單線計軸無人線路所信號設計

盧劍鋒

單線計軸無人線路所信號設計

盧劍鋒

摘 要：在單線長大區間增設線路所是提高單線運能的有效方法之一?，F就單線計軸無人線路所信號設備構成、電路設計、所需技術條件等做具體介紹。

關鍵詞：單線計軸無人線路所;信號設計;技術條件

為緩解運能壓力，在既有線常采用行車提速的辦法。山區單線鐵路長大區間限制了線路整體運能的提高，成為制約運輸能力的瓶頸。雖然增加站間線路所能有效緩解運力緊張矛盾，但人均工作量小，勞動生產率低，特別是山區鐵路，交通極不方便，存在設備維護困難，無法壓縮設備故障延時等實際問題。為此，基于半自動閉塞電路、計軸和發碼等設備，研制出無人值守線路所信號系統。在線路所只需設置通過信號機、計軸磁頭等室外設備，采用相鄰站控制線路所的方法，實現了線路所無設備機房，無通信、電力配套設施，無需車務值班人員值守，即可解決上述問題。

1 技術方案

線路所不設設備機房，其增加的計軸室內設備放在相鄰車站信號機械室內，通過計軸設備檢查線路所與相鄰車站之間區間的空閑與占用狀態，并利用半自動閉塞電路非定型修改，實現線路所與相鄰站之間的自動站間閉塞辦理。線路所新增室外計軸磁頭、通過信號機、軌道送端等，實現線路所現場無人值守。

2 線路所設備及電路構成

單線計軸線路所設備包括：計軸設備、6502非定型電路、ZPW-2000A軌道電路、控制臺和通過信號機，結構示意圖如圖1所示。其中，計軸設備包括室內的計軸主機、防雷單元和供電單元，以及室外的傳感器、電子檢測盒和電源轉換板，實現線路所與車站之間區間軌道的占用、空閑檢測，為電路提供條件。6502非定型電路包括半自動閉塞電路、半自動閉塞與計軸結合電路、軌道電路和信號機電燈電路等，實現線路所與車站之間的自動站間閉塞辦理。

圖1 單線計軸線路所設備圖

下面以黔桂線K463單線無人線路所為例，介紹具體的電路構成。

都勻站為計算機聯鎖設備，綠蔭湖站為6502電氣集中聯鎖設備，區間為單線計軸站間閉塞。新設線路所位于兩站間里程標K463+420處。室外設上、下行通過信號機(黃燈封閉)及接近信號機(均為高柱信號機)，在并置通過信號機適當位置安裝計軸磁頭。根據該線既有技術標準，采用雙接近ZPW-2000A電氣絕緣軌道電路，只利用其發碼功能，不設受端，僅設發送端。室外設備通過電纜連接于綠蔭湖站信號機械室內。由于ZPW-2000A的最大傳輸距離為1500 m，因此在機車信號接通標前200 m處將軌道短接，以防電碼前竄。將兩站(所)間QGJ作為閉塞和發碼條件，平時構成HU電碼(通過信號機點紅燈)。線路所通過信號機開放(通過信號機點綠燈)，發送端即開始向軌道上發L碼，當列車進入機車信號接通標前200 m處時開始上碼。原都勻與綠蔭湖站間閉塞改為都勻與線路所和線路所與綠蔭湖間閉塞。都勻站內增設線路所控制臺1個，并增設電氣集中聯鎖相關設備。

3 站間計軸設備

為提高運營效率，在原有區間增加1個計軸檢測點，將原有區間分割為A區段及B區段。

1．計軸主機采用兩端設置，綠蔭湖站主機采集JA、JC的軸信息，都勻站主機采集檢測點JB的軸信息。綠蔭湖站除獨立輸出A區段的軌道空閑與占用條件外，還與都勻站主機通過站間通道聯系，給出B區段的空閑與占用條件;都勻站主機相應給出B區段的條件。計軸布局方案示意圖如圖2所示。

圖2 計軸布局方案示意圖

2．站間通道利用既有站間計軸設備通信通道進行通信聯系。

3．電源：室內主機信號電源屏提供AC220V，室外遠供不間斷電源為AC110V，檢測點JA與JC共用1對電源線，XB箱內的轉換板用于電源轉換及信號防雷，檢測點JB的電源由都勻站的主機提供。

4．復位操作：對有通信聯系的BG的復位操作需綠蔭湖站、都勻站雙方值班員共同確認區段空閑后，同時按下控制臺上的計軸復零按鈕;對AG的復位操作，由雙方值班員共同確認區間空閑后，由綠蔭湖站值班員按下計軸復零按鈕即可。

4 技術條件

1．K463+420線路所按6502電氣集中技術要求進行非定型設計，能實現在線路所設備故障時，恢復為都勻與綠蔭湖間既有區間閉塞，使都勻和綠蔭湖不能同時向線路所發車，滿足“故障導向安全”原則。

