既有信号设备增设单线计轴自动闭塞改进方案和试验方法

崔立岩

（成都铁路局工程管理所，成都 610081）

成渝线既有单线计轴自动闭塞，方向电路采用四线制控制方式，把原两线制电路完成的方向控制和区间监督这两项“任务”分别由两个回路的4条线来完成，二者之间互不干扰，使电路的故障机率大大降低，提高了电路动作的可靠性。电路闭塞方式分为自动闭塞方式和自动站间闭塞方式。区间设备正常工作时，采用自动闭塞方式；在区间点设备故障，两站进站口计轴设备正常工作时，降级使用自动站间闭塞方式。但这种设计存在以下不足。

1）当两站进站口计轴设备故障时，只能采用人工闭塞的方式，不能在联锁上进行控制；

2）当两站闭塞方式不一致时，同样能开放出站信号，无互切功能；

3）自动闭塞方式开放出站信号时检查第一离去区段和第二离去区段的条件；站间闭塞方式开放出站信号时仅在点灯电路检查第二离去区段的条件，而在11线控制条件中没有检查，电路上不能可靠的校核。

1 技术改进方案

1.1 增设64D半自动闭塞电路

为了克服电路上存在的盲点，解决山区区段交通不便，设备出现故障后不能及时到位处理，影响行车安全和运输效率的事件，完善设备系统功能，确保运输行车需要，在计轴自动闭塞既有二种闭塞方式上叠加64D半自动闭塞方式。

计轴自动闭塞叠加64D半自动闭塞技术要求，如表1所示。

1.2 完善区间信号控制电路

在计轴自动闭塞既有二种闭塞方式上叠加64D半自动闭塞方式后，首先应解决的就是当区间及计轴设备故障，闭塞方式切换为64D半自动闭塞方式时，接车方向顺向第一架信号机应根据进站信号机的状态点灯，其余区间通过信号机处于灭灯状态；同时在自动闭塞方式时，区间通过信号机应实现黄灯、绿灯因故障灭灯时灯光不转移，红灯因故障灭灯时灯光自动转移。

表1 3种闭塞技术要求

1.3 发码控制电路技术要求

当区间及计轴设备故障，闭塞方式切换为64D半自动闭塞方式时，进站信号机外方第一区段应不间断发码，其余区段应切断发码；在自动闭塞方式时，区间通过信号机应实现黄灯、绿灯因故障灭灯时灯光不转移，发码不转移，红灯因故障灭灯时灯光转移的同时，发码转移。

1.4 运行方式电路技术要求

自动闭塞叠加64D半自动闭塞方式，当两站闭塞方式不一致时，应实现互切功能，不能开放出站信号；自动闭塞方式开放出站信号时检查第一离去区段和第二离去区段的条件；64D半自动闭塞方式开放出站信号时在点灯电路检查第二离去区段的条件，在11线控制条件中不间断检查；同时64D半自动闭塞方式应设置独立的控制继电器，与既有的自动闭塞方式进行严密的结合，确保电路的严谨性和安全可靠。

1.5 站间联系及零散电路技术要求

为了实现两站之间相互校核闭塞方式，应通过联系电路传递相邻站闭塞方式信息，并实现故障导向安全的原则。同时叠加64D半自动闭塞方式后，控制台相应的表示和报警信息应通过严谨的电路进行控制。

1.6 技术总结

计轴自动闭塞叠加64D半自动闭塞方式，通过对信号控制电路、发码电路、运行方式电路、站间联系及零散控制电路技术的修改，控制电路更加严谨缜密，完善了设备系统功能，保证了运输需要，实现了安全和效益的统一。

2 增设计轴设备调试电源

在铁路信号既有线改造施工中，由于投资改造的需要，每次改造施工均存在：一部分设备新设，一部分设备利旧的情况。同时开通时要求零故障开通，这就要求开通前试验和验收必须彻底。局部改造施工中电源设备利旧，电源设备正在使用中，试验中不允许借用既有设备电源。施工完后，必须借助专用电源才能提高试验效率和检查施工准确性，同时与既有电源进行有效的隔离，确保既有设备的安全。

