沈旭征

(上海地鐵維護(hù)保障有限公司通號(hào)分公司,200235,上?！喂こ處?

為提升車場(chǎng)信號(hào)設(shè)施設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性,同時(shí)優(yōu)化部分既有線路車場(chǎng)出庫(kù)能力,為部分車場(chǎng)后續(xù)進(jìn)行ATC(列車自動(dòng)控制)改造奠定基礎(chǔ),截至2021年年中,上海軌道交通設(shè)備維護(hù)單位已陸續(xù)對(duì)上海軌道交通的3號(hào)線石龍車場(chǎng)、4號(hào)線蒲匯塘車場(chǎng)、5號(hào)線劍川路車場(chǎng)、7號(hào)線陳太車場(chǎng)、6號(hào)線港城車場(chǎng)、三林車場(chǎng)、8號(hào)線浦江鎮(zhèn)車場(chǎng)等實(shí)施車場(chǎng)聯(lián)鎖系統(tǒng)整體改造,且均已投入運(yùn)營(yíng)。此外,隨著上海軌道交通2號(hào)線全線CBTC(基于通信的列車自動(dòng)控制)系統(tǒng)改造項(xiàng)目的推進(jìn),也將陸續(xù)對(duì)2號(hào)線的北翟路車場(chǎng)、龍陽(yáng)路車場(chǎng)、川沙車場(chǎng)進(jìn)行車場(chǎng)聯(lián)鎖改造。

雖然實(shí)施聯(lián)鎖系統(tǒng)整體改造的車場(chǎng)分布于不同線路的不同站場(chǎng),但其采用的聯(lián)鎖系統(tǒng)整體改造方案和實(shí)施過程具有一定的共性,值得深入研究總結(jié),以形成一套可復(fù)制可推廣的工作經(jīng)驗(yàn)。本文以此為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)多個(gè)改造項(xiàng)目執(zhí)行經(jīng)驗(yàn),對(duì)既有線車場(chǎng)聯(lián)鎖系統(tǒng)整體改造的調(diào)試及投用策略進(jìn)行分析提煉,供后續(xù)類似項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行時(shí)參考借鑒。

1 既有線車場(chǎng)聯(lián)鎖系統(tǒng)整體改造方案

1) 新設(shè)室內(nèi)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備(含微機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備,還需為后續(xù)進(jìn)行ATC改造的車場(chǎng)預(yù)留相關(guān)接口),以及配套組合柜、接口柜、分線柜、電源屏、不間斷電源等信號(hào)設(shè)備。當(dāng)室內(nèi)新聯(lián)鎖系統(tǒng)投運(yùn)后,原室內(nèi)舊連鎖系統(tǒng)整體退出運(yùn)營(yíng)。

2) 全部更新室外干線電纜(即連接室內(nèi)分線柜和第一個(gè)電纜分線盒的電纜)。對(duì)于符合新聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的舊有信號(hào)機(jī)、支線電纜,以及未到使用年限的轉(zhuǎn)轍機(jī)、軌道電路、同意接車按鈕等室外設(shè)備利舊使用。對(duì)于新增的信號(hào)點(diǎn)、軌道區(qū)段,以及道岔新設(shè)配套的信號(hào)機(jī)、軌道電路、轉(zhuǎn)轍機(jī)等信號(hào)設(shè)備一并接入新聯(lián)鎖系統(tǒng)。

3) 為確保新聯(lián)鎖系統(tǒng)調(diào)試期間不影響舊聯(lián)鎖系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng),同時(shí)壓縮新舊聯(lián)鎖系統(tǒng)相互倒接時(shí)間,降低日常施工調(diào)試以及割接當(dāng)日的工作強(qiáng)度,對(duì)于道岔、信號(hào)機(jī)、軌道電路、同意接車按鈕等室外利舊設(shè)備以及車場(chǎng)-正線站間聯(lián)系(以下簡(jiǎn)稱“站聯(lián)”)控制電路,采用繼電倒接方式實(shí)現(xiàn)新舊聯(lián)鎖系統(tǒng)與室外設(shè)備控制連接的切換。

