驼峰辅助复示信号显示方案改进研究
2020-07-24胡春凤
胡春凤,马 锐
(1.卡斯柯信号(成都)有限公司,成都 610036;2.卡斯柯信号有限公司,上海 200071)
截至2019 年,我国铁路运营里程已突破13 万 km,联锁系统是铁路信号系统中保证列车站场内运行安全的重要技术和关键设备[1]。目前,我国广泛应用的联锁系统主要包括6502 电气集中联锁和计算机联锁系统。6502 电气集中电路逻辑仍是联锁系统的核心逻辑基础,它的缺陷也在升级过程中逐渐暴露,尤其是特殊电路逻辑部分。如到达场与机械化驼峰联系电路,大量专家学者对驼峰辅助信号机的显示进行了研究[2-5],而对其驼峰辅助复示信号机的显示方面的研究较少。本文针对驼峰辅助复示信号显示进行分析,发现其在驼峰辅助信号已开放前进信号又出现灯丝断丝时呈现闪光信号的问题,提出了4 种解决方案,最后以方案4 在阜阳北三场进行了试验。
1 驼峰辅助复示信号显示电路原理
到达场的驼峰辅助信号跟随驼峰场的驼峰信号进行显示,其对应的驼峰辅助复示信号也需对应地跟随驼峰辅助信号进行显示[6]。如驼峰场驼峰信号显示绿灯,到达场的驼峰辅助信号及其复示信号也需跟随显示绿灯,以此类推。当到达场建立推送进路并开放驼峰辅助信号的前进信号(含绿、绿闪、黄、黄闪、白、白闪)后,若此时开放的前进信号灯丝断丝,将呈现红灯或灭灯显示[2],驼峰辅助复示信号则显示为闪光信号。如驼峰场驼峰信号开放绿灯,灯丝断丝后,驼峰辅助信号则显示红灯[2],驼峰辅助复示信号则显示绿闪,给司机加速向驼峰推送的错误指示[7]。
驼峰辅助复示信号点灯电路,如图1 所示。
图1 驼峰辅助复示信号点灯电路
由图1 可知,驼峰辅助复示信号使用驼峰辅助信号的LXJF 前接点接通其信号控制点灯电路。其中,LXJF 为驼峰辅助信号的列车信号继电器LXJ 的复示继电器,即驼峰辅助复示信号的灯光是否点亮主要由驼峰辅助信号的LXJ 决定。
6502 电气集中电路实现驼峰辅助信号跟随驼峰信号显示的驼峰辅助信号LXJ 局部电路[7],如图2所示。其中,经驼峰辅助开始继电器TFKJ 前接点的支路为LXJ 的励磁支路;经信号检查继电器XJJ前接点的支路为车列压入推送进路前LXJ 的自保支路。在办理推送进路开放前进信号时,激活励磁支路,LXJ 励磁吸起,随之接通LXJ 自保支路。当车列压入推送进路,XJJ 落下,切断经XJJ 前接点的支路,LXJ 继续经辅助信号继电器FXJ 前接点的支路保持励磁,达到车列压入推送进路后,驼峰辅助信号及其复示信号仍能继续实现对驼峰信号的跟随显示。图3 为驼峰辅助信号FXJ 电路,在LXJ 励磁后,经LXJF、TFKJ 前接点励磁,在TFKJ(建立推送进路时励磁,直至推送进路解锁打落[7])吸起时保持自保。
由图2 知,灯丝继电器DJ 的前接点是所有支路的公共接点,为LXJ 能否励磁或自保的关键。
2 驼峰辅助复示信号闪光显示原因
本文以到达场与驼峰场衔接示例图4 为例,简述驼峰辅助复示信号呈现闪光信号的场景,其中,T1、T2 为驼峰场的驼峰信号;TF1、TF2 分别为T1、T2 在到达场的复示信号,称为驼峰辅助信号;TF1F、TF2F 则为TF1、TF2 的复示信号,称为驼峰辅助复示信号。
图2 驼峰辅助信号LXJ局部电路
图3 驼峰辅助信号FXJ电路
结合图1、图2、图3 及图4,假设驼峰场的驼峰信号机T1 点亮绿灯,对TF1F 的绿闪显示进行分析:
图4 到达场与驼峰场衔接示例
(1)办理TF1 到D1 的推送进路,驼峰辅助信号TF1 的LXJ、LXJF 励磁,在驼峰辅助信号TF1 的绿灯灯丝完好时,DJ 电路接通,TF1、TF1F 均亮绿灯;
(2)当TF1 绿灯的允许灯丝主、副灯丝均断丝时,DJ 电路被切断,DJ 落下,LXJ 电路被切断,TF1 绿灯熄灭,LXJF 也落下,TF1F 绿灯也熄灭;
(3)TF1 的LXJ 落下后,改点红灯,其DJ 电路再次接通,导致TF1 的LXJ 再次经TFKJ、FXJ 前接点励磁,如图2 所示,LXJF 也随之励磁,TF1F 再次点亮绿灯;
(4)TF1 的LXJ 励磁后,因其绿灯灯丝断丝,DJ 电路不能接通,其LXJ、LXJF 又再次落下,以致TF1F 绿灯再次熄灭;
(5)如此往复,使灯丝完好的驼峰辅助复示信号TF1F 在驼峰辅助信号TF1 的绿灯灯丝断丝时出现绿闪现象。
TF1F 出现绿闪显示的序列图,如图5 所示。
图5 TF1F绿闪显示逻辑序列
3 驼峰辅助复示信号显示改进
3.1 改进方案分析
