基于短区间车站接车电码化电路分析与改进

郭少雄，李延红，孙蛟龙，张 锐

（1.中国铁路兰州局集团有限公司嘉峪关电务段，甘肃嘉峪关 735100；2.甘肃省工业交通自动化工程技术研究中心，兰州 730070）

1 概述

车载信号作为列车运行的安全凭证，是确保行车安全和提高行车组织效率的列车运行控制系统关键车载技术装备之一。自20世纪80年代推广应用以来，车载信号已成为信号系统重要的组成部分[1-2]。在铁路运营过程中，任何一个环节出现故障，都会对整体设备的正常运行带来较大影响，尤其是车载信号的突变，很大程度上影响和制约了列车正常的运输组织。

车载信号属于安全信息，设计方面必须满足“故障-安全”原则。然而，针对复杂场景车站，还存在设计考虑不足的问题，导致在一定特殊情况下出现丢码、误码、错码等情况，进而引发列车紧急制动，严重影响列车运输组织和安全运行。同时，由于该类故障具有偶然性、突发性和暂时性，日常检修和联锁试验时很难被发现和复现，这就要求现场人员应急处置能力相当精湛。因此，如何从设计源头上解决该类隐患问题已迫在眉睫[3]。本文通过深度分析现场运营过程中发现的问题，找到车载信号突变的原因，阐述站间联系电路的修改思路，为后续工程设计和应急处置提供参考。

2 场景说明

两车站及区间平面示意如图1所示。当某车次列车运行至短区间车站IG通过时，因机车接收绿码转绿黄码再转绿码，信号显示由绿灯转绿黄灯再转绿灯导致列车紧急停车，严重干扰了正常的运输秩序。

图1 两车站及区间平面示意Fig.1 Schematic plan of two stations and sections

从图1可看出，甲车站管辖区间设备为X1LQG、2517G、2522G和S1LQG，乙车站无区间管辖设备，且两车站距离较近，上、下行区间各有一架通过信号机，两车站之间的接近区段和离去区段相互重合[4-5]。甲车站第一离去区段为4DG、X1LQG，即X1LQG（甲）=4DG+X1LQG，对应继电器为X1LQJ；第二离去区段为2517G，即X2LQG（甲）=2517G，对应继电器为X2LQJ；第三离去区段为乙车站X进站信号机至XL19信号机之间的区段，即X3LQG（甲）=109DG+107DG+1-1 I-IIIWG，对应继电器为X3LQJ；第四离去区段为乙车站XL19信号机至XL21信号机之间的区段，即X4LQG（甲）=1-3 I-IIIWG，对应继电器为X4LQJ。

当乙车站X进站信号机开放黄、绿黄或绿灯时，甲车站IG车载信号显示应为绿灯，机车接收到绿码。由于两车站之间的离去区段相互重合，因此甲车站接车电码化电路条件受乙车站相关站间联系条件控制[6]。

3 现状分析

3.1 甲车站既有电路分析

1）甲车站接车电码化电路如图2所示。由图2分析可知，IG发送绿码的条件受X3LQJ控制。当X3LQJ吸起时，IG发送绿码，机车接收绿码、信号显示绿灯。当X3LQJ落下时，IG发送绿黄码，机车接收绿黄码、信号显示绿黄灯。

图2 甲车站接车电码化电路Fig.2 Schematic diagram of receiving route coding circuit of station A

2）甲车站X3LQJ的动作状态由ZXJF（邻）和LXJF（邻）控制。当乙车站X进站信号开放正线停车或通过信号时，甲车站LXJF（邻）吸起，从而X3LQJ吸起，IG发送绿码；当乙车站X进站未开放时，LXJF（邻）落下，X3LQJ落下，IG发送绿黄码，如图3所示。

图3 甲车站X3LQJ励磁电路Fig.3 Schematic diagram of X3LQJ energizing circuit of station A

3.2 两车站间联系电路分析

1）甲车站LXJF（邻）的励磁条件受乙车站X进站信号机的LXJF继电器动作状态控制。当乙车站X进站信号开放时，X-LXJF吸起，通过X-LXJF的第7、8组吸起接点和站间联系电缆沟通甲车站LXJF（邻）励磁电路，LXJF（邻）保持吸起。如图4所示。

图4 LXJF（邻）站间联系电路Fig.4 Schematic diagram of LXJF (adjacent) liaison circuit between stations

2）甲车站ZXJF（邻）站间联系电路示意如图5所示。甲车站ZXJF（邻）的励磁条件受乙车站X进站信号机的TXJF继电器动作状态控制，且ZXJF（邻）采用JWXC-1700型继电器。当乙车站X进站开放通过信号时，X-TXJF吸起，通过X-TXJF和X-ZXJF的第7、8组吸起接点和站间联系电缆沟通ZXJF（邻）励磁电路，ZXJF（邻）保持吸起；当乙车站X进站通过信号未开放时，X-TXJF落下，通过X-TXJF第7、8组落下接点、X-ZXJF的第7、8组吸起接点和站间联系电缆沟通ZXJF（邻）励磁电路，ZXJF（邻）保持吸起。

图5 ZXJF（邻）站间联系电路Fig.5 Schematic diagram of ZXJF (adjacent) liaison circuit between stations