2 既有線車場(chǎng)聯(lián)鎖系統(tǒng)整體改造的前期準(zhǔn)備工作

前期準(zhǔn)備階段工作主要包括:敷設(shè)室外電纜,開挖電纜過軌溝,安裝新增信號(hào)箱盒,安裝新增設(shè)備基礎(chǔ)及機(jī)構(gòu),調(diào)試室外新增單體設(shè)備,安裝室內(nèi)機(jī)柜,布放電纜配線,調(diào)試電源,調(diào)試聯(lián)鎖設(shè)備,室內(nèi)模擬聯(lián)鎖試驗(yàn),布放倒接過渡電纜線。這些前期準(zhǔn)備工作對(duì)既有信號(hào)設(shè)備不產(chǎn)生影響,可為后續(xù)新聯(lián)鎖系統(tǒng)接入調(diào)試創(chuàng)造條件。

3 既有線車場(chǎng)聯(lián)鎖系統(tǒng)整體改造方案實(shí)施策略

聯(lián)鎖系統(tǒng)調(diào)試及投用階段一般是指,從新舊聯(lián)鎖系統(tǒng)一并接入倒接柜后,進(jìn)行新聯(lián)鎖系統(tǒng)調(diào)試驗(yàn)收后割接投用直至倒接柜拆除正式交付的過程。在舊聯(lián)鎖系統(tǒng)到新聯(lián)鎖系統(tǒng)的過渡進(jìn)程中,既有信號(hào)設(shè)備原有的工作狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生變化,并涉及到新舊聯(lián)鎖系統(tǒng)的相互倒接,設(shè)備數(shù)量多、調(diào)試難度大、施工風(fēng)險(xiǎn)高,是既有線車場(chǎng)聯(lián)鎖系統(tǒng)整體改造中的關(guān)鍵階段,需要重點(diǎn)關(guān)注。

3.1 聯(lián)鎖系統(tǒng)接入倒接柜及主干電纜更新

為減少施工與調(diào)試工作量,提升作業(yè)效率,新舊聯(lián)鎖系統(tǒng)接入倒接柜與主干電纜更新同步進(jìn)行。實(shí)施的前置條件為:新主干電纜已從新信號(hào)設(shè)備機(jī)房分線柜敷設(shè)至相應(yīng)電纜分線盒處,并均已分線完畢,新聯(lián)鎖系統(tǒng)分線柜側(cè)電纜芯線可預(yù)先配至對(duì)應(yīng)端子,同時(shí)室外電纜盒硬面化已破除;舊聯(lián)鎖系統(tǒng)過渡線(臨時(shí)配線,用于連接倒接柜后接點(diǎn)和舊聯(lián)鎖系統(tǒng)分線柜端子)已從倒接柜敷設(shè)至老信號(hào)設(shè)備機(jī)房分線柜處,倒接柜側(cè)配線可預(yù)先配至對(duì)應(yīng)端子;倒接用的臨時(shí)端子排在新聯(lián)鎖系統(tǒng)分線柜已安裝完畢,新聯(lián)鎖系統(tǒng)臨時(shí)跳線(包括連接倒接柜中接點(diǎn)和新聯(lián)鎖系統(tǒng)室外硬線的跳線1、連接倒接柜前接點(diǎn)和新聯(lián)鎖系統(tǒng)室內(nèi)軟線的跳線2)已從倒接柜敷設(shè)至新信號(hào)設(shè)備機(jī)房分線柜處。其中:新聯(lián)鎖系統(tǒng)室內(nèi)軟線和跳線2在臨時(shí)端子排上相連,跳線另一端接入倒接柜與倒接繼電器前接點(diǎn)相連的側(cè)面端子上;跳線1的一端接入倒接柜與倒接繼電器中接點(diǎn)相連的側(cè)面端子,跳線另一端接入與室外電纜芯線相對(duì)應(yīng)的分線柜端子上。新舊聯(lián)鎖系統(tǒng)接入倒接柜配線示意圖如圖1所示。