本文就驼峰辅助信号的前进信号灯丝断丝时是否驱动LXJ 方面进行考虑,提出4 种处理方案。
方案1:修改LXJ 电路,去掉对既有6502 电气集中电路中对驼峰辅助信号灯丝继电器DJ 前接点的检查,修改后的驼峰辅助信号LXJ 局部电路,如图6 所示,驼峰辅助及其复示信号控制点灯电路不修改。
图6 修改后驼峰辅助信号LXJ局部电路
该方案修改结果为灯丝是否断丝,LXJ 均保持驱动。在驼峰辅助信号机的前进信号灯丝断丝后,因LXJ 未检查其DJ 条件,故LXJ、LXJF 均保持励磁,即驼峰辅助信号机因灯丝断丝而灭灯无显示,驼峰辅助复示信号则因LXJF 在励磁状态而显示绿灯。
方案2:按方案1 修改LXJ 电路,在LXJF 的电路检查条件中增加驼峰辅助信号机DJ 前接点的检查(修改后驼峰辅助信号LXJF 电路,如图7 所示),其它信号控制点灯电路不修改。
图7 修改后驼峰辅助信号LXJF电路
与方案1 类似,联锁软件始终驱动LXJ,LXJF不再完全复示LXJ 状态,因其对DJ 前接点的检查而保持落下状态。在驼峰辅助信号机的前进信号灯丝断丝后,其LXJ ↑,LXJF 则因DJ ↓而不能励磁,即此时驼峰辅助信号机因灯丝断丝而灭灯无显示,驼峰辅助复示信号则因LXJF ↓而显示红灯。
方案3:按方案1 修改LXJ 电路,其LXJF 电路不作修改,而在驼峰辅助复示信号点灯电路中LXJF处串接驼峰辅助信号的DJ 前接点(修改后驼峰辅助点灯电路局部图,如图8 所示),其它信号控制点灯电路不修改。
图8 修改后驼峰辅助点灯局部电路
该方案仍旧采取始终驱动LXJ 的措施,但对驼峰辅助复示信号机的点灯电路进行了修改。在驼峰辅助信号机的前进信号灯丝断丝后,LXJ、LXJF 保持励磁,但驼峰辅助复示信号因驼峰辅助信号DJ ↓不能接通其点灯控制电路,以致驼峰辅助信号机因灯丝断丝而灭灯无显示,驼峰辅助复示信号也因驼峰辅助信号DJ ↓灭灯无显示。
方案4:驼峰辅助信号LXJ、LXJF 电路及其复示信号的点灯电路均不需修改,仅需修改FXJ 自保支路,增加驼峰辅助信号机DJ 前接点的检查(修改后FXJ 电路,如图9 所示),使LXJ 在断丝恢复后也不能自动励磁。再则,在驼峰辅助信号机前进灯丝断丝且断丝恢复后,不允许驼峰辅助信号为跟随驼峰信号显示而自动重开信号,而需由人工确认并办理信号重开操作[8-9],才能再次点亮驼峰辅助信号。因考虑可能一部分车列已压入推送进路,但机车车头还未越过驼峰辅助信号机的情况,联锁软件在收到信号重开命令时,可不检查推送进路区段空闲便可开放驼峰辅助信号。
图9 修改后FXJ电路图
该方案主要从联锁软件出发,采取驼峰辅助信号前进信号灯丝断丝后,不再驱动LXJ,且要求在断丝恢复后需人工确认重开的方式。驼峰辅助信号机前进信号灯丝断丝后,因联锁不驱动LXJ,以致LXJ ↓、LXJF ↓,驼峰辅助信号及驼峰辅助复示信号均改点红灯,直至灯丝恢复后,联锁依旧不驱动LXJ,直至值班员办理信号重开操作后,驼峰辅助及其复示信号机才能再次点亮前进信号灯光。
3.2 改进方案对比
针对驼峰辅助信号允许灯丝断丝时其复示信号出现闪光信号场景,本文提出的4 种处理方案就修改范围对比,如表1 所示。
表1 TF允许灯丝断丝TFF的显示方案对比
由表1 知,方案1、方案4 仅需修改联锁软件,方案2、方案3 需联锁软件与信号机点灯控制电路一并修改,即需要设计院配合修改点灯电路,改动较大,联锁软件设计时可据各站的实际需求进行参考。
4 应用分析
在阜阳北枢纽扩能改造工程中,阜阳北三场由原6502 电气集中电路联锁升级为计算机联锁。在交付电务段试验时就发生了本文所述场景,即设置有驼峰辅助复示信号的驼峰辅助信号在跟随驼峰信号显示时,在办理了推送进路并开放前进信号(含绿、绿闪、黄、黄闪、白、白闪等)后,若其开放的前进信号出现灯丝断丝情况,其驼峰辅助复示信号机呈现出闪光信号显示,如驼峰辅助信号开放绿灯,但绿灯灯丝断丝,其复示信号将呈现绿闪显示。
综合考虑改动范围及业主接受度,本场采用了方案4,即驼峰辅助信号开放前进信号时,若出现前进信号灯丝断丝,则在灯丝断丝恢复后,可在不检查推送进路空闲的情况下,由人工确认并办理信号重开操作后,再开放驼峰辅助信号及其复示信号的前进信号显示。
5 结束语
阜阳北三场采用方案4 对联锁软件进行修改后,经重新模拟试验后,既满足客户需求,也满足故障场景下导向安全的处理原则,试验结果与设计思路一致。本次仅对方案4 进行了实际站场应用,获得了一定的认可,其余3 种方案的实际应用还需进一步验证。