交叉渡线绝缘节设置与机车信号接收有关问题的探讨

冯 梅

1 问题的提出

当前，在开通的客运专线上，中间站站场布置大多较为简单，转线作业多利用八字渡线完成，较少采用交叉渡线的布置方式。在这些车站内，采用一体化移频轨道电路，无论是直向进路还是侧向进路均可以做到全进路有码。但在枢纽车站，受地理空间所限而设置交叉渡线道岔时，信号系统通常不采用一体化移频轨道电路，而采用传统的97型25Hz相敏轨道电路正线叠加电码化方式。采用该方式时，侧线进路道岔区段发检测码而不发有效低频码。

客运专线交叉渡线道岔区段采用一体化移频轨道电路存在什么问题?能否实现侧向进路全程发有效码?本文拟从交叉渡线绝缘节不同设置方案着手，分析存在的问题，并提出解决方案及运营注意事项。

2 设置方案分析

2.1 单边绝缘方案

1.交叉渡线单边绝缘设置情况。当车站站场采用交叉渡线时，为提高运输效率，满足平行进路办理需求，通常增加2组单边绝缘节以隔开上下行轨道的电气通路，如图1中所示D、D’绝缘节即为增加的单边绝缘节。但由此却因不能形成有效的电气回路，在交叉渡线区域形成DA’及D’A分路死区段。同时，由于列车前方的机车信号接收线圈在分路死区段时，没有短路电流，因此分路死区段也是机车信号接收盲区。

2.车载设备处理情况。根据《CTCS-3级列控车载设备技术规范》 (铁运【2012】211号)，车载设备判断轨道电路掉码时间为4 s。即:当前方应答器定义该区段为有码区段时，若车载之前接收的码序为HU码，在4 s范围内将使用之前的轨道电路低频信号，4 s之后将会输出紧急制动;若车载之前接收的码序为允许码序，则维持4 s之后将会输出最大常用制动。

图1 交叉渡线单边绝缘设置及机车信号分析

由于4 s包含车载设备解码时间，故实际车载容忍无码时间是2.3～2.5 s(不同车载设备解码时间略有差别)。

3.存在问题。按照前面所述道岔绝缘节设置情况及车载信息处理时序，若不进行处理，列车在交叉渡线侧向进路时，存在分路死区段，也存在机车信号盲区，因此，不能做到侧向全进路有码。道岔结构不同，其死区段无码区长度不等。如果列车在机车信号盲区的运行时间大于车载容忍最大无码时间 (2.3～2.5 s)，可导致C3车载设备输出紧急制动命令。这也是在交叉渡线车站不采用一体化移频轨道电路的原因。

除了机车信号盲区，分路死区段的存在，还会出现渡线道岔区段提前解锁的危险。例如:在图1所示的站场中，办理5#道岔至7#道岔进路，若最后一对轮对在分路死区段，而1-7DG由于分路不良，可造成车已出清1-7DG的假象，而使1-7DG提前解锁，若此时排列3#道岔至5#道岔的进路，5#和7#道岔将转至定位，由于列车还在7#道岔上，可能造成列车掉道的事故。

4.解决办法。上述问题可以从2个层面进行解决。一方面在工程中缩短分路死区及机车信号盲，使其长度不至让正常运行的列车收到紧急制动命令;另一方面采取运营措施，消除工程技术层面未全面解决的问题在特定条件下形成的隐患。

(1)增加道岔跳线消除机车信号盲区。通过增加设置图1中双实线所示的跳线，沟通分路死区短路通道，让处于分路死区的接收线圈通过轨道电路单边短路电流获取移频信息。以办理5/7道岔反位进路为例:列车由5#道岔向7#道岔运行时，短路电流如图1虚线所示，即使第一轮对在分路死区，还可以通过后续轮轴的短路及新增跳线，使轨道单边存在短路电流。当此短路电流达到机车信号接收门限时，车载可以接收到机车信号。列车由7#道岔向5#道岔运行时，车载机车信号接收线圈处于无短路电流通过的钢轨，在3-5DG轨道电路调整状态下，不能保证接收到机车信号，短路电流如图1点划线所示。

从上述2个方向侧向进路机车信号接收情况的分析可以看到，侧向进路仍存在单方向的机车信号盲区。

(2)缩短分路死区及机车信号盲区长度。虽然分路死区及机车信号盲区无法消除，但可以尽量缩短其长度，只要无码时间小于车载容忍无码时间，该方案还是可行的。缩短分路死区及机车信号盲区长度在工程上可采取如下措施:①由于绝缘节的设置及跳线的安装与道岔结构密切相关，因此需协商道岔厂家，尽可能缩短分路无码区 (DA’/AD’)长度，并使绝缘节A与B、A’与B’对齐安装;②在安装之前，应先作仿真试验，以保证无码区长度不会导致列车制动;③为避免由于增设的绝缘节间距小于列车前后2个轮对之间距离，产生分路死区段，还需要校核图1所示站场中新增D绝缘节与5#道岔岔前绝缘节的距离 (同理，新增D’绝缘节与3#道岔岔前绝缘节的距离)大于列车前后2个轮对之间距离;④安装后进行现场测量。