圖1 新舊聯(lián)鎖系統(tǒng)接入倒接柜配線示意圖

可利用日間車場(chǎng)封鎖點(diǎn)同步進(jìn)行聯(lián)鎖系統(tǒng)接入倒接柜與主干電纜更新,對(duì)于影響正線運(yùn)營(yíng)的車場(chǎng)-正線站聯(lián)部分,須在夜間利用正線接口站以及車場(chǎng)封鎖點(diǎn)同步進(jìn)行。制定倒接日施工計(jì)劃時(shí),需充分考慮后續(xù)一致性檢查以及電纜盒灌膠恢復(fù)整理時(shí)間,并充分預(yù)留出現(xiàn)異常后的排故時(shí)間。實(shí)施時(shí),在老機(jī)房斷開室外設(shè)備工作電源后,從室外將舊主干電纜從電纜分線盒抽出,然后引入新電纜并將芯線配線至分線盒內(nèi)相應(yīng)端子;從室內(nèi)將舊電纜芯線從分線柜端子上摘除,同時(shí)將舊聯(lián)鎖系統(tǒng)過渡線配至相應(yīng)端子。舊聯(lián)鎖系統(tǒng)接入倒接柜配線改動(dòng)前后示意圖如圖2所示。室內(nèi)外以單根電纜為單位進(jìn)行施工,完畢后校核各電纜芯線導(dǎo)通性,正常后上電等待一致性檢查。

圖2 舊聯(lián)鎖系統(tǒng)接入倒接柜配線改動(dòng)前后示意圖

完成當(dāng)日倒接施工計(jì)劃后,為確保配線準(zhǔn)確性,需預(yù)留一定時(shí)間進(jìn)行室內(nèi)外一致性檢查。對(duì)于倒接涉及到的所有室外設(shè)備,均需進(jìn)行檢查,確保室外設(shè)備狀態(tài)與舊聯(lián)鎖系統(tǒng)界面顯示完全一致且工況正常,同時(shí)利用微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(舊系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)測(cè)配置不全的可利用軌道測(cè)試盤、燈絲報(bào)警儀等設(shè)備,或進(jìn)行人工測(cè)量)觀察信號(hào)點(diǎn)燈電流、軌道電路受電端電壓、道岔表示電壓等電氣性能參數(shù)均正常,如出現(xiàn)異常,及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

當(dāng)進(jìn)行站聯(lián)或場(chǎng)聯(lián)(站場(chǎng)間聯(lián)系)部分倒接時(shí),還需在正線、試車線或聯(lián)絡(luò)線的信號(hào)設(shè)備機(jī)房安排調(diào)試人員,依據(jù)原理圖配合檢查互送繼電條件(主要包括信號(hào)條件、軌道條件、照查條件等復(fù)示條件)的一致性,同時(shí)測(cè)試車場(chǎng)與正線各自接發(fā)車進(jìn)路排列正常。

一致性檢查完畢以及室外設(shè)備電氣性能參數(shù)核對(duì)正常后,還需對(duì)倒接過的室外電纜盒進(jìn)行整理灌膠密封并固定,工完場(chǎng)清并達(dá)到運(yùn)營(yíng)要求后,方可注銷施工。

3.2 新聯(lián)鎖系統(tǒng)室內(nèi)外一致性試驗(yàn)

