大包铁路万吨列车开行站信号特殊问题的解决方案

赵 健

(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043)

1 概述

大包线万吨列车输送能力扩能改造工程,使大包线成为第一条开行万吨重载列车的客货混跑繁忙干线铁路,大幅度提高了铁路通道运输能力。其站内为计算机联锁,97型25周轨道电路,采用ZPW-2000A电码化,区间为四显示自动闭塞,为满足重载的运输要求，其在平面图设计、联锁和电码化电路设计等方面有其自身的特殊性,比如平面图中由于股道的加长必须对股道进行了分割,有的股道增加了腰岔；两站之间因股道的加长区间变短等。

2 股道分割

万吨列车输送能力扩能改造工程为适应运输要求一般股道有效长增加至1 800 m左右,由于股道的加长超过一般轨道电路规定的传输距离1 500 m,必须将原有股道轨道电路进行分割(图1),这就要求增加轨道电路设备,需要对原来的电码化电路定型图进行修改[1，2]。

图1 大包铁路姑家堡车站信号平面布置

2.1 轨道电路设计

由于股道轨道电路进行了分割,室外信号电缆按2个发送端,2个接收端设计,轨道柜中排列为*G1 和*G2两个GJ,电码化也按分割后修改,但室内组合柜GJ不做分割(图2),轨道柜中*G1GJ和*G2GJ串联,励磁1个*GJ给联锁组合用。*G1 和*G2都无车占用时,*GJ为吸起状态,当*G1 或*G2任何一个有车占用时*GJ失磁落下。

图2 轨道继电器励磁电路

2.2 股道分割电码化电路处理2.2.1 正线电码化修改

图3 传递继电器励磁电路

正线电码化为叠加预发码方式,以姑家堡站下行正线正向接车电码化为例,IG分割为IG1和IG2后,将IG1GJF和IG2GJF串联后接入传递继电器励磁电路(图3),发码电路(图4)相同,将IG1CJ和IG2CJ接入电码化发码电路,将XJMJ的3、4组节点接至5/9WGCJ和IG1CJ之间,并修改DM1定型组合内部配线。当X进站信号机开放后,XJMJ励磁吸起,列车压入9DG,9DGGJF落下, IG1CJ吸起,IG1轨道电路发码接通,列车压入IG1时,IG1GJF落下,XJMJ失磁落下,IG2CJ吸起,IG2轨道电路发码接通。

图4 正线正向接车电码化电路

2.2.2 侧线股道电码化修改

因侧线股道电码化为压入发码方式,以姑家堡站3G下行发码电路为例,股道分割时将分割后股道的轨道继电器串联接至防雷调整单元(图5),注意轨道继电器的接入顺序,当列车压入3G1时,3G1GJF失磁落下,接通发送器,当列车压入3G2时,3G2GJF失磁落下,接通发送器,列车压入3G2时,未出清3G1时,3G2GJF也可失磁落下,接通发送器。3G上行发码电路与下行发码电路相反,S3防雷调整单元先接3G1GJF,3G1GJF再接3G2GJF。

图5 侧线股道电码化电路

2.3 GPJ励磁电路修改(图6)

北京方面由正向进站信号机X至IIG接车载频为1700-1,由反向进站信号机XF至IIG接车载频为2000-1,两条接车进路用1个发送器,XFGPJ作用为载频切换功能。将IIG1,IIG2的GJF并联接入XFGPJ自保电路,当列车压入IIG1或IIG2,IIG1GJF或IIG2GJF失磁落下,通过XFGPJ第3组接点构成自保电路,当列车出清整个股道,IIG1GJF和IIG2GJF都吸起时GPJ失磁落下[3]。

图6 改频继电器修改电路

3 腰岔处信号机设置及电码化电路处理方案

3.1 腰岔处信号机设置

如图1所示,以姑家堡车站4G为例,为满足运输作业,4G设置了腰岔,其主要作用为将小吨位列车集结成万吨列车,腰岔处信号机应有以下显示：当为分割到发线,阻挡列车运行时,腰岔处信号机应显示红灯；当指示列车经由腰岔直向接入另一侧股道时,腰岔处信号机应显示黄灯；当调车作业使用时,腰岔处信号机应显示白灯。所以腰岔处信号机可设置为具有黄、白、红显示的带调车信号机的发车进路信号机,信号机采用双机构5灯位(如图1中SL4所示),4G两端仍设置出站信号机以提高车站作业能力,XL4带引导作用,并可显示UU,可按带调车信号的两方向出站信号兼接车进路信号机设计[4，5]。

