線路所信號機黃閃黃電路設計的分析和探討

黃 菊 中國鐵路上海局集團有限公司合肥電務段

淮南線某線路所通過信號機（TX1）在開放黃閃黃信號時，偶發信號非正常關閉，信號機點紅燈。結合計算機聯鎖電務維護機和微機監測回放發現，該通過信號機在開放經由1/18道岔側向通過黃閃黃信號時，信號機點燈電路中一燈絲繼電器（1DJ）電流短時間為零。對USU組合內部的電路進行分析，發現二燈絲繼電器（2DJ）電路設計不合理，當二離去區段（2LQ）空閑具備點黃閃黃條件時，2U點燈電路中需檢查閃光監督繼電器（SNJJ）勵磁后方可構通點燈回路，由于SNJJ勵磁吸起需要一段時間，并且第一燈位黃燈點亮前需檢查第二燈位完整，從而造成1DJ長時間落下，當聯鎖采集到1DJ落下時間足夠長時，計算機聯鎖設備判定為允許燈光無法點亮，停止驅動列車信號繼電器（LXJ）改點紅燈，造成應開放的信號非正常關閉。

1 USU電路原理分析

在既有USU電路中，TX1信號機開放黃閃黃燈光時，1U的黃燈通過脈動閃光電路實現燈光由強變弱，由弱變強的交替閃爍；2U通過檢查閃光監督繼電器SNJJ亮穩定的黃燈，原理圖如圖1所示。

圖1 信號機點燈電路原理圖

（1）1U閃光電路接通公式：XJZ→RD1→1DJ↑→LXJ11-12↑→ZXJ11-13↓→2DJ↑→2LQJ2（TS6）↑→a→b→1U點燈單元→LXJ32-31↑→RD3→XJF。

（2）2U穩定燈光電路接通公式：XJZ→RD2→2DJ↑→LXJ21-22↑→ZXJ21-23↓→SNJJ11-12↑→2U點燈單元→LXJ32-31↑→RD3→XJF。

（3）a→b間局部電路原理如圖2、圖3和圖4所示。SNJ第5組吸起接點中并聯電阻R3，當SNJ在電容C1充放電過程中，會有規律地吸起落下，從而使得a→b間形成兩條接通回路，分別是：a→SNJJ21-22↑→XSJ↑→SNJ51-52↑→b（SNJ↑時）；a→SNJJ21-22↑→XSJ↑→R3→b（SNJ↓時）；通過繼電器接點電阻和R3電阻阻值的變化，使得1U點燈電路阻值變化，1U黃色燈光頻率閃爍。

圖2 閃光電路原理圖

圖3 SNJ脈動電路原理圖

圖4 SNJJ電路原理圖

（4）燈絲繼電器型號采用的是JZXC-H18F，在《鐵路信號維護規則》中，該型號的繼電器釋放值不小于40 mA。日常維護中，為保證黃閃黃電路安全可靠，調整R1和R2電阻，使得SNJ脈動頻率一般在20～30次/min；調整R3電阻在1 kΩ～3 kΩ間，使得1DJ最小電流≥55 mA，一般情況下，R3電阻調整為2 kΩ，黃燈變暗期間電流調整為75 mA左右，保證SNJ在閃光監督允許范圍內，使得1U閃光頻率和亮暗比一致。

2 故障原因分析

根據計算機聯鎖維修機和微機監測進行調閱分析，發現該線路所TX1點黃閃黃時，偶發跳信號點紅燈報警，現場調查閃光電路各電阻調整符合要求，實測1U正常點燈時電流為145 mA，1U變暗時電流為72 mA，微機監測截圖如圖5所示。

圖5 TX1-1DJ電流曲線截圖

（1）從維修機調閱發現：圖5中第一次電流波動為信號開放黃閃黃時，1DJ電流下降到0 mA，造成1DJ落下，2 s后計算機聯鎖停驅LXJ，點紅燈后電流恢復正常值；第二次電流波動時，1DJ電流也回零，但未超過聯鎖容許范圍值，LXJ未停止驅動，1DJ點燈回路重新構通，1DJ恢復吸起后，正常開放了黃閃黃信號。計算機聯鎖驅動、采集記錄如下：

由于采集到1DJ落下時間已達3s，超過計算機聯鎖容許值，造成信號點紅燈。

（2）1DJ落下原因分析：在1DJ電路需要檢查2DJ吸起情況，如果2DJ落下，1DJ不能吸起；如圖1所示，該電路設計時，TX1開放黃閃黃信號時，2DJ檢查SNJJ勵磁條件，SNJJ在SNJ不斷脈動的過程中，通過C2/R4阻容電路，利用緩放電路原理確保其穩定吸起，原理如圖4所示。在計算機聯鎖維修機中調閱發現，LXJ↑后，1DJ紅燈勵磁電路斷開，JZXCH18F繼電器特性，緩放時間為0.15 s，在1DJ緩放時間內，SNJJ因故未吸起，第二黃燈點燈電路未構通，2DJ不能勵磁電路，從而導致1DJ緩放后落下。SNJ接點串入SNJJ勵磁電路，在緩放電路完成充電的情況下才能使SNJJ勵磁，考慮到電子元器件是否因老化等原因造成繼電器間邏輯關系配合不良，更換SNJJ繼電器和對應的阻容元件，經檢修所檢測繼電器等設備性能良好，現場還是會偶發黃閃黃跳信號問題。

排除硬件故障后，考慮2DJ電路設計是否合理。在TX1開放黃閃黃時，如果閃光電路故障SNJJ↓時，正常情況下進站信號機可以降級開放雙黃，但由于2DJ電路需要檢查SNJJ吸起接點，2DJ不會勵磁，在這種情況下，會導致TX1無法降級開放雙黃，并點亮紅燈。

3 電路修改建議及分析

由于TX1開放黃閃黃時，2DJ勵磁電路存在設計缺陷，針對這一缺陷，建議取消SNJJ前接點檢查條件，確保2U在條件成立的情況下，先點亮雙黃燈，并且不會因為SNJJ↓而失磁，開放黃閃黃信號時也不會再造成1DJ瞬間掉下，原理圖如圖6所示。

圖6 修改后電路原理圖

通過查看區間ZPW-2000軌道電路（833G2）發碼電路，使用SNJJ的復示繼電器USUJF接點進行編碼，如圖7和圖8所示。當進站信號機TX1開放黃閃黃時，833G2通過 USUJF↑接點發 UUS碼；當TX1因閃光電路故障降級顯示雙黃時，SNJJ↓→USUJF↓→編碼電路發UU碼，此時編碼與信號顯示一致。

圖7 USUJF電路圖

圖8 833G2編碼電路圖

對電路進行修改后，現場TX1未出現偶發跳信號問題，再次調閱微機監測未見1DJ點燈電流為零，回放計算機聯鎖維修機未采集到TX1-1DJ落下，如圖9所示。

圖9 點燈電路修改后電流采集情況

計算機聯鎖驅動、采集記錄如下：

4 結論

該站TX1信號機黃閃黃非正常關閉故障具有一定的特殊性，早期普鐵線路所可能存在類似隱患問題，可參考本文案例進行排查和電路修改。在日常處理類似問題時，現場調查務必全面，不能盲目懷疑更換器材，對電路知識要充分掌握，研究電路設計原理及聯鎖邏輯關系，找出問題癥結，徹底解決存在隱患問題。