為確保新系統(tǒng)室外設(shè)備狀態(tài)、室內(nèi)繼電器狀態(tài)以及站場(chǎng)界面狀態(tài)一致,需在新系統(tǒng)下進(jìn)行室內(nèi)外一致性試驗(yàn)(以下簡(jiǎn)稱“一致性試驗(yàn)”)。其實(shí)施的前置條件為:新舊聯(lián)鎖系統(tǒng)均已接入倒接柜,完成主干電纜更新,完成室外新聯(lián)鎖系統(tǒng)中新增且具備安裝條件的信號(hào)機(jī)、軌道電路、轉(zhuǎn)轍機(jī)等設(shè)備的單體調(diào)試,完成聯(lián)鎖設(shè)備(含應(yīng)急盤)調(diào)試,完成倒接柜調(diào)試。

利用日間車場(chǎng)封鎖點(diǎn)進(jìn)行一致性試驗(yàn),對(duì)于影響正線運(yùn)營(yíng)的車場(chǎng)-正線站聯(lián)部分,須在夜間利用正線接口站以及車場(chǎng)封鎖點(diǎn)同步進(jìn)行。在設(shè)計(jì)時(shí),將倒接柜繼電器控制電源分為兩路,即場(chǎng)內(nèi)設(shè)備倒接電源和站聯(lián)倒接電源。在日間進(jìn)行一致性試驗(yàn)時(shí),僅對(duì)場(chǎng)內(nèi)設(shè)備倒接電源上電,將場(chǎng)內(nèi)設(shè)備倒接至新系統(tǒng);在夜間進(jìn)行站聯(lián)部分的一致性試驗(yàn)時(shí),可對(duì)兩路倒接電源同時(shí)上電。

將設(shè)備倒接至新聯(lián)鎖系統(tǒng)后,對(duì)新聯(lián)鎖系統(tǒng)電源屏室外設(shè)備上電,根據(jù)作業(yè)指導(dǎo)書要求逐個(gè)進(jìn)行設(shè)備一致性試驗(yàn)。對(duì)于信號(hào)機(jī)斷絲、信號(hào)機(jī)滅燈、道岔失表等需通過人為制造故障進(jìn)行一致性試驗(yàn)的,試驗(yàn)完畢恢復(fù)后需即時(shí)檢查室外設(shè)備工況良好。對(duì)于因新聯(lián)鎖系統(tǒng)電源與舊系統(tǒng)適配不佳而導(dǎo)致室外設(shè)備易出現(xiàn)燒變壓器、燒保險(xiǎn)等故障的,應(yīng)在試驗(yàn)前考慮到可能出現(xiàn)的故障場(chǎng)景并備足備品備件,一旦在試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)故障的,應(yīng)立刻停止試驗(yàn)進(jìn)行故障處置,使設(shè)備恢復(fù)至正常狀態(tài),確保倒回至舊聯(lián)鎖系統(tǒng)后可正常使用。

一致性試驗(yàn)完畢后,應(yīng)預(yù)留一定時(shí)間將聯(lián)鎖系統(tǒng)倒回舊聯(lián)鎖系統(tǒng)并斷開新聯(lián)鎖系統(tǒng)電源屏室外設(shè)備電源,并使用舊聯(lián)鎖系統(tǒng)對(duì)當(dāng)日試驗(yàn)過的設(shè)備進(jìn)行室內(nèi)外一致性檢查,觀察其電氣特性參數(shù),發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理,確保舊聯(lián)鎖系統(tǒng)下各設(shè)備可正常工作。

3.3 割接前準(zhǔn)備工作

當(dāng)聯(lián)鎖系統(tǒng)割接節(jié)點(diǎn)確定后,為確保割接當(dāng)日萬無一失,需再次對(duì)新聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查驗(yàn)證,同時(shí)預(yù)先籌備割接當(dāng)日需要完成的工作。