3.2 腰岔处电码化处理

以4G为例,设置腰岔后,电码化按4个发送器设计,分别为XL4JM、SL4JM、4G1和4G2,其中XL4JM和SL4JM按叠加预发码方式设计,XL4接车电码化为XL4开放后由该信号机经由13DG接入4G2,此时根据X4出站信号机的显示发码,可发HU和UU码；SL4接车电码化为SL4开放后由该信号机经由13DG接入4G1,此时根据S4出站信号机的显示发码,可发HU和UU码；4G1和4G2按叠加发码方式设计,列车由北京方面接入4G1后,4G1GJF失磁落下,4G1轨道电路发码接通,根据XL4信号机显示发码,可发HU、HB、UU和U码；列车由包头方面接入4G2后,4G2GJF失磁落下,4G2轨道电路发码接通,根据SL4信号机显示发码,可发HU和U码。

4 特殊站联电路处理方案

由于增加股道有效长,站场将咽喉区道岔往站外延伸,这使得两相邻站进站信号机间的距离明显变短,有些站两站间距本来就很短,又进一步缩短,使两站间仅有1架通过信号机或没有信号机,接近和离去区段延伸至相邻区段站内甚至邻站区间。两站间仅有1架通过信号机或没有信号机时必须对区间自闭结合、站间联系电路进行修改。

一般情况如果两站间没有信号机,区间轨道电路可按同站内轨道电路制式97型25周轨道电路设计,将其纳入其中一个站,两站间按站间联系关系处理,将邻站所需条件用电缆传输方式互相传给对方站；两站间仅有一架通过信号机时,如呼和浩特和呼和浩特西站区间(图7),以上行线为例,呼西站的S3LQJ和4LQJ必须用呼和浩特站信号机的LXJ、ZXJ、LUXJ等条件励磁,用于本站电码化编码或点灯电路。对于呼和浩特站的S2JGJ和S1JGJ,由呼和浩特西站联锁系统驱动常态吸起的S2JGJ(邻)和S1JGJ(邻),通过站间联系传给呼和浩特站。当呼和浩特西站办理以XF信号机为终端的发车进路时,出站信号机开放,列车占用股道时,S1JGJ↓(邻),当列车出清股道时,S1JGJ↑(邻)恢复；列车压入进路内方或S1LQG时,S2JGJ↓(邻),当列车出清S1LQG,且发车进路解锁后,S2JGJ↑(邻)恢复；办理其他方向的接发车进路时,S2JGJ(邻)和S1JGJ(邻)一直为吸起状态。此逻辑关系满足行车需要,也符合信号设计故障导向安全原则[6，7]。

图7 两站间信号平面布置示意

5 结论

货物运输重载化是铁路运输的发展方向,信号系统是保证行车安全,提高运输效率的重要技术设备,万吨级乃至几万吨列车开行站改造工程中会遇到很多新的技术问题,本文中因重载引起的股道分割处电码化的设计方案、腰岔处信号设计方案及特殊站间联系电路处理方案在大包线成功应用,科学合理,开通现场运用效果良好,在以后设计中可以作为参考。

[1] 中华人民共和国铁道部.TB10007—2006 铁路信号设计规范[S].北京:中国铁道出版社,2006.

[2] 中华人民共和国铁道部.TB10071—2000 铁路信号站内联锁设计规范[S].北京:中国铁道出版社,2001．

[3] 中国铁路通信信号总公司研究设计院.TB/T3060—2002 机车信号信息定义及分配[S].北京:中华人民共和国铁道部,2002.

[4] 王建龙.京包线万吨集疏站联锁系统设计研究及应用[J].铁道通信信号,2008(7).

[5] 李 嘉.大秦线扩能改造的特殊信号和联锁设计—2800 m长的股道和腰岔的联锁方案[J].铁路通信信号工程技术，2007(6).

[6] 何文卿.6502电气集中电路(修订本)[M]. 2版.北京：中国铁道出版社,2005．

[7] 中国铁路通信信号总公司研究设计院.TB/T1567—1990 铁路自动闭塞技术条件[S].北京:中国铁道出版社,1990.