下按鈕SJ，SJ 吸起。確認(rèn)室外道岔狀態(tài)。

當(dāng)室外開通彎股方向時(shí)，按下按鈕DCJ 大致5s，DCJ 吸起，1QDJ 吸起，1DQJ 吸起，BHJ 吸起，1QDJF 吸起，2DQJ 的1.2 接點(diǎn)閉合，DBJ 吸起。動(dòng)作完成后，室外道岔開通直股方向。

當(dāng)室外開通直股方向時(shí)，按下按鈕FCJ 大致5s，F(xiàn)CJ 吸起，1QDJ 吸起，1DQJ 吸起，BHJ 吸起，1QDJF 吸起，2DQJ 的1.2 接點(diǎn)閉合，F(xiàn)BJ 吸起。動(dòng)作完成后，室外道岔開通彎股方向。

2.4 直流轉(zhuǎn)轍機(jī)設(shè)計(jì)說明

直流轉(zhuǎn)轍機(jī)采用ZD6-D 型內(nèi)鎖閉轉(zhuǎn)轍機(jī)，編號(hào)為2#轉(zhuǎn)轍機(jī)。ZD6-D 轉(zhuǎn)轍機(jī)電路圖如圖5所示。

圖5 ZD6-D 轉(zhuǎn)轍機(jī)電路圖

DCQDJ 按鈕按下，DCQDJ 繼電器吸起。確認(rèn)室外道岔狀態(tài)。當(dāng)室外開通彎股方向時(shí)，按下按鈕DCJ 大致5s，繼電器DCJ 吸起，1DQJ 繼電器的3.4 線圈接通，2DQJ 的141.143 接點(diǎn)閉合；1DQJ 的1.2 線圈接通，1DQJ 吸起，2DQJ 的111.112 接點(diǎn)閉合，動(dòng)作完成后，室外道岔開通直股方向；DBJ 吸起，1DQJ 落下，2DQJ的131.132 接點(diǎn)閉合。當(dāng)室外開通直股方向時(shí)，按下按鈕FCJ 大致5s，F(xiàn)CJ 吸起，1DQJ 的3.4 線圈接通，2DQJ 的141.142 接點(diǎn)閉合；1DQJ 的1.2 線圈接通，1DQJ 吸起，2DQJ 的111.113 接點(diǎn)閉合，動(dòng)作完成后，室外道岔開通彎股方向；FBJ 吸起，1DQJ 落下，2DQJ的131.133 接點(diǎn)閉合。

3 故障處理培訓(xùn)操作

3.1 信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈故障處理培訓(xùn)操作

在城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中，進(jìn)段三顯示信號(hào)機(jī)在正常情況下顯示紅燈，代表列車禁止進(jìn)段；當(dāng)列車進(jìn)段時(shí)，按下JD1 LXJ 按鈕，室外設(shè)備顯示綠燈，此時(shí)代表列車進(jìn)段后直向行駛；按下JD1 YXJ 按鈕，室外設(shè)備顯示紅黃燈，此時(shí)代表列車緩慢進(jìn)段行駛。

當(dāng)信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈出現(xiàn)異常時(shí)，故障處理流程如下[2]：

第一步：在室內(nèi)分線柜上測(cè)量故障信號(hào)機(jī)的點(diǎn)燈單元電壓，若有AC110V 電壓，說明是室外故障，反之為室內(nèi)故障，檢查組合架及相應(yīng)組合的XJZ/XJF 熔斷器是否熔斷。

第二步：在信號(hào)機(jī)處的終端電纜盒上測(cè)量，若有交流110V 電壓，說明終端電纜盒至信號(hào)機(jī)內(nèi)部點(diǎn)燈電路發(fā)生斷路故障；若無電壓，在分線柜處有交流電壓，則說明電纜斷線。

此外，信號(hào)機(jī)還涉及燈絲報(bào)警儀報(bào)警處理。在信號(hào)機(jī)正常工作時(shí)，燈絲報(bào)警儀應(yīng)無報(bào)警現(xiàn)象，需預(yù)先設(shè)置門限電流值。

