客运专线信号系统与相关专业配合应注意的问题

关 胜

（铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300251）

目前随着我国高速铁路的发展，信号系统也在不断的更新和完善，在我国自主设计的高速铁路陆续开通后，我们的设计思路也得到了提高和进步，本文论述的主要内容是在高速铁路的设计过程中总结出一些根据实际情况得到的设计经验以及设计过程中遇到的特殊设计内容供大家参考。其内容主要包含信号系统设计中专业间配合需要注意的部分问题以及信号系统工程设计遇到的特殊需要考虑的问题。

1 高速铁路与普速铁路信号与土建专业间配合设计的区别

随着客运专线的不断开通，列车速度也开始由以前的时速120 km提高到200 km、300 km以及350 km，与之配套的信号系统也采用了与普速铁路有较大区别的更高级的CTCS-2级及CTCS-3级列控系统。在以往普速铁路设计过程中，往往都是首先站前工程按照土建专业图纸进行施工，在站前工程施工基本成型后，站后施工单位再按照相关专业的图纸进行施工，站前与站后专业的衔接内容不是很多，为信号专业预留的土建工程条件较少。但随着高速铁路在我国的全面建设，这种设计及施工方式也开始不断转变。这就带来各专业间的设计接口的衔接问题。

2 信号系统设计前期与土建专业的配合工作

在施工初期，随着土建施工的进行，信号系统的部分工程也要同步实施，这就要求信号专业设计与土建工程设计有机衔接，信号系统的土建预留工程设计应在土建施工图纸中体现出来。否则，由于专业间接口不畅引起的设计脱节会造成在信号系统施工时，因为土建工程未预留相关条件引起土建工程施工部分返工，甚至有可能造成废弃工程。这就需要加强各专业的配合工作，信号系统除了常规的设计工作外，还应注意以下的专业配合工作。

2.1 在综合接地系统中与其他专业的配合

在高速铁路建设工程中，为保障运营过程中人身及设备安全，需要在线路及车站范围内设置综合接地系统。该系统涉及线路、桥梁、站场、隧道、信号、接触网、房建、通信和电力等多专业配合，主要的配合内容有桥梁、隧道专业在设计梁体、墩台及隧道过程中作为综合接地系统的水平及垂直接地极，应预留信号系统沿线路敷设贯通地线的连接条件；接触网专业设置的接触网杆既要使用综合接地系统避免由于牵引电流流入钢轨的电流过大造成对人员及弱电设备的伤害，同时其接触网基础内的钢筋作为一种垂直接地极也在为降低综合接地系统阻值起着重要作用；综合站房的人员流动及密度均比较大，大量设备均设置在站房内，保证人身安全以及设备安全就显得尤其重要，综合站房内的非结构钢筋和墙体内的钢筋网格组成的防雷系统，以及为电子设备提供的法拉第笼为信号设备起到了很好的保护及电磁屏蔽作用。而站房设置的环状地网与车站的接地系统连接，既保证了设备间的等电位连接，避免造成由于电位差烧毁设备，同时也作为综合接地系统的一个接地极为降低全线综合接地系统阻值起着积极作用。

2.2 在站场及线路上明确电缆过轨位置及方式

在与土建专业配合过程中，需根据采用的信号设备明确对站场、桥梁、路基以及隧道专业提出具体过轨的位置以及过轨方式，目前客运专线电缆过轨设计基本采用以下两种方式。

1）如果过轨电缆较少，可采用预埋过轨管方式。

信号专业可根据过轨电缆的数量测算出过轨管的直径以及同一位置需要设置过轨管的数量，并且在设置过轨管时注意避开站场排水沟的位置；否则，在施工完毕后会造成站场排水不畅，造成信号电缆长期浸在水中，影响电缆的使用寿命。

