淺談便攜式道岔控制單元實驗箱設計與應用

蔣建華

（柳州鐵道職業技術學院 廣西柳州 545616）

淺談便攜式道岔控制單元實驗箱設計與應用

蔣建華

（柳州鐵道職業技術學院 廣西柳州 545616）

介紹了道岔對軌道交通控制的重要，提出了目前鐵路和鐵路院校對維護和管理道岔設備存在著一些問題，著重分析了便攜式道岔控制單元實驗箱在實際應用中的意義，同時提出了該實驗箱的創新點與其實現的要求。并敘述了該試驗箱在實際應用中的價值。

軌道交通 道岔 實驗箱 操作與維護 轉轍機

前言

隨著我國經濟和科學技術的發展，特別是“十二五”國家加大對基礎設施建設的投資力度，我國軌道交通行業進入一個高速發展的時期。

統計資料顯示，截至2014年底，全國鐵路營業里程達到10萬公里；10萬公里中，時速120公里及以上線路超過4萬公里，其中時速160公里線路超過2萬公里；高速鐵路突破1萬公里，在建規模1.2萬公里，使中國成為世界上高速鐵路運營里程最長、在建規模最大的國家。高速鐵路運營里程高居世界第一。“十二五”期間即到2015年，全國鐵路營業里程達到12萬公里以上，其中高速鐵路1.6萬公里以上，西部鐵路5萬公里以上，為此鐵道信號發展迎來了新的契機，設備、新技術的出現為電務系統生產組織、管理模式、維修手段變革等提供了新的機遇，對現場運營維護人員業務素質提出了更高的要求，對管理人員的管理能力提出了新的挑戰。

一、目前行業存在一些問題

道岔在鐵路信號系統中是非常重要的信號基礎設備，掌握該設備的操作與維護是每個從事電務工作的人員都必須掌握的知識，各鐵路電務部門和各鐵路院校應加強學員在該方面的知識。

目前在道岔維護和道岔學習中存在以下問題：1.在維護道岔時，維護人員需要手搖道岔，提速道岔越來越多且是多機牽引，如果手道岔會耗費大量體力，維護人員勞動強度明顯加大，以至于在維修的過程很容易疲勞，造成維護不到位等問題出現。2.在維護道岔時提速道岔多機牽引，很多地方必須要隨時多次操縱道岔來檢查故障點，如果單于信號樓車控室聯系，溝通上總會出現不少摩擦和矛盾。大多數時間是同時多組道岔多組人在檢修時，信號值班員很容易搞混，該操縱道岔沒有操縱，或者操縱道岔次數不對等等問題。同時也加大了信號值班員的勞動強度。3.還有在道岔維護的過程需要測量各種電氣參數，這樣就必須帶上各種電表，這給到室外維護造成很多麻煩。4.目前各鐵路院校的信號實訓設備越來越多，隨著道岔數量和開設實訓項目的增多，道岔的維修量也跟隨增多，這就造成了實驗教師工作量的增多。如果單憑手搖道岔去檢修不科學也不合理。

二、實驗箱設計內容

針對上述問題，便攜式道岔控制單元實驗箱的作用主要是方便有效的道岔維護與學習，把道岔的所有電氣參數時時實地的顯示，方便鐵路電務部門和鐵路院校現場教學與維護。在教學中可以用本實用新型操縱道岔，進行教學演示，給學生更直觀的認知。在維護中可以減輕維護人員的勞動強度。

試驗箱主要解決三方面的技術內容：一是用什么樣的電子器件代替能承受大電流大電壓的安全型繼電器；二是如何解決用同一按鈕和兩套不同的控制電路融合在一起互不干擾的獨立使用。三是電源問題，必須要在每組道岔的終端盒敷設三相四線制的AC380V（在現場施工要添加考慮，給施工造成一定的麻煩，在既有線上只能用備用線或者重新施工敷設電纜）。

