继电式四线制方向电路“双接”问题探讨

张乐君 马衍明

目前，继电式四线制方向电路仍是我国绝大部分铁路线路改变区间运行方向的主要控制电路。由于四线制方向电路的继电制式，受站间传输条件限制，导致该电路在辅助改方办理时存在安全隐患，即接车站错误按压总辅助和接车辅助按钮后，将导致对方发车站改变区间运行方向，造成两站接发车口同时变为接车方向，即“双接”现象，并影响区间信号。2020 年8 月24 日，泰山站在进行年度联锁改方试验过程中，因试验人员在办理辅助改方过程时，视觉偏差错误按压了接车口的总辅助及接车辅助按钮，导致大河站至泰山站下行区间变为双向接车，同时区间信号灭灯，因现场人员处理“双接”故障的经验不足，造成二次故障，影响范围扩大。

1 四线制方向电路缺陷分析

1.1 辅助改方办理正常操作及电路动作

1）在区间轨道电路故障造成控制台监督区间亮红灯，而两站区间实际为空闲，且均无发车进路的情况下，进行改方作业时，原接车站需首先办理辅助改方，按压总辅助按钮及发车辅助按钮，原发车站再相继按压总辅助按钮及接车辅助按钮，待原接车站方向箭头由黄色接车箭头变为绿色发车箭头，原发车站由绿色发车箭头变为黄色接车箭头时，辅助改方完成。此时，原接车站改为发车方向，原发车站改为接车方向。接发车口恢复正方向时同理，按上述方法由接车方向站首先办理辅助发车改方操作。

图1 四线制方向电路图

2）四线制方向电路如图1 所示，接车站FJ1、FJ2 均为吸起状态，发车站FJ1、FJ2 均为落下状态。当具备辅助办理条件时，接车站按压总辅助按钮及发车辅助按钮，接车站FFJ、DJ 继电器吸起，发车站按压总辅助按钮及接车辅助按钮后，发车站JFJ 继电器吸起（短暂），输出一路负电送往接车站，使接车站的FGFJ 吸起，进而使接车站JQJ2F、GFJ 吸起。当接车站FFJ、DJ、FGFJ 恢复落下，其GFJ 的吸起又输出一路负电送往发车站，使本站FJ2 落下，发车站FJ1、FJ2、GFJ 吸起，此时发车站方向变为接车方向，同时又输出一路正电送往接车站，待接车站JQJ2F、GFFJ 继电器恢复落下后，使其FJ1 继电器由吸起变为落下，到此接车站改为发车方向，辅助改方电路动作完毕。

1.2 辅助改方办理造成“双接”问题分析

1）无论是否具备辅助改方办理条件，接车站只要错误按压了总辅助按钮及接车辅助按钮，对向发车站将立即改变运行方向，使其发车绿色箭头变为黄色接车箭头，发车方向变为接车方向。而接车站此时黄色接车箭头不变，仍为接车方向，造成两站的双接车状态，区间信号全部灭灯。

2）电路动作时序如图2 所示，当接车站按压总辅助及接车辅助按钮后，接车站JFJ继电器吸起，原本接车站输出一路正电送往发车站，由于JFJ的吸起改变了输出电源的极性，如图2红色线所示，输出电源由正电变为负电。发车站FJ1、FJ2 均为有极保持继电器，当电源极性改变后，FJ1、FJ2 由落下状态立即变为吸起状态，FJ1的吸起又使得该站GFJ继而吸起，输出一路正电送往接车站，此时接车站JFJ继电器恢复落下，同时也输出一路正电，电路沟通如图2蓝色线路所示。由于接车站FJ1未受到电源转极影响，仍为吸起状态，最终造成两站FJ1均为吸起的“双接”现象。