一般利用割接前幾日的車場(chǎng)封鎖點(diǎn)進(jìn)行割接前準(zhǔn)備工作。倒接至新聯(lián)鎖系統(tǒng)后,使用新聯(lián)鎖系統(tǒng)站場(chǎng)界面對(duì)全場(chǎng)的所有室外信號(hào)設(shè)備進(jìn)行室內(nèi)外一致性檢查,確保室內(nèi)外設(shè)備在所有工況下正常工作,符合設(shè)計(jì)要求。在進(jìn)行一致性檢查的同時(shí),觀察新信號(hào)設(shè)備機(jī)房微機(jī)監(jiān)測(cè)終端表示電壓、軌道電壓、點(diǎn)燈電流等關(guān)鍵參數(shù),對(duì)不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備,如屬于新增設(shè)備,應(yīng)立即調(diào)整使其符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定;如屬于利舊設(shè)備,暫不調(diào)整,做好記錄,待割接當(dāng)日新聯(lián)鎖系統(tǒng)投入運(yùn)行后一并進(jìn)行調(diào)整。

3.4 新舊聯(lián)鎖系統(tǒng)割接

因施工時(shí)間較長(zhǎng),所以一般選擇周末進(jìn)行既有線路車場(chǎng)新舊聯(lián)鎖系統(tǒng)割接,這樣對(duì)行車組織工作影響較小。割接時(shí),可將室外人員分為施工組、拆舊組、檢查調(diào)整組三組,在信號(hào)設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)和控制臺(tái)各設(shè)置一組配合人員。割接開始后,倒接電源上電,倒接至新聯(lián)鎖系統(tǒng)后,室外三組人員根據(jù)分工并行作業(yè):施工組負(fù)責(zé)將割接前不具備施工條件的信號(hào)機(jī)或軌道電路等設(shè)備按新聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行更新或移設(shè),施工完畢后聯(lián)系控制臺(tái)和信號(hào)設(shè)備機(jī)房人員進(jìn)行完整的一致性試驗(yàn),試驗(yàn)完畢后聯(lián)系信號(hào)設(shè)備機(jī)房人員根據(jù)微機(jī)監(jiān)測(cè)顯示調(diào)整設(shè)備電氣性能參數(shù),確保更新或移設(shè)設(shè)備運(yùn)行正常,同時(shí)對(duì)所有室外設(shè)備銘牌按新系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行更新;拆舊組對(duì)預(yù)先做好標(biāo)記的設(shè)備進(jìn)行拆舊,避免新聯(lián)鎖系統(tǒng)投用后出現(xiàn)遺留的舊聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)備對(duì)新聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行或辨認(rèn)產(chǎn)生影響;對(duì)無需調(diào)整可直接投用的設(shè)備,檢查調(diào)整組聯(lián)系控制臺(tái)人員進(jìn)行室內(nèi)外一致性檢查,確認(rèn)各設(shè)備在割接至新聯(lián)鎖系統(tǒng)后運(yùn)行正常,同時(shí)根據(jù)割接準(zhǔn)備時(shí)的記錄,結(jié)合信號(hào)設(shè)備機(jī)房微機(jī)監(jiān)測(cè)給出的信息對(duì)利舊信號(hào)設(shè)備的電氣性能參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,并與新聯(lián)鎖系統(tǒng)相互適配,達(dá)到利舊設(shè)備從舊聯(lián)鎖系統(tǒng)平滑過渡至新系統(tǒng)后穩(wěn)定可靠運(yùn)行的目標(biāo)。上述割接施工內(nèi)容全部順利完成之后,斷開舊聯(lián)鎖系統(tǒng)電源屏向舊系統(tǒng)室內(nèi)外設(shè)備的供電電源,確認(rèn)舊聯(lián)鎖系統(tǒng)退出運(yùn)營(yíng),同時(shí)在控制臺(tái)進(jìn)行進(jìn)路排列試驗(yàn),確保新聯(lián)鎖系統(tǒng)下車場(chǎng)常用的所有接發(fā)車進(jìn)路以及調(diào)車進(jìn)路全部能夠按設(shè)計(jì)要求正常排列,始端信號(hào)機(jī)能夠正常開放,試驗(yàn)正常后即可交付運(yùn)營(yíng)人員,運(yùn)營(yíng)人員使用新聯(lián)鎖系統(tǒng)辦理場(chǎng)內(nèi)調(diào)車或進(jìn)行列車回庫(kù)接車作業(yè)。新聯(lián)鎖系統(tǒng)自此正式投入使用,聯(lián)鎖系統(tǒng)割接完成。

