廈門地鐵1號線場段單動道岔表示電壓過低問題應對

劉 洋

（廈門軌道交通集團有限公司 工程師 福建 廈門）

集中監測系統（MSS）是保障軌道交通正常運營、加強信號設備結合部管理、監測信號設備狀態、發現信號設備隱患、反映設備運用質量、提高維保部門維護水平和維護效率的重要支持系統。

MSS子系統對信號設備開關量和數字量的采集主要是通過采集按鈕和繼電器的未使用節點來完成數據接收并上傳至服務器，所以對MSS的數據采集需要專門設計采集電路，一般來講MSS采集電路屬于信號系統外圍的輔助電路，不會對設備運行產生影響，但如果采集電路出現設計失誤，設備電路由于采集電路的設計錯誤出現多余的支路，將會影響設備的正常使用，帶來安全隱患。

1 單動道岔表示電壓過低問題分析

1.1 道岔表示電路原理三相交流五線制道岔控制電路按照動作過程，由啟動電路、動作電路和表示電路構成。啟動電路是道岔接受聯鎖指令的電路，動作電路是轉轍機牽引道岔動作的電路，表示電路是把道岔位置反映到信號樓里的電路。

轉轍機轉動過程中先斷開原有表示電路，道岔處于四開狀態，轉動到位后接接通新表示，通過表示電路溝通定位表示繼電器/反位表示繼電器（DBJ/FBJ）將道岔位置反映到信號樓里。圖1為單機單動道岔定位表示電路原理圖，反位表示電路類似。

圖1 道岔定位表示電路原理圖

當線路中出現大號碼道岔，無法通過單機牽引帶動道岔動作時，或出現交叉渡線，以及在岔區需要通過道岔聯動來保證進路安全時，就要用到多機控制電路。多機控制電路是在單機控制電路的基礎上組合而來，每個牽引點設置一個單機控制電路的組合，增加錯峰啟動、切斷保護電路，雙動道岔再增加順序啟動電路。道岔位置通過串聯每個單機的DBJ/FBJ溝通總定位表示繼電器/總反位表示繼電器（ZDBJ/ZFBJ）。多機控制電路原理如圖2所示。

圖2 多機控制電路表示電路原理圖

電氣集中電路設計多采用定型組合的方式以提高施工進度。單機單動道岔JDZ 組合中設置有DBJ、FBJ、DCJ、FCJ、SJ、1RC、2ZBHJ、2QDJ、1ZBHJ、1QDJ（單動道岔和雙動單機牽引道岔JDZ 組合中，2ZBHJ、2QDJ、1ZBHJ、1QDJ 不插）；JDF 組合中設置有1DQJ、2DQJ、DBJ、FBJ、BB、R1、DBQ、BHJ、1DQJF（單動道岔JDF 組合中DBJ、FBJ 不插）。因此，一組單動道岔采用了1個JDZ組合和1個JDF組合，表示繼電器采用JDZ 組合中的DBJ/FBJ。單機雙動道岔采用1個JDZ組合和各分動道岔的JDF組合，各分動道岔JDF組合中的DBJ/FBJ給出分表示，JDZ組合中的DBJ/FBJ 通過串聯每個單機的DBJ/FBJ 得出ZDBJ/ZFBJ。

1.2 道岔表示電壓監測原理監測系統通過采集分線盤處電壓間接得出DBJ/FBJ 電壓。圖3 為道岔表示電壓采集結構示意圖。

圖3 道岔表示電壓采集結構示意圖

如上圖所示，交流道岔表示電壓采樣位置為：定表電壓采樣分線盤X2、X4；反表電壓采樣分線盤X3、X5。

道岔表示電壓采集四根線引入道岔表示零散定型組合側面，經繼電器底座后進入繼電器內部，經過隔離防范后進入采集器母板，經過隔離轉換后，采用現場總線方式通過光隔后進入接口通信分機。接口通信分機位于采集機柜上，它的主要作用是將采集器傳送的信息處理后送至MSS站機，并通過顯示器顯示表示電壓的實時數值。

