熔絲報警電路的改進與分析

杜旭東 王 凱

（中交機電工程局有限公司，北京 100088）

1 概述

在運營過程當中要求鐵路信號報警設備在發生故障、失效、人為錯誤的情況下，應具有快速準確報警的特性，這樣做的目的是可以把事故損失降到最低，提高運行效率。設備運行出行故障是不可避免的，需要提高的是查找故障和處理故障的能力。鐵路信號報警系統，能檢查和監督設備會出現的故障和潛在的故障隱患，除此之外還具有故障診斷定位功能，能夠及時準確的判斷出故障的位置和原因，為處理故障節省時間，保證列車安全高效的運行。

熔絲報警電路對于信號設備正常運行的監督和及時排除故障，起著非常重要的作用。一旦有熔斷器出現斷絲情況，CBI將會采集到熔絲報警繼電器的報警狀態，相應的在信號運轉室控顯屏上點亮熔絲報警器的表示燈，發出聲音提示報警，同時機械室排架報警蜂鳴器開始報警。室內工作人員可根據排架報警器上表示燈紅燈的位置，查找出現報警的組合柜位置， 然后在對應的組合柜中快速排除故障，這樣將查找故障的時間縮至最短。

2 問題分析

2.1 排架報警器電源問題分析

本文以3組熔絲排架報警器為例進行分析，目前鐵路信號機械室排架報警電源全線采用的是電源單環的方式，不符合安全冗余實用性，如圖1所示，從組合柜第一排報警電源的06-7、06-8引出BJF24和BJZ24到本排熔絲排架報警器上，每個排架報警器擁有12個端子，排架報警電源接在11、12號端子，然后從第一排排架報警器的11和12號端子依次環到第二排，第三排的11、12號端子完成排架報警器電源的單環。

圖1 排架報警器電源雙環電路Fig.1 Double loop circuit of the power supply of bent alarm devices

用此種方法環接，當第一排報警電源出現斷線故障或者第一排排架報警器出現故障時，相當于同時切斷了第二排以及后續排架報警器的電源，導致所有排架報警器無法工作。如果在第一排報警電源斷線時，出現了熔絲斷絲的情況，這樣就會導致室內信號人員在處理熔絲報警故障時，不能快速精確地確定熔絲斷絲的故障范圍，影響處理速度，增加了故障延時。

2.2 熔絲報警電路問題分析

熔絲報警電路就是將熔絲報警板上的5號、6號端子環在一起，常態時，由于5、6端子為接點斷開狀態，因此報警電路沒能構成回路，熔絲報警繼電器處于落下狀態。當電路中某一處發生斷絲情況時， 通過電路5、6端子接通構成一個回路， 繼電器吸起并報警。

目前所采用的熔絲報警電路。如果在運營過程當中出現RSBJ繼電器線圈斷線等情況，導致RSBJ的線圈無論如何也不能獲得電能話。這時，若某一個熔斷器的熔絲因故斷開，即便是觸發接通了兩個端子，但是RSBJ繼電器也不能勵磁吸起，它的前接點也將無法閉合，此時熔絲斷絲報警電路是失效的，控顯機不會有紅色燈光指示燈顯示和語音提醒，信號樓機械室內的排架熔絲報警燈相應的也不可能點亮。這樣就相當于把故障隱蔽起來，室內信號人員在處理時就不能迅速準確地確定故障的性質和范圍，影響處理故障的速度，無形中增加了故障延時，從而降低安全運行效率。

3 解決方案

3.1 排架報警器電源解決方案

為避免信號設備以及系統出現故障，勢必要提高其可靠性。傳統信號設備大部分采用繼電器、機械器材，單體設備或器材的可靠性較高，系統僅在一定范圍內考慮了易損、易斷器材的冗余設計，如 ： 電源采用雙環線，燈泡降額使用，雙燈絲燈泡，雙熔絲，雙引接線等。

通過對排架報警電源環線的認真分析，需要在現有環線的基礎上，如圖1所示，從排架的最后一排報警電源的06-7和06-8上引出BJF24和BJZ24到本排熔絲排架報警器11、12號端子，然后從最后一排架報警器的11和12號端子依次環到第二排，第三排的11、12號端子完成排架報警器電源的雙環。當出現第一排電源故障時，最后一排報警電源能夠繼續給每個排架報警器供電，使其正常工作。