1.3 “双接”状态处理

目前“双接”状态下恢复正常状态的方法有以下2 种。

1）通过办理辅助改方恢复正方向。如图2 所示，两站“双接”状态下，原发车站要改回发车方向，则原发车站需首先按压总辅助及发车辅助按钮，原接车站再按压总辅助及接车辅助按钮，辅助改方完毕，方向恢复正方向。同理，“双接”状态下，原接车站要改为发车方向，则原接车站需首先按压总辅助及发车辅助按钮，原发车站配合按压总辅助及接车辅助按钮，最终原接车站改为发车方向，原发车站改为接车方向，辅助改方完毕。

2）两站“双接”状态下，需要改为发车方向的站拔下FJ1 继电器，将FJ1 继电器吸起状态人工设置为落下状态后，原位置插回原FJ1 继电器，此时该站接车方向改为发车方向，处理完毕。

图2 四线制方向电路“双接”示意图

2 解决方案

方案1 改方功能纳入区间自动闭塞综合监控系统

区间自动闭塞综合监控系统，是普速铁路线为实现列车占用丢失报警功能而引入的系统，由于区间自动闭塞综合监控系统可以完成两站间的光缆数字通信，对站间联锁条件传输没有了限制，从而实现了站间信息的实时传输。

随着铁路技术改造项目的推进，未来将逐步取消四线制方向电路的应用，即改方功能纳入区间自动闭塞综合监控系统，辅助改方错办造成的“双接”问题也将随之解决，同时能够使改方控制的外部电路也得到极大简化，其外部电路图见图3。

图3 改方功能纳入区间综合监控系统的外部电路图

方案2 修改联锁软件及四线制方向电路增加站联条件

四线制方向电路造成“双接”的原因，正是由于缺乏对方站接发车方向的状态信息，导致了错按按钮时联锁系统无法进行卡控。因此，根据改方辅助办理原则，增加站联条件，将本站FJ1 继电器状态条件通过电缆传输给对向车站；同时，联锁系统对接收到的状态信息进行采集，通过信息状态对本站接车辅助按钮进行卡控。如联锁系统检查到FJ1（邻）为吸起，将接车辅助按钮按下动作与FJ1 状态信息做“与”计算，将计算结果作为JFAJ 的驱动条件，即接车辅助按钮按下，同时FJ1 为吸起时，则JFAJ 继电器驱动吸起，否则不能驱动。增加站联及采集条件电路见图4。

方案3 联锁控显软件增加防控措施

在联锁控显软件中，增加辅助办理过程中的语音提示功能，即在接车辅助（发车辅助）按钮按下后，密码输入前，增加车站方向口的语音提示，如“向XX 方面（XX 站）辅助接（发）车”，以此对操作人员进行二次提示和确认，防止产生错办。

图4 增加站联及采集条件电路

3 解决方案的优缺点分析

方案1，通过技术改造逐步淘汰四线制方向电路，可以有效解决继电制式方向电路的根本缺陷，如站间传输条件受限、传输效率低、电缆绝缘不良、故障点多、电路复杂等问题。缺点是通过规划逐步进行技术改造，时间周期较长。

方案2，通过改进现有电路及联锁软件，对四线制方向电路的缺陷问题从软件系统上进行卡控，可以有效解决方向电路的“双接”问题。缺点：一是增加了站联条件，故障隐患增多；二是改进工作涉及车站较多，同时与其他的技术改造并行，可能会产生额外的工作量和资金投入。

方案3，仅是修改控显软件，从难易程度及工作量来看，较容易实现。缺点是该改进只是减少了人为导致“双接”问题的产生，无法从根源上彻底避免故障的发生。

4 结语

针对继电式四线制方向电路辅助改方错误操作导致的“双接”问题，从辅助改方操作的正确步骤，及造成“双接”的错误操作步骤和恢复方法等方面进行了说明，分别对其电路动作进行了分析，同时还从技术改造、电路改进、软件修改3 个方面提出了改进方案，并对改进方案的可行性逐一进行了分析，对解决继电式四线制方向电路的固有缺陷，提供了借鉴。