1.3 單動道岔監測電路設計及存在的問題在廈門軌道交通1 號線中正線使用的是雙機牽引道岔，場段主要使用的是單機雙動道岔或單機單動道岔。道岔控制電路的設計中，所有類型道岔（雙機雙動，單機雙動，單機單動）均使用統一的組合內部配線，因此在場段的單機單動道岔也在JDF組合中配置了DBJ/FBJ，其中DBJ/FBJ使用JPXC 1000型繼電器，線圈電阻500 Ω×2，其額定電壓24V，工作值約16 V。

在單動道岔監測電路中沒有考慮到現場實際情況即單機單動JDF 沒有DBJ/FBJ 的情況，針對單機單動道岔，依然采集其JDF組合的DBJ/FBJ。導致監測采集不到這些道岔的表示狀態。

為了保證監測系統的正常采集，現場在單機單動JDF 組合中插上DBJ/FBJ。單機單動JDF 組合中插上DBJ后的電路原理如圖4所示。

圖4 單機單動JDF組合中插上DBJ后電路圖

但是在單機單動JDF 組合中插上了DBJ/FBJ 繼電器后，DBJ 線圈1、4 結點通過JDF 組合2 DQJ 的113、132 結點，側面端子05-4、04-3，接至JDZ 組合側面端子05-1、05-2，JDZ 組合DBJ 線圈1、4 結點（FBJ 線圈1、4 結點通過JDF 組合2DQJ 的122、133結點，側面端子04-1、05-5，接至JDZ組合側面端子05-3、05-4，JDZ組合FBJ線圈1、4結點）其JDF組合DBJ/FBJ 的勵磁電路與JDZ 組合的DBJ/FBJ 的勵磁電路構成了并聯電路，使得其在道岔表示電路中的直流部分分壓降低，現場實測降低至16 V 左右，這些繼電器都處于可靠吸起的邊緣狀態，拔除新裝的DBJ/FBJ 繼電器后，現場實測電壓為21 V 左右符合繼電器的正常工作電壓。

2 單動道岔表示電壓過低問題整改

2.1 整改方案的制定通過車間內部專業技術小組討論，得出兩種解決方案。

第一種方案為：根據定型圖接線，將JDF組合上DBJ/FBJ 拆除，更改組合內部配線和外部接線，將JDF 組合DBJ/FBJ 上的監測采集線改至JDZ 組合的DBJ/FBJ上。

此方案優點是簡化了電路，使員工易理解；節省備品；可以縮短故障處理時間。缺點是施工難度大，需動組合內部配線。

第二種方案為：保留JDF 組合中的DBJ/FBJ，更改組合外部配線，使JDZ中的DBJ/FBJ復示JDF組合中的DBJ/FBJ的動作。

此方案優點是不需更改組合內部配線，只需要更改外部配線；容易施工。缺點是跟定型圖不符；增加故障點。

經車間內部討論，最后決定采用方案一，恢復監測系統原有的功能。

2.2 整改方案的實施采用方案一，在原本DBJ/FBJ 繼電器結點夠用的情況下不增加DBJ/FBJ 繼電器，使用原JDZ 中的DBJ/FBJ 繼電器結點作為監測采集用。

此次整改共涉及高崎停車場和車輛段信號設備室15架組合柜、2架監測柜共52組道岔相關配線修改及調試，計劃在10個天窗點完成。

具體施工步驟如下：

拆除單動道岔JDF組合中的繼電器DBJ和FBJ，拆除設備由運營信號班組保管相關設備。

拆除相應監測機柜相應層中11、12位接線端子配線和相應組合柜側配線。

新增相應監測機柜相應層中11、12位接線端子配線和相應組合柜側01-15、01-17配線。

新增單動道岔JDZ 組合內配線：（DBJ）3-32～01-15；3-31～01-14；（FBJ）4-32～01-17；4-31～01-16。

3 結束語

對廈門地鐵1號線場段單動道岔表示電壓過低問題的專項整改取得明顯效果：監測系統采集結果表明原故障點繼電器電壓，均由整改前15 V～16V左右變為20 V 以上，符合安全運行要求，道岔表示電壓過低問題得到根本解決，恢復了場段監測系統設計功能，為地鐵旅客運輸安全提供了保證。