在成昆线计轴自动闭塞施工中，沙湾站站内设备利旧，智能电源屏利旧改造，计轴试验电源在开通时才改造完毕。试验中需要继电器电源（K Z24、K F24）、区间继电器电源（QK Z24、QK F24）、区间站联电源（QZ、QF）,微机监测及TDCS表示灯电源（JZ24、JF24）。施工调试时根据需要，制作提供这4类电源的电源试验装置，如图1所示。

2.1 模拟电源试验装置间的连接关系

继电器电源、区间继电器电源、区间站联电源、表示灯电源装置直接从市场购置，规格为DC24V/180W(直流电压24 V、电源功率不低于180 W)。依据电源说明书，将电源装置一次侧（220 V电源端）同名端并联，引一对线至专用输入控制空气开关K1输出端，空气开关输入端接一个20 A的插头。电源装置按布置图继电器电源(K2)、区间继电器电源(K3)、区间站联电源(K4)、表示灯电源(K5)各引出一对线至对应用途的输出控制空开的输入端，各用途控制空开输出端各引一对线到安装设备的组合架零层对应电源接线端子。

2.2 模拟电源试验装置的工作原理

1）按接线图和连接关系说明检查接线的准确性，用万用表测试无混线现象，同时用万用表测量试验用照明电源电压符合标准。

2）合上输入控制空开K1，测量各电源装置输入端输入电压符合标准（交流180～240 V），测量继电器电源、区间继电器电源、区间站联电源、表示灯电源输出侧电压均符合标准（直流20～28 V），同时复核电源极性正确。

3）合上K2向安装设备组合架提供继电器电源，合上K3向安装设备组合架提供区间继电器电源，合上K4向安装设备组合架提供区间站联电源，合上K5向安装设备组合架提供表示灯电源。

4）在安装设备组合架零层测量对应电源是否符合标准，并做通断试验检查，确保提供电源正确。确认完毕即可进行电路试验。

2.3 小结

通过模拟电源装置的技术研究，并在沙湾、燕岗车站实际运用，与未研制电源试验装置试验相比较，具有以下优势和效益。

1）进行试验时，不需要使用既有电源，直接用模拟电源装置供电，进行电路试验校核。这样与既有设备电源进行有效隔离，确保试验过程中既有设备的安全。

2）试验时许多电路上的盲点（是指单独校核配线无法检查的继电器电气特性、电阻电容元件的特性、控制台计数器、报警电铃特性等，只有通电才能彻底检查）得到有效验证，试验的漏洞（由于施工粗心造成不同用途电源混接在一起，需外界因素构成的混线混电故障，通电才能试验彻底）得到可靠弥补。

3）能提高40%试验效率，同时试验更直观，可以直接从继电器和模拟装置的状态验证试验效果。

4）电务段验收方便快捷、彻底，同时倒接时零故障开通得到可靠保证，提高既有营业线信号改造施工的能力。

3 新旧设备结合部系统施工调试

成昆线计轴自动闭塞改造施工，是在既有的64D半自动闭塞基础上进行升级改造，每站涉及出发开放11线检查控制条件改变，室外出发三显示改四显示后点灯条件改变，增加发车发码电路，既有64D半自动闭塞方式升级为自动闭塞、自动站间闭塞、半自动闭塞3种模式，同时3种闭塞方式与邻站照查互切，TDCS及微机监测同步软件升级等6个方面。为了缩短开通时间，减少对运输的影响，这就需要前期调试时将涉及以上6个方面的结合部电路试验彻底，拆配线方案完善可行。现场施工单位详细进行各部分结合电路的摸底调查，制定一套施工调试方法，对涉及计轴自动闭塞改造6个方面的结合部电路进行试验。

3.1 结合部系统调查

为了对各结合部电路有一个系统的了解和认识，方便试验人员试验时简洁明了，同时防止技术人员清理调查时漏项，采取以下技术措施。

1）调查时严格按制定的结合部电路调查表规定要求进行。

2）调查时两组人员按调查表内容分开进行，调查完后安排专人进行调查内容的核对。

3）调查时对现场实物做好标识。

4）调查完后，根据各结合部电路调查情况，制定有针对性的控制措施，为试验做好准备。

3.2 结合部系统试验

对每站涉及计轴自动闭塞改造与既有电路结合的6个方面情况进行调查后，对每个方面的资料进行认真的分析、比对和梳理。根据调查情况有针对性制定试验表格，以指导结合部试验，确保试验彻底。

