区间UM71 信号机电路改进

何天明

（国家能源集团朔黄铁路发展有限责任公司原平分公司，山西忻州 034100）

0 引言

朔黄线区间UM71 采用三显示电气化自动闭塞设备，设备自2004 年上道至今已使用17 年，已严重老化到了大修周期，随时可能出现故障。区间信号机近三年来灭灯故障频发，严重影响铁路运输的效率和安全。

近年来管内两万吨列车的增量开行，大大提高了公司的运输能力，而信号突变故障严重威胁着列车的运行安全。原平分公司管内沿线长大桥隧共计206 座，小曲线半径大于350 m 的高达373 条，地理条件的不足给列车的运行和操控带来了很多困难。列车运行过程中信号机突然灭灯，更是为列车的运行操控增加了难度，列车运行中信号机突然灭灯，很可能导致列车紧急制动，造成列车错位、脱钩、断钩、颠覆等重大事故的发生。

1 问题分析

朔黄铁路沿线区间通过信号机采用黄、绿、红三色显示，当区间通过信号机任意一灯位灭灯时，只能实现信号机架与架之间的灯光转移，其转移规律为本架信号机绿灯灭灯后，后一架信号机改点黄灯，本架信号机黄灯灭灯后，后一架信号机改点黄灯，本架信号机红灯灭灯后，后一架信号机改点红灯；当本架信号机的绿、黄、红灯任意一灯位灭灯时，本架信号机则直接为灭灯状态，不能实现本架的绿转黄、黄转红的降级显示。此时列车只能停车等待电务人员故障处理完闭，设备恢复，信号显示正常后方能继续运行。由于区间信号机处于距离信号楼较远的深山里，汽车到达时间较长，车辆无法直接到达的故障信号机处，电务人员需要徒步1 km 或更远的距离才能进行故障处理，用时长造成故障延时，导致运输不畅。

区间信号机灯泡断丝、电缆断线、继电器接点接触不良、1DJ继电器故障等故障，都是造成信号机灭灯的直接原因。由于区间信号机所有形式的灭灯故障，在控制台显示的故障现象完全一致，电务人员无法直接通过现象判断是室内设备故障还是室外设备故障，需要通过分线盘测试电压判断区分室内外故障，或者根据现场经验直接对室内灯丝继电器、室外灯泡、点灯单元进行更换，用时长造成故障延时，导致运输堵塞。

2 改进方案

2.1 增设绿转黄继电器（LZUJ）

针对上述情况，提出对区间通过信号机点灯电路做部分设计修改，以实现本架信号机间的灯光转移，降低区间信号机灭灯对运输带来的干扰。出于安全和节省成本的考虑，此次设计只实现绿灯灭灯时转点黄灯的功能，黄灯、红灯灭灯时依然保持原有的本架信号机灭灯状态，修改电路后涉及发送器编码电路，需修改本区段发送器编码电路绿转黄后改发黄码电路，后方一个区段涉及修改发送器编码电路中绿码改发绿、黄码。

为实现区间信号机绿灯灭灯时本架信号机转点黄灯，需在区间信号机点灯电路组合中增设两台JWXC-1700 型继电器、一台JWXC-1700 型继电器用于实现信号机绿灯灭灯后转点黄灯功能，命名为绿转黄继电器LZUJ，使用前四组接点，即在绿灯与黄灯电路间接入绿转黄继电器前两组接点，使其具备绿转黄功能。其原理是，当绿灯灭灯时，1DJ 继电器落下，使LZUJ 继电器吸起，通过第四组接点使绿转黄复式继电吸起，第三组接点用于使自身继电器保持自闭，第一、第二组接点用于接通室外黄灯电路，使1DJ 继电器再次励磁吸起点亮黄灯，完成本架信号机绿灯灭灯后转点黄灯，其原理见图1a），绿转黄继电器，LZUJ 继电器励磁电路为KZ→1DJ41-43→LZUJ1-4→CA→KF；自闭电路为KZ→LZUJ31-32→LZUJ1-4→CA→KF。转点黄灯后，列车可根据黄灯指示及接收到的黄码继续运行；当绿灯故障处理完毕后，出于安全考虑，需人为确认转回绿灯的时机，因此LZUJ 继电器落下时机由人为控制，在LZUJ 继电器自闭电路中增设一个带铅封自复式切断电路按钮，平时处于接通状态。另一台JWXC-1700 型用于发送器编码电路，命名为绿转黄复式继电器LZUJF，励磁电路通过绿转黄继电器第四组接点励磁吸起，其原理见图1b），绿转黄复式继电器励磁电路为KZ→LZUJ41-42→LZUJF1-4→KF。

图1 绿转黄继电器原理

2.2 信号机点灯电路

原区间信号机点灯电路如图2 所示，其绿灯点灯电路为：XJZ220→GLBI1→GLBII1→RD11-2→SFJF31-32→1DJ1-2→GJF111-12→1DJ21-22→GJF211-12→LXDZ1。