5.运营补充措施。尽管工程采取了一些措施，但若分路死区及机车信号盲区仍然不能消除，同时由于现场施工误差、跳线安装限制等因素，还可能在特定条件下，存在隐患，因此有必要制定特殊的规定，以避免危及行车的事故发生。譬如:①对于无码可能导致的列车制动问题，建议制定运营措施，即当列车在交叉渡线处因掉码而触发紧急制动后，司机需要尽快将列车转换模式 (如调车模式)，将列车停在指定位置，避免影响另一条正线列车运行;②交叉渡线上不允许停车;③由于分路死区段的存在，为防止分路不良造成的提前解锁，只有当运行经过5/7反位的进路完全解锁后，才允许操作交叉渡线上的道岔。

2.2 双边绝缘方案

1.绝缘节及跳线设置情况。如图2所示，增加D、D’、C、C’4个绝缘节，双线为新增跳线。绝缘节D、D’、C、C’以下部分为3-5DG;以上部分为1-7DG。通过极性交叉配置，可以看出若A’与B’、A与B、D与D’、C与C’绝缘节对齐，分路死区几乎没有。新增绝缘节设在5#道岔及3#道岔侧，也可将D、D’、C、C’4个绝缘节设置在1#道岔及7#道岔侧。

2.机车信号接收情况。参考单边绝缘节方案区的长度中机车信号接收情况分析方法，对该方案列车从5#至7#道岔及从7#至5#运行时，列车在不同位置时的机车信号接收情况进行分析，可以看出，若A与B’、A与B、D与D’、C与C’绝缘节对齐，可以做到没有机车信号盲区。

3.存在问题及解决办法。从理论上研究采用双边绝缘节方案可以做到无分路死区也无机车信号盲区，但仍需注意以下问题:①由于绝缘节的设置及跳线的安装与道岔结构密切相关，因此，需协商道岔厂家，使绝缘节A与B’、A与B、D与D’、C与C’绝缘节对齐;②若不能使上述绝缘节对齐，则在安装之前，先作仿真试验，安装之后做现场测量;③校核图2所示站场中新增D绝缘节与5#道岔岔前绝缘节的距离 (同理，新增C绝缘节与3#道岔岔前绝缘节的距离)大于列车前后2个轮对之间距离。

图2 交叉渡线双边绝缘节设置示意图

2.3 单边双绝缘方案

1.绝缘节设置情况。单边双绝缘就是增加C、C’、D、D’4组绝缘节，另外在岔心增加4组跳线，同时增加跳线连接C、C’及D、D’。详见图3中双线所示。该方案在CC’、DD’为分路死区段。

2.机车信号接收情况。对办理7#至5#道岔的进路，通过新增的道岔跳线，短路电流如图3中的点划线所示。当列车第一轮对压入分路死区，后续轮对在3-5DG时，会出现机车信号盲区。同理，对办理5#至7#道岔的进路，短路电流如图3中的虚线所示。从图中可以看出，通过后续轮对的短路，在分路死区内，机车信号线圈单边可以接收到机车信号。

图3 交叉渡线单边双绝缘节设置及机车信号分析图

3.存在问题及解决办法。交叉渡线采用单边双绝缘的设置方案，与前面分析的单边绝缘节方案一样，存在分路死区段及单方向机车信号盲区。可以参照本文前面单边绝缘节方案的工程解决办法及制定相应运营补充措施。此处不再赘述。

3 结论

一体化移频轨道电路完成轨道区段的“空闲”与“占用”状态检查功能的同时，还可向运行于列车进路内的机车传送其车载设备所需的列车控制信息，其高安全、高可靠性是高速铁路及客运专线站内轨道电路的首选设备。

客运专线交叉渡线道岔受限于道岔结构、安装条件，可能会出现分路死区及机车信号盲区。通过在交叉渡线上设置合理的绝缘节及跳线，并辅助必要的行车规定，可以在交叉渡线上采用一体化移频轨道电路，并实现全进路发码。本文介绍的“单边绝缘节方案”已在哈大线长春站、广珠线珠海站应用，证明方案可行;“双边绝缘节方案”目前正在广深港香港段试验;“单边双绝缘节方案”目前尚无实施案例，有待进一步论证。

［1］ 原中华人民共和国铁道部.铁运【2012】211号.CTCS-3级列控车载设备技术规范［S］.2012，9.

［2］ 原中华人民共和国铁道部.铁路技术管理规程［S］.北京:中国铁道出版社，2006，12.