线路所道岔联锁控制方式探讨

何 凯

线路所道岔联锁控制方式探讨

何 凯*

线路所信号设备的联锁控制方式是铁路信号工程设计中经常遇到的一个问题。线路所的道岔通常有3个特点:①道岔组数很少(常只有1组双动道岔);②距相邻站信号楼的距离比较远(通常在5～7 km);③对大部分的国铁正线而言,通常使用对侧向通过速度要求较高的较大号码道岔(1/ 18号及以上)。

1 现有控制方式分类及比较

线路所道岔的联锁控制方式通常有以下3种。

1.独立控制方式。在线路所设一套完整的联锁系统,因道岔的组数很少,每组道岔的造价将相当高,而且增加定员。需在线路所设车务人员,这些人员的工资将是一项长期的成本,也不便于运营部门的管理。

2.区域控制方式。将线路所作为被控区域纳入相邻车站区域计算机联锁集中控制。区域控制方式相比独立控制方式,造价有所降低。由于是在相邻车站集中控制线路所道岔,不需在线路所设车务人员,减轻了现场人员的劳动强度,也可以降低运营单位的工资成本和管理压力。然而区域计算机联锁方式在线路所仍然需要配置一套冗余的区域联锁设备,并且线路所与主控站之间还要求有2条不同径路光缆,因此造价仍然偏高。

3.直接控制方式。将线路所道岔直接纳入相邻车站联锁系统集中控制。直接控制方式具备区域控制方式的优点,且比区域控制方式减少了一套区域联锁设备。然而,由于线路所道岔距相邻站信号楼的距离比较远,必须通过大量电缆芯线并联,减少电线路传输电压衰耗,才能可靠动作线路所道岔,因此需要在线路所和相邻站间敷设大量电缆,电缆价格较高,不利于工程投资的控制以及对重金属资源的节约,而且大量芯线并联,其可靠性将随时间的增长逐渐降低,含有重金属的大量电缆超过使用期限后废弃于地下,也会对环境造成影响。

2 采用中继控制方案

鉴于线路所道岔传统控制方式存在的上述缺点,本着控制工程造价和以人为本、有利于铁路运输的宗旨,在实现线路所道岔由相邻站控制的同时,应设法尽可能减少线路所与相邻站间的电缆芯数。因此,提出一种对传统交流多机牵引道岔控制方式进行简单改造的方案。

2.1 交流多机牵引道岔控制电路特点分析

交流多机牵引道岔控制电路中,以XX线A线路所为例,线路所只有1组双动道岔S2/S4,均为60 kg 1/18号可动心轨双动道岔(专线4245A),S2、S4道岔岔尖与其相邻车站B站信号楼中心的距离分别为5.51 km和5.31 km,若道岔转辙设备配置S700K交流电动转辙机(ZYJ7交流电液转辙机类似),室外总共需要10台转辙机牵引,室内需要10个TDF组合和1个DC-T组合来完成控制。其中TDF组合用于控制交流转辙机,DC-T组合用于获取与联锁机之间各种联锁条件。10个TDF组合的DBJ(或FBJ)接点双断法串联后,接至DC-T组合中DBJ(或FBJ)的励磁电路,以保证每个牵引点均动作一致后给出S2/S4道岔的定(反)位表示。可以看出,实际动作道岔的TDF组合与获取、反映联锁条件的DC-T组合之间,其实仅仅是传递了一些条件,这些条件如图1所示,图中箭头方向表示条件的传递方向。

图1 道岔组合间条件传递示意图

2.2 中继控制方案原理

在A线路所设一信号中继室,将原放在B站机械室内的10个TDF组合改放于A线路所中继室内,DC-T组合仍放于B站。这样,S2/S4的控制电缆由A线路所的中继室引出,距离极短,无需并芯。B站与A线路所之间用1根“联系”电缆沟通,以传递图1中所示的各种条件。