2．第1趟列車通過線路所時，可實現第2趟列車追蹤。

3．采用單元控制臺，控制臺上設有計軸、閉塞、斷絲、總取消、熔絲報警、電源切換、恢復大區間使用等按鈕。

4．新設并置通過信號機，信號機處設機械絕緣;點燈電路增設隔離變壓器，以解決感應電動勢對點燈的干擾及增加線路傳輸距離。

5．線路所采用ZPW-2000A設備發碼，不設軌道電路。

6．綠蔭湖站—線路所—都勻站任何一點計軸設備故障，及線路所設備故障時，綠蔭湖站、線路所、都勻站3站之間的計軸停用，轉為綠蔭湖站—都勻站的大區間半自動閉塞，線路所信號機滅燈，發碼信息中斷，不輸出發碼信息，按車機聯控通知司機。

7．室外采用CC32K高頻傳感器(磁頭)，安裝在信號機內方適當位置;EAK(X5569C.03.00)安裝在磁頭相鄰位置。

8．計軸設備采用具有容錯和大區間檢查功能，及解決正負一軸干擾問題的JZ1-H計軸系統，設1個機柜。

9．新設磁頭采用計軸電纜，其余設備采用SPTYWL23型數字信號組;都勻與綠蔭湖間信息傳送采用已有的4芯通信光纜。

10．新設的信號設備納入監測系統、TDCS系統。

5 接口及結合電路設計

K463線路所室內設備設于綠蔭湖站信號機械室內，電源由綠蔭湖站電源屏提供，線路所控制臺和綠蔭湖站控制臺放在一起，便于操作。

5.1 半自動閉塞電路

半自動閉塞電路采用6502定型電路，在X1，X2線上加入HFDQGBSAJ(恢復大區間閉塞按鈕繼電器)條件。該繼電器吸起時，X1，X2線為原綠蔭湖站與都勻站接線方式，即恢復為綠蔭湖至都勻站大區間閉塞;該繼電器落下時，線路所正常使用。

因該線路所設于單線區間，綠蔭湖站和都勻站不能同時向線路所發車，因此在TJJ勵磁電路里接入對方方向的TCJ、TJJ落下接點，確認對方方向沒有辦理迎面列車進路。在試運行過程中，發現當單機快速通過線路所時半自動閉塞不能正常復原，原因是HDJ勵磁電路中要檢查JSBJ↑和GDJ↓，當單機快速通過時，JSBJ↓和GDJ↑都很快，導致HDJ無法勵磁吸起。經多次現場試驗，增加1個區軌延時繼電器QGYSJ，將其接點加入GDJ及JSBJ電路中，經延時3s后，GDJ↑、JSBJ↓，為正常復原留有足夠時間，解決了單機快速通過時不能復原的故障。圖3為半自動閉塞電路原理圖。

圖3 半自動閉塞電路原理圖

5.2 通過信號機電路及點燈電路

該線路所只設置通過信號機及接近信號機，為6502非定型電路，上，下行通過信號機不能同時開放，LXJ電路里互相檢查條件，并且通過GJ、LXJ條件實現排列進路白光帶。

室外信號機距信號機械室5 km左右，按照定型信號機點燈電路設計。由于線路感應電流大，造成燈光顯示混亂，所以采用通過信號機和接近信號機單獨送電，且在接近信號機電路中增加BYD-80變壓器進行隔離供電。

5.3 軌道發碼電路

由于黔桂線車站采用的是ZPW-2000A雙接近軌道電路，所以線路所也采用ZPW-2000A雙接近軌道電路。該線路所設有計軸設備，線路所與綠蔭湖站的AG和與都勻站的BG都由計軸設備給出軌道條件，只使用其送端實現發碼功能，不設受端，1JG發U碼，2JG發L碼。

5.4 計軸電路

該線路所要實現無人值守，主要就是依靠計軸設備來檢查車輛的運行狀況。在綠蔭湖站既有計軸主機設備中增加1個運算單元，室外通過信號機處增加1個磁頭，將原綠蔭湖站至都勻大區間分成AG和BG兩個大區段，實現綠蔭湖站和都勻站之間可以追蹤發2列車。通過計軸與64D半自動閉塞電路相結合，實現站間閉塞自動辦理，減少操作程序。

6 經濟效益比較

都勻至綠蔭湖間增設無人計軸線路所工程已于2011年6月一次順利開通試運行。按照線路所設置慣例，需新建生產生活房屋(有時還需征地);安排行車人員值守;通信需開斷閉塞線路，新增接口設備;電力將新增變壓器及引入工程等。相比之下，無人線路所可節約新建房屋費用15萬元，節省電力引入費用30萬元，節省通信設施配套費35萬元，總計約80余萬元。短期及長期經濟和社會效益都十分明顯。另外，如果能夠在單線半自動閉塞瓶頸區段，采用增加無人值守線路所方式提高通過能力，形成列車追蹤功能，提高的經濟效益也是非常巨大的。

［1］劉寶光，江汝年，武立愛，等．信號［M］．北京：中國鐵道出版社，1994.

［2］何文卿．6502電氣集中電路［M］．北京：中國鐵道出版社，2001.

Abstract:Adding track servicing posts to long-distance single track section is an effective measure to enhance the carrying capability of a single track line．The composition，circuit design，and technical requirements of unmanned track servicing post on signal track line with axle counter are discussed．

Key words:Unmanned track servicing post on single track line with axle counter;Signal design;Technical requirement

盧劍鋒：中鐵二院成都勘察設計研究院有限責任公司 工程師610081 成都

2012-5-15

(責任編輯：溫志紅)