铁路信号中电源设计的优化

王 超

（中铁第五勘察设计院集团有限公司东北分院，哈尔滨 150006）

铁路信号中电源设计的优化

王 超

（中铁第五勘察设计院集团有限公司东北分院，哈尔滨 150006）

分析信号设计电源方面的重要性，列举设计中的注意事项和方法，总结施工和维修中的隐患和安全问题，提出工程设计和施工的实施建议。

铁路信号；设计；电源

1 概述

铁路信号系统是保证铁路运输安全、提高行车效率的重要系统，而电源系统是其重要组成部分。铁路信号电源方面的设计是车站联锁设计者容易忽视的地方，由于设计前期对电源的诸多问题没有合理的统筹考虑，所以在施工和维修过程中极易出现安全隐患及信号设备故障，具体表现在以下几个方面。

2 室内电源配线方面

2.1 信号配电盘至信号电源屏的配线线径和熔断器容量

在车站设计前期，信号设计者需按照车站的站场规模给电力专业提电源需求，提出车站信号设备用电等级、容量大小、负荷要求。并与电力专业共同确认接口处电缆、断路器配置等相关参数。按照《铁路信号站内联锁设计规范》（TB 10071-2000）第9.0.9条 熔断器的设置应能对设备进行分级防护。目前在国内很多车站，信号电源屏输入电源的断路器与信号配电盘断路器容量没有逐级防护，并且在现场也发现个别车站配电盘至电源屏配线小于屏内输入侧配线线径。为防止配电盘至电源屏间配线线径、断路器容量各级间发生错误配置的情况，需要设计者在做施工图时，先与电源屏厂家沟通明确电源屏输入电源配线线径、断路器容量，再计算出配电盘至电源屏间配线、断路器容量。并在信号室内电源环线图、信号电源屏及架间电源环线图中详细表示出来。

2.2 信号电源屏至组合柜的配线

信号电源屏屏间连线需要施工单位按照电源屏厂家的图纸进行连接，还要与维修单位沟通电源屏屏间走线方式是上走线还是下走线，方便维修单位进行维修。电源屏的电源种类、容量、输出回路数除满足车站联锁需要的同时，还要符合《铁路信号电源屏》TB/T1528.3-2002继电联锁信号电源屏和TB/T1528.4-2002计算机联锁信号电源屏中规定的要求。如为计算机联锁站，还应考虑计算机联锁厂家关于电源的要求，目前国铁联锁的4个厂家要求交流电源220 V两束各12.5 A。CTC或TDCS系统需要交流电源220 V一束10 A。信号集中监测系统需要交流电源220 V一束10 A。施工时注意事项应增加：如室内电源线走房建专业预留的地沟，则需要将电源线和计算机等设备走线采用PVC管防护，地沟应做防鼠、防火处理。

电源屏至组合架间配线线径应根据用电量经计算确定，如表1所示。

为减少电线传输压降，设计中应与房建专业沟通减少继电器室与电源屏室距离，一般继电器室与电源屏室应设置在同一个房间，并紧邻计算机房及运转室。设计时应注明室内电源线，从室外引入线缆与其他线缆的走线径路应分开布设。根据《铁路工程设计防火规范》TB 10063-2007第9.2.3条（铁建设[2012]29号修改），信号设备电线及电缆均应采用阻燃型或采取阻燃防护措施，并具有低烟无卤性能。

表1 BV，BVR型单芯电线单根敷设时载流量

在组合柜零层至组合侧面的电源线，应采用电源双环且电源线径加大的设计，一般可采用ZRBVR 7X0.52或ZR-BVR 48X0.15的配线。个别组合内部如直流道岔组合启动电路组合内部配线线径也应采用侧面电源配线线径相同。

2.3 引向室外的信号直流电源

根据《铁路信号设计规范》TB 10007-2006 第12.2.3条，用于集中供电的电源屏对不同类别、用途的电源应相互隔离或设专用电源供电。引向室外的交流电源，应设断路器防护。引向室外的直流电源，应单设整流设备供电。《铁路信号站内联锁设计规范》TB 10071-2000第9.0.11条，引向室外的直流电源，应单设整流设备供电。一般引向室外的直流电源有半自动外线电源、道口信号通知电源、灯丝报警电源、站间联系电源、场间联系电源等，目前设计要求电源屏厂家按DC24（36、48、60） V±5 V多束配置。电源屏厂家在做直流电源模块配置时，如果设计不强调每束去室外电源的隔离，就会有安全问题。设计过程中设计者可以单做整流变压器做每束直流电源，也可以根据车站联锁使用直流电源情况，要求电源屏厂家做单独模块并隔离输出。但是这样电源屏会增加很多模块，占用机械室空间较大。