2）如果过轨电缆数量较大，并且是多专业集中过轨，可采用设置过轨涵洞的方式。

多专业集中使用过轨涵洞，需注意强电电缆与弱电电缆做好防护处理，在电缆交叉处以及电缆平行走线时，应保证强弱电电缆的安全距离。另外，由于客运专线车站均采用高站台，信号电缆过轨尽量在站台墙外侧过轨，尽量避免在股道中心处过轨。由于站台墙均采用钢筋混凝土结构，穿管工程量比较大，如避开穿越站台墙，则可减少施工难度，节约工程成本。

2.3 信号机与站场警冲标位置的确定

一般在客运专线中间车站信号机与警冲标距离均按照铁道部颁布的标准距离进行设置，但在个别枢纽车站，由于站场是按照既有位置设置，个别股道长度有可能比正线车站设置的股道长，这就会引起个别股道的轨道电路长度超过650 m。为避免邻线干扰，需对轨道电路分割，但需要注意将分割点尽量设置在靠近站场咽喉区方向，这样可以避免过轨穿越站台墙等设施，在靠近咽喉区的位置沿线路方向设置防护管，轨道电路电缆可通过防护管与干线电缆槽连接，如股道仅停留动车组列车，可以适当的将信号机设置位置后移至不用对轨道电路进行分割的位置。

2.4 信号电缆槽设置位置的确定

高速铁路信号电缆防护均采用电缆槽防护方式，一般在路基及站场范围内均沿线路两侧进行敷设，在站场复杂的车站可采用在股道间设置电缆槽的方式，但在设置电缆槽时应注意车站排水沟以及站台范围内的沟槽处理，

2.5 道岔转辙机在桥梁上的设置要求

部分客运专线在桥梁上设置道岔，这就需要信号专业配置相应的转辙机设备，在设计过程中信号专业应对桥梁设计提出相应的加宽处理，应预留好转辙机的安装空间，同时也要考虑好电缆槽的设置空间以及电缆在桥梁上过轨的预留条件。

2.6 动车所洗车库线设置要求

在动车运用所内为完成动车洗刷作业，经常会在个别股道上设置洗车库，在目前的信号系统设计中，动车组会按照CTCS-2级列控系统以完全监控模式接入洗车库线并在库外停车，并由安装在库内的牵车机将动车组拉入洗车库进行清洗。为了不影响因股道长度不够，造成动车组停车后车尾占压咽喉区，影响运输效率。在设计前期，信号专业应明确动车组列车完全接入股道所需的最短轨道电路长度，并向土建专业提出具体的设置要求，便于土建专业在合理的位置设置洗车库等设备。

2.7 动车所内与踏面诊断设备结合要求

在动车运用所内，经常会在入所正线上设置踏面诊断设备。为保障踏面诊断的正常使用，在布置踏面诊断设备的位置内不能设置信号轨道电路，这也会引起轨道电路不连续，产生通常所说的死区段。一般踏面诊断设备布置在8 m范围内，这种长度基本不会影响信号轨道电路检查列车占用出清的功能。如果踏面诊断设备布置的长度超过了列车相邻轴对的长度，就需要增加相应的检测设备，以保证列车停在此区段不会造成丢车现象。由于轨道电路不连续，造成轨道电路发码不连续，动车组列车在经过该区段时，会发生因机车信号不连续引起列车制动。为避免这种现象的发生，可按照两种方式解决此问题：其一就是将用于连接死区段两边轨道电路电缆设置于钢轨轨腰位置，在不影响踏面诊断设备正常工作的前提下，按照环线方式尽量保证轨道电路发码的连续性。其二就是通过制定相应的制度，人为保证动车组不掉码，由于设置踏面诊断设备的死区段长度一般都比较短，如踏面诊断设备安装在8 m范围内，动车组在断码4 s内以踏面诊断允许运行速度通过该死区段，动车组可以在车载设备能接收的断码时间范围内通过该区段，避免引起动车组触发制动。

以上是信号系统在设计过程中与其他相关专业配合时应注意的部分内容。

3 信号系统设计需注意的问题

3.1 信号机构的选择

1）客运专线正线设置进站信号机、出站信号机，信号机及显示如图1所示。正线车站进站信号机均采用七灯位两机构矮型信号机；由于正线线间距和安装限界的限制，正线反方向进站信号机设于线路右侧。

