城轨培训基地道岔实现就地控制电路改进设计

黄祖宁，石卫师，赖治平

（南宁轨道交通集团有限责任公司，南宁 530000）

转辙机是城市轨道交通信号系统核心关键设备，其维保质量直接关乎行车安全与效率，所以提升现场维护人员的转辙机维保技能显得至关重要。目前全国大部分的城市轨道交通线路均在各自的车辆段/停车场设置有单独的信号系统培训基地，实物模拟正线及场段信号系统设备。

本文总结目前信号系统培训基地在使用中存在的普遍问题，特别是转辙机培训效率及安全使用方面，提出一种用于培训基地的ZYJ7+SH6转辙机轨旁局部控制电路，实践表明该设计能够提升转辙机培训效率，具备更方便的操作性及更高的安全性。

1 存在问题描述

目前国内大部分城市轨道交通车辆段均设置有信号系统培训基地，一般情况下该基地参照正线实物模拟了一套完整的信号系统室内及轨旁设备，如转辙机、信号机、计轴等。其分布如图1所示。

图1 信号培训基地转辙机培训设备布置Fig.1 Switch machine training equipment layout of signaling training base

大部分城市轨道交通信号培训基地采用信号机房和站场培训分开布置的原则设计，该设计原则忽略了培训过程中的实用性、便利性和安全性。对于转辙机的培训设备在培训过程中存在的主要问题为：当在室内进行电路部分培训时，由于室内电路控制室外道岔转动，故需安排一名人员驻守在室外转辙机旁，以免外人误入造成夹伤；当在室外进行机械部分培训时，需安排一名人员在室内机房通过操作终端软件控制相关电路的沟通，以便室外机械部分动作开展相关培训。

上述培训过程中，每次操纵道岔需室内外人员反复确认沟通，严重降低培训效率。

2 总体方案设计

为解决上述问题，本文在原有转辙机控制电路基础上，设计一种ZYJ7+SH6转辙机轨旁局部控制电路，实现室外就地控制操作道岔功能，总体设计原理如图2所示。本方案在遵循信号专业故障-安全原则上做如下改造。

图2 总体设计原理Fig.2 General design principle

在室外转辙机旁新增就地控制箱，设置有3个操作按钮及3个表示灯，分别为局控按钮JKA、道岔定位操作按钮DCA、道岔反位操作按钮FCA、道岔定位表示灯L（绿）、道岔反位表示灯U（黄）及道岔“四开”位置表示灯H（红）。JKA按钮的作用为分配道岔操作控制权限于室内或室外，当需进行室外培训时按下该按钮，则道岔操作控制权位于就地控制箱，可通过按压DCA按钮或FCA按钮操作道岔，无需额外安排人员于室内进行终端软件操作；当进行室内培训时，无需按压JKA按钮，即可通过操作室内终端软件沟通室内控制电路，而室外转辙机不会动作，无需额外安排人员进行室外道岔防护。

改造室内控制电路部分实现两个功能，一是当进行室外培训时，首先接收室外就地控制箱JKA按钮的操作权限请求，将道岔动作操作权限赋予就地控制箱，然后接收就地控制箱DCA按钮或FCA按钮的请求，沟通室内电路并控制室外转辙机转动，并将转辙机转动后的位置信息传递给就地控制箱；二是当进行室内培训时，将道岔动作操作权限收回室内终端软件，接收终端软件的道岔动作请求，沟通室内电路的同时断开室外转辙机动作电源。

3 电路设计

3.1 局控电路及复示电路设计

局控电路及复示电路设计如图3所示，其电路动作如下。

图3 室外局控箱功能电路设计Fig.3 Functional circuit design of outdoor local control box

当进行室外培训时，按下JKA时，使得JKJ↑、JKJ1↑，JKJ和JKJ1的后接点将与控制权限切换电路连接，断开相关励磁电路使得无法通过室内软件终端操作道岔，保证室外培训时不会因室

3.2 控制权限切换电路设计

如图4所示为控制权限切换电路设计。当进行室外培训时，按下JKA使得JKJ吸起时，即控制权限在室外，JKJ的后接点将断开定位道岔操纵继电器DCJ和反位道岔操纵继电器FCJ励磁电路，此时无法通过室内软件终端操作道岔。