3 轨道电源设计方面

3.1 微电子接收器轨道柜零层电源

在25 Hz相敏轨道电路采用微电子接收器的设计时，设计要考虑轨道柜零层KZ、KF直流24 V电源的断路器容量。依据信号厂家要求“JXW-25型微电子相敏轨道电路接收器的工作电源为直流24 V±15%，由电源屏供给，每套接收器耗电小于100 mA。每个组合架24 V电源保险丝可用10 A。”轨道柜满配接收器零层直流电流大约为1.7 A左右，但是由于在瞬间通电时峰值电流为7 A左右，所以设计考虑运营后的使用，需合理选用断路器容量。

3.2 轨道电源分线盘处断路器

在轨道电路设计时，引向室外的交流电源目前各个设计院依据《铁路工程设计技术手册》第二章第三节熔断器的选择第五条1.5中，轨道电路电源GJZ220、GJF220在转换屏中已设有断路器，在分线盘上应不设熔断器，否则，将影响停电监督继电器GDJ的正确动作。所以一般在防雷分线柜不再设计断路器。但是在运营维修过程中经常出现室外某一区段送端电源混线，造成整个咽喉区或大面积轨道都落下红光带的故障。故障造成影响面大，维修不便。

如依据《铁路信号站内联锁设计规范》TB 10071-2000第9.0.11条及《铁路信号设计规范》TB 10007-2006第12.2.3条，引向室外的交流电源，应设断路器防护。在防雷分线柜上室外电缆的分束端加断路器则可减少故障影响范围，也便于天窗点的维修。

3.3 97型25Hz相敏轨道电路轨道电源与局部电源

目前一些设计者在25 Hz轨道电路设计时，要求轨道电源与局部电源分束必需一一对应。轨道柜中微电子接收器排列顺序按“电缆径路图”中划分的线束进行排列，不是同线束的轨道接收器不放于同一个组合中。分束分界点两侧的受电端划分给送电端线束。

在实际使用时，微电子接收器轨道局部电源110 V/25 Hz，每套接收器局部输入阻抗为30 kΩ,即局部电源输入电流为3.7 mA。只要电源屏做到轨道信号的理想相位角滞后局部电源相位90°就满足使用。因轨道电源220 V与局部电源110 V本身就是不同变压器输出的，所以在一些较大站场设计时，很难将所有区段轨道电源与局部电源一一相对应，在保证上下咽喉电源分开后，也没有必要保持轨道电源与局部电源的对应设计。

4 联锁方面的电源设计

4.1 计算机联锁车站电源

在进行国铁联锁如二乘二取二型计算机联锁、双机热备型计算机联锁等4个厂家电路设计时，有的联锁厂家结合设计将采集电源、驱动电源的正、负电源均由联锁机柜送至车站组合柜零层，但是有的厂家只是送一个采集或驱动的正电源。这样在故障情况下，现场维修人员借用电源查找故障时非常麻烦，所以在设计时应将联锁机的采集电源、驱动电源的正、负电源均送至车站组合柜零层，方便运营单位的维修。

4.2 继电器做复示时考虑电源取向

在电码化设计或者场联、站联设计时经常做一些复示继电器，有时会不考虑复示继电器与原继电器KZ或KF电源不在一个组合架上会造成串电现象。站内联锁规范总则中“涉及行车安全的铁路信号系统及电路设计，必须符合故障导向安全的要求”。所以做复示继电器的设计时，必须保证复示继电器电源取自原继电器组合架KZ或KF电源。

5 结束语

以上是作者在多年的施工与设计中，结合维修单位的意见，针对铁路信号电源方面经常出现的问题进行论述，提出相应的处理方法，为优化工程设计与施工提供参考。

[1]铁路工程设计技术手册[M].北京:中国铁道出版社，2007.

[2]中华人民共和国铁道部.TB/T1528.1/2/3/4-2002 铁路信号电源屏[S].北京：中国铁道出版社，2002.

[3]中华人民共和国铁道部.TB 10071-2000铁路信号站内联锁设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2000.

[4]中华人民共和国铁道部.TB 10007-2006铁路信号设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2006.

[5]中华人民共和国铁道部.TB 10011-2012铁路房屋建筑设计标准[S].北京：中国铁道出版社，2012.

[6]中华人民共和国铁道部.TB 10063-2007铁路工程设计防火规范[S].北京：中国铁道出版社，2007.

[7]阮振铎.铁路信号设计与施工[M].北京：中国铁道出版社，2008.

This paper analyzes the importance of the power supply in the signal design, presents design methods and matters needing attention, and summarizes risks and safety issues in construction and maintenance; meanwhile, it puts forward the implementation suggestions of engineering design and construction.

railway signal; design; power supply

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.03.023

2015-01-06）