3.3 乙车站既有电路分析

1）乙车站X进站复示继电器包含X-LXJF、X-ZXJF、X-TXJF，其励磁电路分别通过X进站主体继电器X-LXJ、X-ZXJ、X-TXJ的第1组接点沟通，如图6所示。

图6 乙车站X进站复示继电器励磁电路Fig.6 Schematic diagram of repeating relay energizing circuit of home signal X of station B

2）TXJ用来区分进站信号点绿灯还是点黄灯、绿黄灯。在《6502电气集中电路（修订本）》中，TXJ的励磁条件是建立正线接车进路，进站信号机的LXJ和ZXJ均吸起，同时又建立了该正线的发车进路，即出站信号机的LXJ吸起，即构成TXJ的励磁电路。TXJ吸起，表示办理好通过进路，进站信号机应给出绿灯显示。如图7所示，在计算机联锁系统中，TXJ的励磁条件由联锁机驱动。

根据图1和图7综合分析，当满足107#和109#道岔在定位、X进站开放正线接车信号、X2LQG（甲）空闲、XL19开放信号时，联锁机驱动乙车站X-TXJ励磁吸起，X进站信号机显示绿灯。

图7 X-TXJ驱动电路Fig.7 Schematic diagram of X-TXJ drive circuit

3.4 现场问题分析

正常情况下，甲车站ZXJ（邻）常态吸起，LXJF（邻）常态落下，X3LQJ常态落下；乙车站X-ZXJF常态吸起，X-LXJF和X-TXJF常态落下。

当乙车站X进站开放黄灯或绿黄灯时，甲车站ZXJ（邻）吸起，LXJF（邻）吸起，X3LQJ吸起；乙车站X-ZXJF吸起，X-LXJF吸起，X-TXJF落下。

当乙车站X进站由黄灯或绿黄灯直接转点为绿灯时，甲车站ZXJ（邻）吸起，LXJF（邻）吸起，X3LQJ吸起；乙车站X-ZXJF吸起，X-LXJF吸起，X-TXJF吸起。但是，在乙车站X-TXJF由落下到吸起的过程中，甲车站ZXJ（邻）出现瞬间的落下又吸起，导致X3LQJ瞬间落下又吸起。

综合分析，当乙车站X进站信号机开放黄灯或绿黄灯时，区间2517信号机显示绿黄灯或绿灯，甲车站IG开放通过信号，XI开放绿灯，I道发送绿码。当机车压入甲车站IG时，若此时乙车站X进站信号机由黄灯或绿黄灯直接转点为通过信号绿灯时，存在甲车站X3LQJ瞬间落下又吸起的现象，造成甲车站I道机车接收绿码转绿黄码再转绿码、信号显示由绿灯转绿黄灯再转绿灯的隐患。

4 解决方案及结果

4.1 解决方案

根据综合分析结果，为有效解决甲车站X3LQJ瞬间落下又吸起造成的IG机车接收绿码转绿黄码再转绿码、信号显示由绿灯转绿黄灯再转绿灯隐患，特提出以下解决方案。

方案一：分别并联阻容元件。通过并联阻容元件增加ZXJ（邻）或X3LQJ继电器的缓放时间。其中，阻容取R=51 Ω，C=1 000 μF，缓放时间大概为0.2 s。当并联至X3LQJ继电器1、4端时，缓放时长不够，当并联至ZXJ（邻）继电器1、4端，且X-TXJF吸起时，缓放时长不够，若X-TXJF落下时，阻容元件安装为反方向，达不到缓放的作用。

方案二：更换继电器型号。分别将ZXJ（邻）和X3LQJ继电器由JWXC-1700型更换为JWXC-H340型，然后进行现场试验[7]。经试验，问题隐患未彻底解决。

方案三：从源头修改站间联系电路。由图5可知，ZXJF（邻）的站间联系电路受X进站X-TXJF的第7、8组接点控制，且ZXJF（邻）采用JWXC-1700型继电器。在现场车站内将ZXJF（邻）和TXJF（邻）的站间联系电路分开设置，并将ZXJF（邻）更换为JPXC-1000型继电器，然后进行现场试验。修改后的站间联系电路如图8所示[8]。

图8 修改后的ZXJF（邻）和TXJF（邻）站间联系电路Fig.8 Schematic diagram of modified ZXJF (adjacent) and TXJF (adjacent) liaison circuit between stations

4.2 解决结果

根据现场试验，方案一由于缓放作用未达到要求，问题无法解决；方案二中更换ZXJ（邻）继电器型号，现场试验后，隐患未解决，更换X3LQJ继电器型号后隐患虽然得到解决，但同时又暴露出其他的设备隐患，问题解决不彻底；方案三通过分开设置ZXJF（邻）和TXJF（邻）站间联系电路和更换ZXJF（邻）继电器型号，不仅从源头上有效解决了隐患，而且未产生其他问题。实践证明，第三种方案切实可行、运用良好。

5 结论

存在问题的相关车站已通过以上方案进行整改，从现场反馈的信息分析，设备运行良好，原问题已解决的同时并未发生其他类型设备故障。铁路现场电码化信息跳变等问题虽然不常见，但是一旦发生将会导致列车紧急制动等不良影响，存在较大安全隐患。因此，在以上同类车站中需特别注意特殊情况下的设计方案，此外，该问题主要针对普速铁路线路，未发现以上问题的车站应维持原状，无需修改。