割接當(dāng)日,全線運(yùn)營(yíng)結(jié)束后,一般安排一個(gè)包含正線接口站以及全站場(chǎng)的封鎖施工點(diǎn),再檢查車場(chǎng)發(fā)車進(jìn)路及正線接車進(jìn)路的正常排列情況,同時(shí)對(duì)列車回庫(kù)情況進(jìn)行回放分析,結(jié)合評(píng)估結(jié)果,對(duì)新聯(lián)鎖系統(tǒng)投用后各設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行有針對(duì)性回檢,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)整改消缺,確保次日出庫(kù)作業(yè)的平穩(wěn)有序。

3.5 分線柜臨時(shí)配線及倒接柜拆除

待新聯(lián)鎖系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后,為減少聯(lián)鎖系統(tǒng)故障點(diǎn),應(yīng)理順分線柜配線,以便于后續(xù)維護(hù)及排故作業(yè)。需擇機(jī)拆除分線柜上的臨時(shí)配線,最終形成正式的分線柜配線。

利用日間車場(chǎng)封鎖點(diǎn)進(jìn)行倒接柜拆除作業(yè),對(duì)于影響正線運(yùn)營(yíng)的車場(chǎng)-正線站聯(lián)部分,須在夜間利用正線接口站以及車場(chǎng)封鎖點(diǎn)進(jìn)行。拆除分線柜臨時(shí)配線及倒接柜后的配線方式為:將連接在分線柜室內(nèi)側(cè)端子上的新系統(tǒng)跳線摘下,并從臨時(shí)端子排摘下相應(yīng)室內(nèi)軟線配入該端子,即按設(shè)計(jì)要求完成室內(nèi)軟線與室外電纜芯線在分線柜的正式配線。新聯(lián)鎖系統(tǒng)最終配線示意圖如圖3所示。當(dāng)日作業(yè)完畢后,預(yù)留一定時(shí)間對(duì)配線變化所涉及的信號(hào)設(shè)備進(jìn)行室內(nèi)外一致性檢查,同時(shí)觀察微機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備上所涉及的設(shè)備電氣性能參數(shù)是否符合標(biāo)注要求,對(duì)于不達(dá)標(biāo)的應(yīng)即時(shí)整改。

圖3 拆除分線柜臨時(shí)配線及倒接柜后的正式配線示意圖

拆除接入倒接柜的所有設(shè)備臨時(shí)配線及臨時(shí)端子排并形成正式配線后,方可斷開所有倒接電源。拆除倒接柜所有的外部配線后,即可將倒接柜移除新聯(lián)鎖系統(tǒng)機(jī)房,將原位置填平。

站場(chǎng)中軌道電路、道岔、信號(hào)機(jī)三類主要信號(hào)設(shè)備在改造過程的一致性檢查(試驗(yàn))主要工作內(nèi)容如表1所示。

表1 改造過程中不同信號(hào)設(shè)備室內(nèi)外一致性檢查(試驗(yàn))主要內(nèi)容

改造過程中各環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、影響及對(duì)策匯總?cè)绫?所示。

表2 改造各環(huán)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、影響及對(duì)策匯總

4 結(jié)語(yǔ)

上海軌道交通既有線車場(chǎng)聯(lián)鎖系統(tǒng)整體改造方案在多個(gè)既有線路車場(chǎng)得以運(yùn)用與實(shí)踐,在改造期間,未對(duì)日常運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生影響,順利完成了各項(xiàng)改造任務(wù),新聯(lián)鎖系統(tǒng)順利投入使用,實(shí)現(xiàn)了“無感”改造的預(yù)定目標(biāo)。