青藏鐵路ZDJ9轉(zhuǎn)轍機(jī)與HSC轉(zhuǎn)轍機(jī)控制模塊接口電路原理簡析

楊衛(wèi)東

（北京全路通信信號研究設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100073）

1 概述

ITCS列控系統(tǒng)是青藏鐵路信號系統(tǒng)的上層控制系統(tǒng)，HSC轉(zhuǎn)轍機(jī)控制模塊接受其道岔轉(zhuǎn)換指令控制CTS2轉(zhuǎn)轍機(jī)動作。道岔位置表示信息經(jīng)由CTS2轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)的接點(diǎn)送回ITCS列控系統(tǒng)采集。針對青藏鐵路更換CTS2轉(zhuǎn)轍機(jī)為適應(yīng)高原環(huán)境的國產(chǎn)ZDJ9轉(zhuǎn)轍機(jī)，下面介紹新增的ZDJ9轉(zhuǎn)轍機(jī)與HSC轉(zhuǎn)轍機(jī)控制模塊間的接口電路原理，分析測試出的接口電路動作時(shí)序，驗(yàn)證其與HSC轉(zhuǎn)轍機(jī)控制模塊動作時(shí)序相匹配，并滿足轉(zhuǎn)轍機(jī)的技術(shù)指標(biāo)和動作要求。

2 CTS2轉(zhuǎn)轍機(jī)現(xiàn)狀

圖1為HSC轉(zhuǎn)轍機(jī)控制模塊控制CTS2軌枕式轉(zhuǎn)轍機(jī)電路圖。控制電路按動作過程分為驅(qū)動電路、動作電路和表示電路。

驅(qū)動電路：HSC接受列控系統(tǒng)發(fā)送到與HSC的J22相連接的VWCR繼電器線圈3C和3A間的電壓極性V1和V2，來判斷列控系統(tǒng)發(fā)出的是定操指令還是反操指令，V1(+)V2(-)為定操指令，V1(-)V2(+)為反操指令。VWCR是無極繼電器，故列控系統(tǒng)不管發(fā)出定操指令還是反操指令，VWCR都吸起。

動作電路：VWCR吸起后，V3和V4間的DC110 V電源通過VWCR的四組前接點(diǎn)傳送到HSC的J1和J2、J201和J202上，HSC內(nèi)部處理單元根據(jù)讀取出的列控指令內(nèi)容，在J4和J7或J3和J7間通以DC110 V電源，控制第一牽引點(diǎn)的轉(zhuǎn)轍機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。道岔為兩點(diǎn)牽引則同時(shí)接通J204和J207或J203和J207，控制第二牽引點(diǎn)的轉(zhuǎn)轍機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。

表示電路：道岔轉(zhuǎn)換到規(guī)定位置后，道岔位置表示信息通過轉(zhuǎn)轍機(jī)中的內(nèi)部接點(diǎn)回送給列控系統(tǒng)的V5和V6。列控系統(tǒng)讀取V5和V6間的電平，V5(+)V6(-)為定位，V5(-)V6(+)為反位。

3 更換ZDJ9轉(zhuǎn)轍機(jī)后的接口電路

3.1 接口電路原理

從上面CTS2轉(zhuǎn)轍機(jī)現(xiàn)狀可看出，HSC的J1和J2得到DC110 V電壓后，通過接通J4或J3控制轉(zhuǎn)轍機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。可以從中得到啟示，J4和J3輸出的是兩種方向相反的動作指令。將HSC上V1和V2間的輸入電壓由DC110 V改為DC24 V后，測量J4和J7間電壓或J3和J7間電壓，測得結(jié)果也是DC24 V。我們國產(chǎn)ZDJ9轉(zhuǎn)轍機(jī)接受的動作指令是DCJ和FCJ，繼電器所需要的勵磁吸起電壓也是DC24 V，這樣就可以用J4和J3驅(qū)動DCJ和FCJ，再利用原VWCR繼電器的吸起條件作為允許操作條件，構(gòu)成現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)五線制交流道岔電路控制ZDJ9轉(zhuǎn)轍機(jī)動作。圖2所示為ZDJ9轉(zhuǎn)轍機(jī)與HSC轉(zhuǎn)轍機(jī)控制模塊間的接口電路原理圖，圖3所示為ZDJ9轉(zhuǎn)轍機(jī)控制電路圖。道岔位置表示信息用五線制交流道岔電路中DBJ的2組接點(diǎn)和FBJ的2組接點(diǎn)構(gòu)成反映正負(fù)電平的邏輯電路，送到V5和V6上，供列控系統(tǒng)區(qū)分道岔定反位狀態(tài)，V5(+)V6(-)為定位，V5(-)V6(+)為反位。

