提速鐵路更換大號碼道岔移頻方案設計

尹 江

*南昌鐵路勘測設計院有限責任公司 工程師,330002 南昌

目前既有鐵路提速,部分車站更換大號碼道岔后,CTCS-2級區段需對列車運行控制系統進行改造,以滿足列車通過速度提高的要求。本文以滬昆線潭崗站為例,針對地面移頻機車信號的改造,提出如下解決方案。

1 問題提出

滬昆線潭崗站既有道岔 2/4#為 18號道岔,8#為 12號道岔。為提高株洲方面至江家方面的列車通過速度,這 3組道岔均更換為 30號道岔。在列車側向通過道岔的最大允許速度為 140 km/h時,列控系統需要連續地接收地面移頻信息,以保證列車在高速運行時的安全。而既有站內電碼化對進側線股道的列車進路沒有移頻信息,例如潭崗站車站。圖1為潭崗站車站平面示意圖,圖中虛線所示進路為更換提速道岔后提高通過速度的進路。

圖1 潭崗站車站平面示意圖

2 解決方案

2.1 一體化軌道電路

由于與大號碼道岔有關的進路需實現進路電碼化,江家方面的下行咽喉為直股進路,已經實現電碼化。因此只需將株洲方面上行咽喉相關的軌道區段更換為 ZPW-2000一體化軌道電路,即可實現完整進路電碼化。

根據 ZPW-2000一體化軌道電路的技術要求,最小長度應滿足列車以最高運行速度通過該軌道區段時,車載設備能夠正常接收軌道電路信息 (按2.5 s計算)。因此需對上行咽喉的設備布置進行調整,并合理配置軌道電路的載頻。

在一體化軌道電路的設計時,如果設計全進路有碼,那將使編碼電路過于復雜。在滿足列控系統要求,只需要株洲方面至江家方面的列車上、下行正向運行 (即 S-XJF、XJ-SF)時的 2條側向進路有碼情況下,對一體化軌道電路的編碼進行設計(反向運行時暫未考慮高速通過,如需考慮時原理基本相同)。其他股道和進路的移頻低頻信息維持不變。

修改后上行咽喉的電碼化范圍如下:S-ⅣG接發車進路、SF-XⅤ接發車進路、S-ⅡG接車進路、XⅠ-SF發車進路。除以上進路外,一體化軌道電路均按發送檢測碼設計。

2.2 編碼電路設計

設置倒頻繼電器 DPJ和檢測繼電器 JCJ,均由計算機聯鎖驅動。DPJ用于發車口最后一個軌道區段在側向發車時發送 ZP碼 (在側向發車時列車壓入最后一個軌道區段時吸起),JCJ用于確定本軌道區段發碼時機 (預疊加發碼在列車信號開放時吸起)。XFJF2、SFJF2為計算機聯鎖驅動的方向繼電器的復示繼電器,方向繼電器用于確定進路的方向以保證迎著列車運行方向發碼。

1.上行ⅡG、ⅣG接車進路上軌道區段的編碼。圖 2所示為 8DG的編碼示意圖。S接車至ⅣG時,SDPJ↓、JCJ↑、SFJF2↑、SZXJF↑區分編碼,SZXJF↑時,編碼與既有直向接車區段的編碼相同(即 SⅣ信號的編碼),SZXJF↓時,通過 ⅡGLJ↑證明是接車至ⅡG的進路,后面接的編碼電路與SⅡ信號的相同。ⅡGLJ↓證明進路為至其他側線股道的進路,均發檢測碼。辦理反向發車進路時所有區段均發檢測碼。

而 20-24DG不是 S-ⅡG進路上的區段,圖2中虛線框內的電路取消。10DG、14-18DG則相反,只需接虛線框內部分電路。

圖2 8DG的編碼示意圖

2.下行ⅠG、3G、VG發車進路上軌道區段的編碼。圖 3所示為 VBG的編碼示意圖。由于 VBG是下行發車咽喉的公共部分,因此根據 SZXJ區分編碼,SZXJ↑的編碼為直向接車區段的編碼,即與 SⅣ的編碼相同,SZXJ↓時,通過 IGLJ↑證明是 S接車至ⅡG的進路,至其他側線股道的進路均發檢測碼。S接車至 ⅣG時,SDPJ↓、JCJ↑、SFJF2↑、SZXJF↑區分編碼,SZXJ↑時編碼與既有直向接車區段的編碼相同 (即 SⅣ信號的編碼),SZXJ↓時,通過ⅡGLJ↑證明是接車至ⅡG的進路,后面接的編碼電路與 SⅡ信號的相同。ⅡGLJ↓證明進路為至其他側線股道的進路,均發檢測碼。辦理反向發車進路時所有區段均發檢測碼。

2DG的編碼原理與 VBG相同,而 4DG、10DG、16-22DG不是 XV-SF進路上的區段,圖 3中虛線框內的電路取消。而 6DG不是 XⅠ-SF進路上的區段,圖3中ⅠGLJ接點部分取消。

2.3 既有電碼化電路修改

1.增加 UUS和 U2S低頻信息的編碼。8#道岔更換為 30號道岔后,S3JG增加 UUS編碼,S2JG增加 U2S編碼。XⅡ發碼信號增加 UUS編碼,XJF方向 3JG增加 U2S編碼等。2/4#道岔既有為 18號道岔,因此其相關編碼不變。

2.股道電碼化發碼時機的調整。經一體化軌道電路改造后,車站各股道的軌道電路仍維持既有的25 Hz軌道電路,采用閉環疊加發碼的方式發送機車信號移頻信息。SⅡ發碼在列車占用ⅡG后發送 2 s的 ZP碼,由于 S至ⅡG的接車進路目前已經電碼化,因此造成列車進入ⅡG后會發生掉碼的現象。基于以上原因,必須對 SⅡ發碼的電路進行改造,按正線股道預疊加電碼化修改其電路,此處不再贅述。

3 效果

在滬昆線潭崗站進行了以上改造后,地面移頻設備滿足了列控系統的要求,配合地面其他設備的配套改造和車載列控系統的改造,為保證列車運行控制系統在大號碼道岔段的成功試驗和開通提供了可靠的基礎。

[1］ TB/T3206-2008.ZPW-2000軌道電路技術條件[S].鐵道部,2008.

[2］ 鐵集成[2007]124號.客運專線CTCS-2級列控系統配置及運用技術原則[S].鐵道部,2007.

[3］ 鐵科技[2007]61號.鐵路 200～250km/h既有線技術管理暫行辦法[S].鐵道部,2007.