1DQJ条件的传递方式和电路如图2。B站DCT组合电路无需修改,只需用1DQJ的2组空接点作为条件,通过“联系”电缆送至A线路所。A线路所得到条件后使其复示继电器1DQJF励磁吸起, 1DQJF前接点接入各TDF组合的1DQJ电路中, 1DQJF吸起即反映S2/S4道岔动作前检查联锁条件的任务已完成。这里需要说明的是:由于DC-T组合中的1DQJ已不需要参与转辙机控制电路的动作,故不需要使用加强接点型继电路,空接点也比较多,使用2组接点的“双断法”可防止混线故障,使1DQJF更可靠反映1DQJ的状态。

图2 1DQJ条件复示电路图

B站DC-T组合中DCJ、FCJ需复示到A线路所,以供TDF组合控制各个转辙机的动作方向。A线路所各个转辙机的表示条件,需串联后复示回B站,以反映S2/S4道岔的位置,供联锁系统采集。

图3所示为具体的电路。其中A线路所的DCJF、FCJF,B站的DBJ、FBJ,4个复示继电器均采用JPXC-1000型偏极继电器,有2个目的:一是可减少一半电缆芯线,降低工程造价;二是由于DCJ和FCJ以及DBJ和FBJ一个吸起,另一个必然吸不起来,保证道岔正确动作。在原DBJ、FBJ的微机采集电路中串入1组2DQJ接点(DC-T组合),它可以让计算机在采集从A线路传来的道岔表示状态时,与2DQJ的状态进行一次较核,若“结果”没满足“命令”的要求,则不能采集到道岔的表示信息,体现了“故障-安全”的原则。

2.3 采用中继控制方式的优点

1.如采用直接控制方式,S700K型交流转辙机的最大有效控制距离为2.3 km左右,S2、S4道岔所需控制电缆应在5.5 km和5.3 km以上,因此室内至转辙机的控制电缆每根芯线均需并联3芯,每台转辙机控制电缆芯数为15芯,A线路所和相邻站B站间共需要150芯电缆道岔控制电缆,加上维修电话芯线,S2/S4道岔共需5根37芯(27 km)主干电缆才能完成控制功能。

图3 操纵继电器和表示继电器复示电路图

2.如采用中继控制方式,A线路所和B站间的电缆仅需6芯,为直接控制方式的1/25,加上维修电话芯线,实际工程中只需要1根12芯电缆即可解决问题,可大大减少工程量,按37芯PTYL23型电缆定额价3465.73元/百米及12芯PTYL23型电缆定额价2014.92元/百米计算,A线路所中继控制方式可比直接控制方式节省近90%的电缆工程投资(82万多元)。中继方式虽然需要在线路所新建一间信号中继室,但所需面积很小(15～18m2,造价5万元左右),由于B站取消了10个TDF组合,也可以减少一些室内的空间,因此建筑方面的实际投资不大。另外,线路所需单独配置一套模块化的电源屏,只给S2/S4道岔供电,仅需KZ、KF模块,DJZ220、DJF220模块,JZ220、JF220模块以及三相交流模块就可以满足要求,1台容量15 KVA的电源屏价格约在6～8万元。综合比较这些因素,采用中继方式控制线路所道岔对信号工程造价的降低有非常明显的效果。

此方案只需对交流多机牵引道岔控制电路做简单的修改即可实现。防护线路所的信号机可比照区间通过信号机,采用远程变压器;线路所的轨道区段推荐使用ZPW-2000一体化轨道电路。

3 结论

当正线出岔线路所需要纳入相邻车站联锁设备集中控制且距离相邻车站较远时,用电缆并芯直接控制的方式显然存在诸多弊端。本文所提出的中继方式,虽然还没有实际使用过,但从原理分析是可行的,且造价较低,技术简单,利于环境保护,日后的运营成本也可降低。特别是针对多转辙机控制的大号码道岔(如9机牵引的30号道岔),其优势将更为突出。

*南昌铁路勘测设计院有限责任公司 工程师,330002 南昌

2009-12-18

(责任编辑:张 利)