图2 原信号机点灯电路

XJF220→GLBI2→GLBII2→RD21-2→SFJF41-42→GJF121-22→1DJ31-32→GJF221-22→LXDZ2。

图3 为修改后区间信号机点灯电路，其绿灯点灯电路为：

图3 新型区间信号机点灯电路

XJZ220→GLBI1→GLBII1→RD11-2→SFJF31-32→1DJ1-2→GJF111-12→1DJ21-22→GJF211-12→LZUJ11-13→LXDZ1。

XJF220 →GLBI2→GLBII2 →RD21 -2→SFJF41-42→GJF121-22 →1DJ31 -32 →GJF221-22→LZUJ21-23→LXDZ2。

当区间信号机绿灯灭灯时，其后方信号机按照原区间信号机灯光转移规律进行转移，而本架信号机灯光转移为绿灯转黄灯，转移电路为：

XJZ220→GLBI1→GLBII1→RD11-2→SFJF31-32→1DJ1-2→GJF111-12→1DJ21-22→GJF211-12→LZUJ11-12→UXDZ1。

XJF220→GLBI2→GLBII2→RD21-2→SFJF41-42→GJF121-22→1DJ31-32→GJF221-22→LZUJ21-22→UXDZ2。

2.3 发送器编码电路

区间信号机点灯电路实现绿转黄功能后，同时需对区间发送器编码电路做设计修改。设计修改为本区段G1 发送器编码电路中U 码与LU 码间增加LZUJF 继电器第一组接点，G2 发送器编码电路中U 码与LU 码间增加LZUJF 继电器第二组接点，均为前接点接原发送器编码电路GJF3 后接点，中接点接原发送器编码电路GJF3 前接点，后接点接原发送器编码电路GJF3 中接点；后方第一个区段G1 发送器编码电路中LU 码与L 码间增加LZUJF 继电器第四组接点，G2 发送器编码电路中LU 码与L 码间增加LZUJF 继电器第五组接点，其前接点接原发送器编码电路GJF3 后接点，中接点接原发送器编码电路GJF3 后接点，后接点接原发送器编码电路L 码。

当本区段和后方第一个区段任意一个区段有3 个小区段或者均有3 个小区段及以上时，即每个区段都有G3 或者G4 区段时，LZUJF 继电器第三组接点用于本区段G3 发送器编码电路，第六组接点用于本区段G4 发送器编码电路，同样按照G1、G2发送器编码电路配线连接方式进行连接；LZUJF 继电器第七组接点、第八组接点则用于后方一个区段的G3、G4 发送器编码电路；现场可根据实际情况进行调整，当2 个区段均只有G1、G2时，可调整为只使用一台JWXC-1700 型继电器，即只增设一台LZUJ 继电器，前三组接点使用方法及位置不变，LZUJF 继电器使用的第一、第二、第四、第五组接点相对应的调整为使用LZUJ继电器第四、第五、第六、第七组接点，变更后使用方法和作用与LZUJF 继电器方法作用一致，这样既可节约成本也节省安装工时。正方向接车进站信号机前方第一个区段（C1G、A1G）发送器编码电路则不涉及修改。信号机点绿灯时，原发送器编码电路（图4）为：

图4 原发送器编码电路

C→SFJF21-22→1DJF31-32→GJF251-52→GJF351-52→GJF311-12→F17（L）。

区间信号机设计修改后点绿灯时，发送器编码电路（图5）为：

图5 修改后发送器编码电路

C→SFJF21-22→1DJF31-32→GJF251-52→GJF351-52→LZUJF11-13→GJF311-12→LZUJF41-43→F17（L）。

区间信号机设计修改后，绿灯灭灯转点黄灯时，发送器编码电路为：

C→SFJF21-22→1DJF31-32→GJF251-52→GJF351-52→LZUJF11-12→F12（U1）。

3 改进效果

（1）杜绝了列车（特别是两万吨列车）运行至信号机前方，由于信号灭灯紧急停车可能造成的列车错位、脱钩、断钩、颠覆等重大事故的发生，直接减少相关的经济损失。

（2）杜绝了区间信号机绿灯灭灯时，列车停车等待电务人员处理故障造成的运输不畅，运输堵塞。

（3）有效缓冲了电务人员故障处理时间不充足，降低了作业人员急于处理故障容易忽略部分安全卡控的风险。

4 结束语

铁路信号是铁路运输系统的眼睛，保护、保养好我们的眼睛，需要持之以恒地坚持良好的习惯，而加强重载铁路信号设备的协调研究，不仅对重载铁路运输有很强的指导意义，而且其研究成果在优化铁路信号系统、提升铁路运输能力方面有良好的作用。