图4 转辙机控制权限切换电路Fig.4 Control permission switching circuit of switch machine

当在室内培训时，JKA未被按下，JKJ处于落下状态，即控制权限在室内，JKJ的后接点将连接定位道岔操作继电器DCJ和反位道岔操作继电器FCJ励磁电路，此时可通过室内软件终端沟通室内道岔控制电路。内误操作导致室外道岔非正常动作而产生危险；同时，可在室外按压DCA或FCA，使得JK-DCJ↑或JK-FCJ↑，JK-DCJ或JK-FCJ的 前 接 点 将 与JKJ和JKJ1的前接点串联至道岔启动电路中，完成道岔动作转换。

当进行室内培训时，JKA断开，使得JKJ↓、JKJ1↓，JKJ和JKJ1的后接点将与控制权限切换电路连接，沟通相关励磁电路，使得通过室内软件终端沟通室内道岔控制电路，同时为了保障室外转辙机不会动作，将在室内连接一组转辙机。

当道岔转换后，用L灯串接定位表示继电器DBJ的前接点，L灯亮起表示道岔处于定位状态；用U灯串接定位表示继电器FBJ的前接点，U灯亮起表示道岔处于反位状态；用H灯串接定位表示继电器DBJ的后接点与FBJ的后接点，H灯亮起表示道岔处于四开状态。

3.3 室外道岔操纵电路设计

室外道岔操纵电路设计如图5所示。当进行室外培训时，按下JKA使得JKJ吸起，同时按压室外就地控制箱的DCA或FCA，使得JK-DCJ↑或JK-FCJ↑。如以道岔反位操作为例，按下JKA使得JKJ↑，按下FCA使得JK-FCJ↑，1DQJ会通过JKJ→1DQJ3-4线圈→2DQJ→JK-FCJ励磁吸起，进而使1DQJF吸起，TJ开始计时，2DQJ转极，室内输出380 V三相电源，DBQ输出24V电压使励磁BHJ↑，完成对转辙机反位操纵。往定位操纵的原理相同。

图5 室内外道岔操纵电路Fig.5 Indoor and outdoor turnout control circuit

当进行室内培训时，通过软件终端操作使得SJ↑和DCJ↑或FCJ↑，沟通相关道岔启动电路完成对转辙机操纵。

3.4 室内外道岔转换电路设计

室内外道岔操纵电路如图6所示。该电路设计主要完成的功能是当进行室外培训时，按压室外就地控制箱按钮后室外转辙机将动作；当进行室内培训时，通过终端软件操作后室内转辙机将动作，室外转辙机将不动作。

图6 室内外道岔培训转换实现Fig.6 Switching implementation of indoor and outdoor turnout training

在转辙机输出侧串接JKJ1接点，用前接点接室外转辙机，后接点接室内转辙机。当JKJ1↑，即控制权在室外时，当道岔组合继电器相继动作后，室内380 V动作电源通过JKJ1的前接点接通转辙机三相电机，可实现室外转辙机控制；当JKJ1↓，即控制权在室内，室内380 V动作电源通过JKJ1的后接点接通室内转辙机，可实现联锁系统控制转辙机转换，从而实现室内动作电路培训与室外转辙机培训分开，减少培训时人员投入，提升培训效率。

4 安全性分析

本次控制电路改造的核心安全问题在于实现控制权限独享，在室外按下JKA按钮后，室外道岔的控制权限在室外，在原联锁驱动DCJ、FCJ励磁电路内串接JKJ、JKJ1前接点，利用JKJ、JKJ1吸起切断DCJ、FCJ励磁电路，保证室外获取控制权限，室内无法操纵道岔，即使误操作也无法使DCJ或FCJ吸起，保证整个电路的安全性。

5 结论

该电路应用于培训基地，培训基地实现转辙机就地控制功能后，在进行室外转辙机培训时无需安排人员到室内设备房操纵道岔，同时将室内DBJ、FBJ状态复视在局控箱上，可以方便获得室内电路状态；在进行室内电路培训时，也无需安排人员到室外防护道岔，避免了道岔误伤人员的可能性，可以减少培训时人员投入，提升培训效率。本设计在南宁轨道交通2号线信号系统培训基地做试点设计，并投入员工培训使用，获得良好的培训效果，很大程度上减少培训人员的投入，大大地提高培训效率及安全性。