關于加強窄軌鐵路區間自動信號保護及應用

譚曼麗

摘 要：本文介紹因氣候、地理環境所限增加的對窄軌鐵路區間自動信號的幾種保護，并闡述對電氣線路增加繼電保護過程、技術含量和安全用電知識的應用及取得的成果。

關鍵詞：窄軌鐵路自動信號 可編程序控制器 防護措施

中圖分類號：U284.151 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（b）-0014-01

天津市水泥石礦有限公司原礦運輸車間電機車窄軌鐵路運輸所使用的是區間自動信號，是由兩臺電機車通過信號自動控制，主、輔道同時運行。這套自動信號系統由模擬信號控制中心、信號電源線、八個信號燈（4個紅燈、4個綠燈）、兩臺電動轉轍機組成。原礦運輸所用電源型式復雜，包括電機車牽引用電為750 V直流電、380 V交流電、信號電源交流電220 V和直流電160 V四個種類，受地理環境的制約，四種電源線均在同一線桿上不同位置布線。近年來，曾多次發生高速運行的電機車因信號問題將電源線直接挑斷，導致750 V直流電源和380 V交流電竄入220 V信號電源并將信號主機燒毀的事故，信號系統全部不能使用，鐵路道岔擠壞，鐵路基礎設施被摧毀，鐵路生產運輸全部癱瘓，造成全礦停產，最長一次停產長達三天三夜，因停產和恢復鐵路設施及設備的費用，給企業帶來了較大的經濟損失。信號系統維修工作相當復雜。另外，由于信號輸電線路的電纜質量等原因，也經常造成傳輸信號不準確，造成電機車相撞重大安全事故。因此增加鐵路信號的保護，是保證生產順利進行的必要條件，是必須解決的問題。

1 增加可編程序控制器主機保護

天津市水泥石礦有限公司鐵路信號所使用的可編程序控制器是三菱微型MELSEC-FX2N-32MR（以下簡稱主機），輸入8個信號，輸出12個信號，內部指令101步，通過4個行程開關觸發器發送信號傳給主機，通過運作來給運行電機車提供運行道路，原主機使用220 V電源無任何保護，所以一旦出現生產事故造成電源線路斷開的情況，主機燒毀現象時有發生。通過市場調研，我們采用歐姆龍MY系列接觸器作為主機保護電器，輸入選用MY2N-J型8個接觸器作為接收信號，其線卷為220 V跟電源接通，觸點24 V跟主機接通，其中24 V電源由主機提供。輸出選用MY2N型12個接觸器作為輸出信號，其線卷24V與主機接通，此24 V電壓由歐姆龍S8JC-05024穩壓器提供，觸點電壓220 V跟作為輸出信號，與外部線路接通，這樣所有接觸主機輸入、輸出信號均是24 V安全電壓，給主機提供的220 V電源也增加保險加以保護。增加主機此類保護后，再無因其它電源的竄入而使主機燒毀的事故發生，而且MY系列接觸器均有指示燈指示，一旦信號有問題，指示燈熄滅，維修人員一目了然，無論輸入、輸出哪條線路出現故障，維修人員直奔哪里，大大減輕了維修人員的勞動強度和維修時間，而且接觸器更換相當方便。

2 增加電纜線路輸送信號準確度保護

我礦原礦運輸車間地理環境較為惡劣，夏季多雨、多雷、潮濕，冬季積雪時間較長，這些對信號電纜損壞很大，特別是夏季，因受雷擊而將電纜破壞的現象時有發生。信號電纜被擊穿后，因受感應電壓的影響，輸入、輸出信號線同在一起的16芯電纜經常出現多信號或少信號，以及誤發、錯發信號現象，導致信號系統無法正常運行，影響正常生產，甚至發生電機車相撞的重大事故。經過研究調查后，并查閱了相關資料，對信號纜進行了改造，改造后，選用了高質量的信號纜，關鍵是將輸入、輸出信號的電纜進行分離，即一根全部是輸入電纜；另一根是全部輸出電纜，而且輸入信號及輸出信號的電源線全部隔離布線，此舉大大減少了因感應電而發生的信號誤發、錯發的現象，而且出現信號電纜問題時，無論輸入電纜，還是輸出電纜，可直接查找、檢查、維修，省時省力。

3 增加其他影響自動信號準確度的保護

可編程序控制器主機比較靈敏，所用電源電壓稍高一些，發送電所用的行程開關斷電后，因殘余電壓的存在，輸入接觸器仍不能釋放，而另一個行程開關的接觸器的信號已經輸入，就出現了多信號現象。針對這種現象，將輸入信號的4個接觸器每個并聯一個100 W的菲利普白熾燈泡用來衰減信號，增加了輸入信號的準確度，另外擔心輸送電壓信號電纜內電磁感應存在，仍出現誤發、錯發信號的現象發生，在輸入信號的4跟信號線均增加一個二極管，利用二極管的通直流、阻交流的特點，在輸入接觸器220 V線圈完全吸合的情況下，消除了電磁干擾，來保證信號的準確輸入。

另外，對觸發器所使用的行程開關的質量嚴格把關，因為它是信號輸入的第一道關口，其重要性可想而知，通過一段時間的使用，我們把觸發器定在價低質優的德力西集團生產的JLXK-511行程開關上。因為它是和電機車滑線捆綁在一起，在其本身具有良好絕緣的基礎上，在和牽引線接觸部位又增加了一層絕緣板來防止信號的誤輸入，其他還對電纜連接處的分支箱也做了防雨保護，以免進入雨水增加電磁感應而影響輸入信號的準確度。

4 加強對電動轉轍機的維護

電動轉轍機是自動信號系統最后的執行機構，我礦使用的是天津市鐵路信號工廠生產的ZD6-A型轉轍機，它是由表示回路及操作回路兩部分組成。表示回路是電氣回路，其布線復雜，操作回路是執行機構，是表示軌道岔尖的閉合位置及密合程度，如果閉合程度不對或岔尖密貼超過4 mm，則紅燈閃，機車不能通行，影響生產，為防患于未然，我們在正常情況下，每星期對電動轉轍機進行維護、檢修，將動作桿、表示桿行程加潤滑油潤滑，清除底部碎石，使其底部無碎石阻擋，行程順暢，岔尖密貼到位，機車正常運行。

經過增加以上對鐵路自動信號的多重保護，為電機車正常運行提供了準確無誤的信號，為我礦窄軌鐵路運輸提供了保障。徹底根除了因信號問題而使機車相撞后所造成的鐵路大面積摧毀，大量設備維修、大量線路維修的事故。僅此一次事故，恢復鐵路正常使用的施工費用、維修設備及線路的大量配件及材料費用每次可節約資金5萬元。同時減少了維修工平時的勞動強度，未改造前檢查此類事故耗時兩個小時，改造后20 min就可將問題處理完畢，提高了勞動效率。

5 結語

天津市水泥石礦有限公司窄軌鐵路自動信號的準確運行，為我礦安全生產提供了保障，徹底根除了因信號失誤而引發的重大安全生產事故，為我礦安全生產做出了貢獻，同時減少了維修人員的勞動強度，維修過程省時省力、取得了一定的經濟效益。為水泥石礦發展做出了貢獻！

參考文獻

[1] 天津市安全生產監督管理局編組.電工作業安全技術[Z].

[2] 繼電保護自動化[M].洛陽理工大學出版.endprint