3.2 計(jì)軸故障處理培訓(xùn)操作

該信號(hào)培訓(xùn)系統(tǒng)未設(shè)置聯(lián)鎖調(diào)度臺(tái)，故不能通過區(qū)段是否紅光帶判斷故障與否，只能通過繼電器狀態(tài)是否正常判斷（正常情況下GJ 常吸，F(xiàn)WJ 常落）。

如發(fā)現(xiàn)GJ 落下，則應(yīng)按如下步驟開始排查故障點(diǎn)[3]：第一步，檢查計(jì)軸主機(jī)電源及CPU 面板顯示是否正常。如出現(xiàn)異常，重啟計(jì)軸主機(jī)。第二步，先在室外計(jì)軸點(diǎn)處劃軸，依次來回劃動(dòng)幾次，觀察是否能讓區(qū)段出清。第三步，依據(jù)電路圖紙查找故障點(diǎn)，通過電壓測(cè)量確認(rèn)是否有配線松動(dòng)等其他現(xiàn)象。

3.3 ZDJ9 轉(zhuǎn)轍機(jī)故障處理培訓(xùn)操作

ZDJ9 道岔控制電路采用五線制，其中各線作用分別為：X1，啟動(dòng)-電機(jī)A 線共用線，定反位表示電路接通時(shí)共用條件線；X2，定表二極管的極性控制電路，反-定接電機(jī)B 組；X3，反表二極管的極性控制電路，定-反接電機(jī)C 組；X4，定-反接電機(jī)B 組，定表繼電器支路；X5，反-定接電機(jī)C 組，反表繼電器電路。

ZDJ9 轉(zhuǎn)轍機(jī)的幾種故障處理流程為：

3.3.1 道岔不轉(zhuǎn)換且電流表不動(dòng)作故障

先檢查各類開關(guān)和斷路器是否閉合。斷路器閉合無異常時(shí)，再用萬用表AC500V 檔，測(cè)量分線柜外線端子AC380V 電源輸出是否正常。

3.3.2 道岔無法轉(zhuǎn)到位故障

先檢查三相電源相位是否正常。相位不正常時(shí)，應(yīng)更換其中任何一相，道岔即可轉(zhuǎn)換到位。如相位正常，則檢查電路中是否存在斷線或端子松動(dòng)等故障。

3.3.3 道岔轉(zhuǎn)換到位但無法鎖閉故障

先檢查道岔是否轉(zhuǎn)換到位。轉(zhuǎn)換不到位時(shí)，檢查道岔尖軌部分是否存在異物，再檢查電機(jī)內(nèi)部端子排接點(diǎn)是否接觸可靠以及機(jī)械部分是否調(diào)整到位。

3.4 ZD6-D 轉(zhuǎn)轍機(jī)故障處理培訓(xùn)操作

當(dāng)?shù)啦戆l(fā)生啟動(dòng)故障時(shí)，判別故障點(diǎn)可采用電壓法。首先將萬用表置于DC220V 檔，將黑表筆置于X4處（X4 線總是負(fù)電），紅表筆則置于X1 或者X2，操縱道岔。若測(cè)量的電壓小于160V，則說明故障在室內(nèi)，反之故障在室外。

對(duì)于道岔啟動(dòng)短路故障的處理，首先需要把分線柜線纜甩開，再扳動(dòng)道岔。若仍然表現(xiàn)為短路，則說明故障點(diǎn)在室內(nèi)，否則故障點(diǎn)在室外。

4 結(jié)語

設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)易的城市軌道交通信號(hào)培訓(xùn)系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)有資源，具有成本低廉和實(shí)用性強(qiáng)的顯著特點(diǎn)。該系統(tǒng)不影響既有線運(yùn)營(yíng)，可作為地鐵信號(hào)和運(yùn)營(yíng)作業(yè)人員培訓(xùn)、技能鑒定和技術(shù)比武使用；聯(lián)鎖控制部分采用人工按鈕與電路連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)室外設(shè)備的操作控制?；谛盘?hào)機(jī)、軌道電路、轉(zhuǎn)轍機(jī)這三種室外設(shè)備的成型電路圖，探討了該系統(tǒng)的故障處理培訓(xùn)操作。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，可提高技術(shù)人員的實(shí)操能力，熟練掌握地鐵信號(hào)系統(tǒng)的各種電路，提高查找、分析并解決故障的能力，可在全國(guó)地鐵范圍內(nèi)進(jìn)行推廣。