3.2 接口電路時(shí)序

圖4為道岔定操接口電路波形，波形分析如下。

1）ITCS列控系統(tǒng)發(fā)出定操指令，VWCR線圈得電吸起，0.4 s后DCJ吸起。

2）DCJ吸起0.4 s后，斷開反位表示，轉(zhuǎn)轍機(jī)開始轉(zhuǎn)動。

3）轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)動8.4 s后，接通定位表示。

4）VWCR得電持續(xù)13 s后，VWCR落下，DCJ落下。

圖5為道岔反操接口電路波形，波形分析如下。

1）ITCS列控系統(tǒng)發(fā)出反操指令，VWCR線圈得電吸起，0.4 s后FCJ吸起。

2）FCJ吸起0.4 s后，斷開定位表示，轉(zhuǎn)轍機(jī)開始轉(zhuǎn)動。

3）轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)動8.3 s后，接通反位表示。

4）VWCR得電持續(xù)13 s后，VWCR落下，F(xiàn)CJ落下。

3.3 接口電路總結(jié)

分析測試出的接口電路波形，接有VWCR吸起條件的HSC輸入端，輸入電壓由DC110 V改為DC24 V后，原控制CTS2轉(zhuǎn)轍機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的HSC輸出端能正常驅(qū)動DCJ和FCJ，DCJ、FCJ和其他繼電器構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)五線制交流道岔電路控制單臺轉(zhuǎn)轍機(jī)正常動作，道岔位置表示繼電器能正常吸起。

VWCR繼電器的吸起和落下由ITCS列控系統(tǒng)驅(qū)動。接口電路中VWCR有兩個(gè)作用：1）通過VWCR的吸起條件，HSC轉(zhuǎn)轍機(jī)控制模塊驅(qū)動DCJ或FCJ吸起；2）VWCR的前接點(diǎn)接入1DQJ 3-4線圈勵磁電路中，與DCJ或FCJ構(gòu)成雙斷電路，起允許操作道岔的作用。VWCR和DCJ吸起（或VWCR和FCJ）吸起后，1DQJ 3-4線圈得電，1DQJ吸起，2DQJ隨即轉(zhuǎn)極，1DQJ 3-4線圈電源被2DQJ接點(diǎn)切斷。VWCR和DCJ（或VWCR和FCJ）就不再參與電路動作。從VWCR吸起到1DQJ 3-4線圈失電的時(shí)間長度是1 s左右，從道岔定操或反操接口電路波形可看出，ITCS列控系統(tǒng)控制VWCR吸起的時(shí)間長度為13 s，因而VWCR吸起的時(shí)間長度，能滿足接口電路使用要求。

由以上可以總結(jié)出：接口電路的動作時(shí)序符合電路使用要求，與HSC轉(zhuǎn)轍機(jī)控制模塊的動作時(shí)序相匹配；接口電路可以控制ZDJ9轉(zhuǎn)轍機(jī)動作。

4 結(jié)束語

在充分分析原有設(shè)備工作原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出的ZDJ9轉(zhuǎn)轍機(jī)與HSC轉(zhuǎn)轍機(jī)控制模塊的接口電路沒有改變原有設(shè)備的動作時(shí)序，最大程度保留了原有設(shè)備，可大量節(jié)省現(xiàn)場改造時(shí)間。此接口電路已在青藏鐵路格爾木培訓(xùn)基地做了現(xiàn)場試驗(yàn)，電路動作穩(wěn)定可靠，能正常控制ZDJ9轉(zhuǎn)轍機(jī)動作。