3.2 熔絲報警電路解決方案

通過上面對熔絲報警電路問題針對性的分析，如圖2所示，在熔絲報警電路原有的基礎上增設一個熔絲報警復示繼電器，命名為RSBJ1。然后把RSBJ和RSBJ1繼電器線圈的“1”端子同時接入到每排報警板的“5”端子環接電路中給RZ，把線圈的“4”端子同時接入到排架報警器的“7”端子環接電路中。

圖2 RSBJ1的復示設置Fig.2 Setting RSBJ1 as a repeating relay

如果現有熔絲報警電路中的RSBJ繼電器自身故障，一直處于落下狀態，不能在出現熔斷器故障時正確吸起進行熔絲報警。通過采集RBSJ和RSBJ1繼電器的后接點狀態串聯電路以及單獨采集RSBJ繼電器后接點的狀態電路，如圖3所示。利用兩個熔絲報警繼電器后接點狀態的串聯保證出現故障時可靠斷開采集電路進行報警，再通過單獨采集RSBJ繼電器的狀態，判斷出繼電器自身是否出現故障。這樣設置的理念符合實用性冗余結構的特點。

圖3 熔絲報警采集電路Fig.3 Acquisition circuit of fuse alarm

具體實現此功能的步驟是：RSBJ和RSBJ1繼電器同時接入熔絲報警電路當中，兩個繼電器會同步工作，通過采集電路的改進，兩個繼電器的常態一致時才能正確采集到它們的后接點狀態。當某一熔斷器斷開時，只要兩個繼電器其中有一個可以正常工作，熔絲報警采集電路將會斷開從而發現故障，熔絲報警在控顯屏幕上亮紅燈，排架報警器也會在相應故障熔斷器的位置亮紅燈。由于兩個繼電器發生相同的故障而產生相同的錯誤結果的概率很小，這樣，減少了熔絲報警不正常工作的幾率。

圖3中單獨采集RSBJ繼電器的后接點轉態的原因是：在熔絲報警采集電路中同時采集兩個繼電器的狀態，出現故障時只要RSBJ1和RSBJ兩個繼電器其中一個正確吸起就能實現熔絲報警的功能，但這樣的設置不能確定RSBJ是否在正常工作，所以采用了單獨對它采集的方法。當出現故障，熔絲報警的同時采集到了RSBJ繼電器的后接點，這就說明斷開熔絲報警電路的是RSBJ1繼電器，并非RSBJ繼電器，從而證明RSBJ繼電器自身出現故障，需要更換新的RSBJ繼電器。

4 效果分析

當排架報警器電源從單環電源電路改為雙環電源電路之后，出現第一排排架報警器電源故障時，最后一排排架報警器電源能夠繼續給每個排架報警器供電，使排架報警器維持正常工作。但這樣方式的電源雙環線出現的問題是：在排架報警器最后一排的“12”端子上會出現三芯線在同一端子的情況，其中兩芯是雙環電源線產生的，還有一芯是接往監測機柜的回線。

熔絲報警電路中新增加的RSBJ1繼電器電路和改進的熔絲報警采集電路，解決了RSBJ繼電器出現自身故障，發生熔絲斷絲時不報警的問題,熔絲報警電路中熔絲報警繼電器的正常工作得到了監督和保證，能夠實現可靠地熔絲報警，為壓縮信號故障處理時間提供可靠保障 。

5 結束語

“中國鐵路標準”全球化的輸出，造福于世界各國人民，出行更加快速、安全、便利。鐵路工程在建設過程當中，在鐵路信號領域對于出現故障的查找效率，已經有了較大的提高。為營造鐵路運營環境更加的安全高效，在中國鐵路形勢一片大好的前提下，還需要不斷的研究和探討，追求更加完善的鐵路信號故障報警系統，推動故障診斷技術的不斷革新。為“中國鐵路標準”的全球化添磚加瓦，貢獻自己的力量。