C0與C2混合區間軌道電路方向切換問題分析與探討

摘 要：目前我國區間軌道電路的信息傳輸均采用迎面發碼式。為了實現列車在區間改變運行方向后發碼方向的自動切換，區間軌道電路采用了軌道區段方向切換電路，將軌道電路原來的發送端和接收端進行相互轉換。文章主要介紹基于CTCS-0級與CTCS-2級及以上車站區間方向切換電路的不同，探討兩種不同等級車站銜接的區間方向切換電路的技術方案，并對比分析各自的特點從而得到更優秀的解決方案。

關鍵詞：區間工程設計；軌道電路；方向切換電路；四線制方向電路

我國鐵路信號室內圖紙在工程設計上主要將其分為兩大塊：車站站內聯鎖部分和區間部分[1]。區間工程設計室內圖部分，其中一個主要功能是軌道電路方向切換問題。在CTCS-0（以下簡稱C0）線路上與CTCS-2（以下簡稱C2）及以上線路上，兩種不同條件下，其實現方法是不一樣的（C2及以上等級線路方法一致，文中以C2為例）。在C0鐵路上，均由純繼電實現，如圖1所示。

圖1

區間的每個區段均需設置QZJ（區間正向繼電器）、QFJ（區間反向繼電器），將每個區段的QZJ、QFJ并聯在四線制方向電路的上，利用電路中CFJ（有極繼電器）控制QZJ、QFJ繼電器的勵磁狀態。兩站之間的接發車狀態未改變時，QZJ常態吸起，QFJ常態落下，將這兩個繼電器的接點串在軌道區段的發碼電路中。當區間運行方向發生改變時，CFJ轉極，QZJ失磁落下，QFJ勵磁吸起，接點狀態也隨之改變。原先接通發送端的電纜改為接通接收端，而接收端的電纜則接通發送端，實現方向切換。軌道區段的發送、接收設備也隨之轉變相互間的關系。其示意圖如圖2所示。

圖2

以上為普速車站區間實現軌道區段改變發碼方向的簡要過程。該方法目前在普速鐵路上大量應用，其實現方式依靠純繼電電路實現，需要使用大量的繼電器，技術成熟可靠。

在C2線路上，由于列控中心等新技術的應用，繼電電路大為減少[2]。相鄰兩站均裝備了列控中心及安全數據網，以往的四線制方向電路被取消。區間在運行方向時，兩站通過列控中心-聯鎖-安全數據網來實現[3]。兩站列控中心來驅動各自區間的ZGFJ（正改方繼電器，常態吸起）、FGFJ（反改方繼電器，常態落下），利ZGFJ，FGFJ來控制FJ。每個區段設置一個FQJ，利用FJ來控制FQJ（方向切換繼電器）的狀態。區間的發碼通道中，串有FQJ的接點（與C0做法類似），FQJ的狀態改變時，軌道電路的方向也隨之切換。FQJ的勵磁條件如圖3所示：

以上兩種分別是針對C0線路與C2線路而言，當遇到既涉及C0線路又涉及C2線路相的區間時，則不能簡單地用以上一種方法實現。如圖4所示。

圖4

左側上行方向的甲站為未裝備列控中心的C0車站，乙站為C2車站。兩站之間也存在區間，區間全部劃歸乙站管轄。由于甲站并未裝備列控中心，顯然，對于乙站而言，純C2的方式是無法實現的，必須加以調整。下面以乙站的X進站口為例，就該情況作相應探討。

方法1：沿用C0的設計模式，兩站之間搭建標準的四線制方向電路；每個軌道區段設置QZJ、QFJ，利用四線制方向電路來控制QZJ、QFJ狀態，繼而實現方向電路的切換。具體如前文所述C0的實現方式。

方法2：兩站之間搭建標準的四線制方向電路；利用四線制方向電路來控制一個總的QZJ、QFJ的狀態，如圖5所示。

圖5

同時每個區段仍與C2線路車站一樣，保留一個FQJ，再利用QZJ、QFJ來控制控制每個區段的FQJ繼而實現軌道區段發碼方向轉換。四線制方向電路實現改方后，電路中的CFJ實現轉極。方向電路上并一個QZJ、QFJ，利用CFJ的轉極控制QZJ、QFJ。再通過QZJ、QFJ搭建電路，控制區間改變方向的FJ。并將所有所轄軌道區段的FQJ（每個區段一個）并聯起來，其勵磁條件由FJ來控制。QZJ、QFJ間接地控制發碼電路的切換。其相關電路如圖6所示。

圖6

若區間不改變運行方向，則QZJ常態吸起，QFJ常態落下。在方向電路改變運行方向后，由于FJ的轉極，QZJ落下，QFJ吸起。此時，由于QZJ、QFJ的動作，FJ2兩端電極性發生變化，實現轉極，轉極后，所有區段的FQJ通過FJ2的接點得電勵磁吸起，接點狀態發生變化并最終切換方向。

通過將以上兩種與C2線路的方法比較，方法2的電路與C2電路的FQJ及FJ的控制電路保持了一致，兩者之間的差別就在于C2車站中，ZGFJ、FGFJ列控中心在確認是否改方后，直接驅動兩個繼電器在吸起或落下狀態，繼而實現后續其他繼電器的狀態控制。而方法2中，由四線制方向電路進行控制QZJ、QFJ。

兩種方法的相同點為都需搭建四線制方向電路。這是由于甲站是C0車站，方向電路是不可或缺的。不同點在于，第一種方法是沿用了C0的設計方法，每個區段單獨設置QZJ、QFJ，并直接用這兩個繼電器來實現方向電路的切換，較為直接、簡便。而第二種方法則是用兩個總的QZJ、QFJ來間接地實現控制，需再搭建一次電路。但相比之下第二種方法優點更為突出。

（1）方法2每個區段僅需一個FQJ，相比方法1繼電器數量節省了將近一半。更為經濟，尤其對于區間軌道區段數量較多的車站則更為明顯；

（2）方法2的繼電電路基本與C2的保持了一致，并未對C2成熟的電路作大的改動。若后續甲站也裝備了列控中心以后，兩站之間改方不需要方向電路，乙站區間的ZGFJ、FGFJ均可由列控中心來驅動，由于繼電器的類型均一樣，則只需將該方法中QZJ，QFJ繼電器勵磁改為由列控中心驅動即可（不考慮列控中心軟件的修改），其余均可維持不變，對于室內繼電電路的修改量極小。相比方法1，該方法實施起來更為簡便，且避免了繼電器的浪費。

通過以上比較可以發現，方法2既能節省工程費用，也能節省工程時間，不論從工程的實施性上還是工程的經濟性上都更為合理可取。

文章主要闡述了C0車站與C2及以上車站在區間軌道電路方向切換方法上的區別，并對C0車站與C2及以上車站相銜接的特殊區間在轉換方法上的兩種不同方法進行了分析和探討，對兩者的優缺點進行了比較。文章闡述的方法對于工程實踐有一定的指導作用。

參考文獻

[1]王民湘，張艷芳.四線制改方電路淺談[J].鄭鐵科技通訊，2000（1）.

[2]徐純山，李悅鵬. 微機監測在改方電路的應用[J].鐵道通信信號，2014（5）.

[3]鄒國華.鐵路信號改方電路的故障分析與處理方法[J].中國西部科技，2013（04）.

作者簡介：王露（1989，4-），女，漢，籍貫：四川成都，現供職于天津鐵道職業技術學院，助教，碩士，研究方向：鐵道通信信號。