列车信号机常态为灭灯状态。当无ATP车载设备（或车载ATP停用）的列车接近信号机时，经调度员操作后，点亮相应信号机灯光，列车越过信号机后，灯光自动熄灭。

2）个别车站由于侧线股道设置在曲线地段，当接入八辆编组的动车组时，高站台会遮挡出站信号机，影响信号机显示距离，造成动车司机无法看到信号显示，根据此问题就需要采取特殊设计，一般是抬高信号机构，以达到信号机显示距离的要求。但抬高信号机首先必须满足客运专线限界的要求，其次要满足信号机稳定性的要求，不能造成动车通过股道时由于信号机不稳定刮碰车体的事故发生。

3）枢纽内信号机构的选择

在客运专线引入枢纽内，由于枢纽内车站布置比较密集，站间距较短，信号机构的使用应该按照枢纽车站的具体情况而定，一般按照以下方式考虑。

a.仅开行动车组的车站在满足基本的四显示闭塞分区长度（即两站间至少有3个闭塞分区）要求时，可选用常态灭灯的客运专线进、出站信号机构。

b.车站需同时办理高、普速作业列车

在个别枢纽车站不但办理动车组作业，同时也要办理普速客车的接发车作业，这种情况应该按照满足低标准要求的方式设计，即进出站信号机应按照普速常态点灯机构进行设置。

c.仅开行动车组列车，但两站间距不满足四显示闭塞分区长度要求（即两站间少于3个闭塞分区）时，出站信号机可选用常态灭灯的普速四显示信号机构，但按照这种方式布置信号机应与土建专业提前沟通，土建专业在布置站场时应考虑双列信号机构对股道间距的影响。

3.2 枢纽内轨道电路的选用

目前客运专线正线车站由于站形比较简单，所以基本采用与区间自动闭塞制式一致的一体化轨道电路，但是客运专线正线引入枢纽内，采用何种类型的轨道电路应根据站场接车的功能来考虑，一般在枢纽内的车站基本是始发终到的大型车站。如果该车站仅运行动车组列车，并且轨道电路的长度满足动车组可靠接收机车信号信息条件时，可采用与区间一致的一体化轨道电路，实现全进路发码方式。个别车站由于运输要求，在高速场中有接发普速列车的需求，该车场应根据具体要求配置轨道电路，如全场均采用一体化轨道电路会造成接发普速列车由下行（上行）线接入上行（下行）股道时，如果全站均按照全进路发码方式设计，则普速列车配置的LKJ设备无载频切换时机，造成普速车LKJ无法正常使用，不满足运输需求。如按照全进路发码方式设计，此问题只能按照咽喉区一体化轨道电路不发码处理。这种解决方式势必造成一体化轨道电路的部分功能无法完全发挥作用，产生设备功能的部分浪费。当在设计工程中遇到这种情况时，可采用正线及股道采用一体化轨道电路，咽喉区轨道电路采用其他类型轨道电路并且不发码的方式处理，这种设计方式既满足运输的需求，又节省工程投资。

3.3 应答器布置位置

车站应答器布置位置应根据铁道部颁布的正式文件要求进行设计，一般在中间站基本按照常规布置方式设置。但在枢纽车站内，由于站场设备较多，在布置应答器时不仅应考虑信号标准要求，同时也应注意站场图中其他专业设备布置位置，避免专业间的干扰，应答器布置应避开车站内的行包通道、站内道口等设施，或提前与相关专业进行沟通，预留出应答器的安装条件。

以上内容主要介绍客运专线设计过程中，信号系统在与土建相关专业配合设计的主要内容，以及信号系统自身设计过程中的一些特殊设计思路，本文论述的内容仅包含信号系统工程设计的部分内容，全面的设计内容应根据不同的客运专线项目具体分析论述，本文不再累述。