道岔單元控制電路采用一般的電子器件來代替安全型繼電器，如果固體繼電器、和各種分立元器件等，這樣可以實驗箱減輕重量和減小體積；選用優質復合板進行制作；在輸入電路中加入斷路器，保證維護人員安全；設計簡單的控制電路來區分用同一按鈕和兩套不同的控制電路融合在一起互不干擾的獨立使用；在操作按鈕上方加多安全蓋，防止誤碰造成道岔轉換而造成維護人員傷害；在今后的設計中可以在每組道岔的終端盒敷設三相四線制的AC380V的用電。1.輸入電路：輸入電路是整個試驗箱的供電輸入口，輸入端直接到道岔終端線纜盒上的三相四線制端子上，在輸入短路為了安全和保護設備在輸入端安裝一個四進四入的斷路器，經斷路器后分兩路進入道岔控制電路。2.控制電路：控制電路是采用PCB板來制作，由實驗箱內的開關電壓供電，包括各種分立電子器件、道岔操縱按鈕和道岔表示燈以及電流/電壓表頭。道岔操縱按鈕采用自復式帶燈按鈕（來反應按扭是否被按壓）。3.主電路（道岔控制電路）：主電路是基于鐵路的道岔控制單元電路來設計，采用體積較小重量較輕的固體繼電器來實現道岔控制電路。實驗箱主電路包括兩部分，一是普通型道岔控制電路（四線制，如ZD6）；二是提速道岔控制電路（五線制，如S700K和ZJY7等）。4.驅動電路驅動電路：驅動電路驅動電路類似于輸入電路，作用是保護試驗箱的主電路（道岔控制電路）。在主電路與轉轍機內部電路接線之間各種保護措施。5.接線端子和外接導線：接線端子，從安全和耐用角度考慮，設計成為類似于萬用表的表孔和表筆。外接導線才用8mm平米的導線，與道岔線纜終端接線采用鱷魚夾。

三、實驗箱的創新點

目前市面沒有出現專門針對道岔控制而出現類似的產品，試驗箱是基于鐵路通信信號道岔控制電路而設計的，主要是采用一般電子器件取代傳統安全型繼電器來完成道岔的控制，具有安全、實用、輕便，造價低廉等特點。試驗箱的創新之處在于：設計一個采用一般的電子器件來代替安全型繼電器的便攜式多功能道岔控制單元實驗箱，在維護道岔時較好地減輕維護人員的勞動強，減少攜帶的各種維護儀器儀表，在個鐵路。在教學中可以用本實用新型操縱道岔，進行教學演示，給學生更直觀的認知

結束語

隨著我國鐵路和地鐵的快速發展，對信號設備維護的要求越來越高。同時鐵路、地鐵人員需求量越來越大，從而帶動了各鐵路院校學生就業，使得學習信號專業的學生日益增多，所以需要的實訓設備、工具也相應配套多起來。

本實用新型的作用主要體現在，可以把道岔所以的電氣參數時時實地的現實，方便鐵路電務部門和鐵路院?，F場教學和維護。適合教學，目前各鐵路院校新建實訓室道岔數量較多，在教室或者到實實訓教學場地時，可以用本實用新型操縱道岔，進行教學演示，給學生更直觀認知。方便學校實訓室維護道岔，隨著學生人數和實訓設備（道岔）數量增多，道岔維護的量也相應的增多，用本實用新型可以減輕維護教師的勞動。同樣適合鐵路、地鐵電務部門的培訓基地教學適合鐵路、地鐵電務部門道岔前期整治和導通，在道岔導通和整治的過程都需要操縱道岔次數很多。這樣可以減輕維護人員勞動強度。

綜合以述的發展形勢和作用，該實驗箱對整個鐵路行業的發展具有一定的幫助，隨著我國鐵路和地鐵的不斷發展以及對設備要求不斷提高的形勢下，該試驗箱是具有一定市場價值。

［1］林瑜筠.鐵路信號基礎［M］，中國鐵道出版社.2006年版

［2］郭進，魏艷，劉利芳.鐵路信號基礎設備［M］.西南交通大學出版社. 2008年8月第一版

［3］呼和浩特鐵路局科研所.鐵道信號仿真模擬演練培訓系統詳細介紹