3.2.1 结合部发码电路

按照设计文件及调查结果制定实验表格，指导电码化试验。特别要注意区间码序以及特殊码（尤其U 2码）的试验。如两站间共用接近轨区段，需要仔细复核设计图册，研究特殊码及控制电路是否符合技规。如站内方向多、站内转场多，正线发码控制电路需要仔细复核（采用的方向继电器特殊情况会错码）。新增发车发码进路试验，天窗点内插入GJZ220/GJF220电源，对送端发码隔离盒送出轨道发送电源进行试验。

3.2.2 结合部信号机试验

针对信号机试验项目多，特别是出发三显示改四显示室内控制电路利旧，室外出发信号机新设的具体情况，结合信号机试验的要求，为确保试验准确彻底，确保在规定时间内开通完交付电务段试验，制定信号机试验表。

3.2.3 结合部自闭3种方式结合试验

成渝、成昆计轴自动闭塞改造后，联锁控制共包含3种行车：计轴自动闭塞方式、计轴站间闭塞方式、64D半自动闭塞方式。这3种闭塞方式开放信号时，相互间照查互切，同时相互检查邻站闭塞方式，控制台给出相应的表示。

本站或相邻站双方向互联按联锁表进行试验。自闭方式通过FA J第一组接点进行，含排列进路方式（FA J励磁电路）以及越站调车方式（计轴自动闭塞方式才有）进行试验。改变方向后确认发车信号开放条件是否正确。接口部分涉及的FSJ、ZCJ转换关系通过模拟开关进行试验，并对控制台各种表示灯同步试验。

3.2.4 结合部试验配合

为了试验方便，同时在终端检查配线的准确性，在施工中既有控制条件全部用钮子开关控制，并在既有组合架相应位置设置模拟盘。

3.3 结合部系统开通准备

施工中拆除配线多，同时部分站涉及两次开通，施工中容易混淆。为确保施工准确度和提高效率，施工中按原理图清理线头时，用3种颜色粘胶带区分各种用途的线。拆除配线用红色粘胶带标识，并在粘胶带用记号笔标明本端子及去向；增加配线用绿色粘胶带标识，并在粘胶带标明本端子及去向；涉及两次开通时，第一次施工拆除和增配线标识不变，第二次施工拆除和增配线增加黄色标识，提醒注意。

电务段验收后，室内剩余拆配线基本要求开通时一次投入使用。开通前的配线清理工作尤其重要。

各类电源环线、电源引入线做好最后一次测试（混线等方面），涉及较多的如K Z等电源更应仔细清理，确保开通搭接无错误、无极性交叉。因SJZ、JZ模拟试验采用同一JZ，既有零层搭接要求准确确认。

各类驱采回线与联锁厂家共同确认无交叉混线，且引入点尽量单一。

根据实验情况技术人员再次确认配线标示清晰，编制施工作业票，合理安排倒接人员和拆旧人员。开通前作业人员必须再次复核未焊接配线，确认端子号。开通施工时，作业人员严格按照作业票内容作业，作业完成后校核拆配线是否正确，缩短因作业人员拆配线错误查找电路故障的时间。

4 总结

试验中有针对性的实验装置配合，完善试验方法，加强施工安全控制，与既有的实验相比，有以下优点。

1）能有效模拟现场实际设备，试验直观、快捷，有效提高了试验效率；

2）从终端检查改造施工中插入的局部条件，确保实验的完整性和准确性。

3）接管单位验收更方便、直观，缩短了验收时间，确保了试验更彻底，为信号开通施工顺利进行做好良好铺垫。

4）用轨道电路和信号机试验装置替代室外设备进行仿真试验，检查配线的准确性，保证实验的完整和彻底性，这样有效确保信号工程开通时零故障和正点（或提前）开通，提高了既有线信号改造施工的能力，收到良好的社会效益。