鐵路車站信號改造工程道岔過渡施工技術

張杰

（中鐵十七局集團電氣化工程有限公司 工程管理中心，山西 太原 030032）

1 工程概況

我國鐵路持續發展，部分老舊設備已不能滿足當前日益增長的客貨運輸要求，需要進行改造升級。沈白高鐵正線引入既有撫順北站，普速場和高速場共用全新信號樓，既有撫順北站場也隨之改造，部分信號設備以舊換新。經調研，有較多既有道岔原設計為單動ZD6道岔。為滿足沈白高鐵的運行和技術需求，按照施工方案，撫順北站既有部分設備要更換升級，包括普通道岔優化改進為提速道岔，ZD6電動單機改為ZD6-E/J型雙機牽引，ZD6-E/J型雙機牽引一般采用六線制道岔控制電路。四線制是用4條電纜控制電動轉轍機動作，六線制是用6條電纜控制電動轉轍機動作，電機更換需在營業線天窗點內進行，時間有限且線纜極易混淆，如何確保六線制與四線制道岔的順利過渡和天窗結束前的復聯試驗無誤，是道岔換裝施工和聯鎖換裝的重中之重。

2 過渡施工方案

2.1 方案對比

施工中為配合站場改造進行過渡施工。在信號設備正式開通前，原則上盡可能利用既有車站、區間信號設備進行過渡，有條件的新設備盡可能通過永臨結合方式投入使用，為新設備的開通創造有利條件。若無法做到永臨結合，則需要制定相應的過渡方案對聯鎖關系進行過渡處理。

通過對以往站場改造施工采取的過渡方案總結分析，編制轉轍機更換過渡試驗專項方案，并對方案進一步優化。常用方案對比見表1。

表1 施工方案對比

方案1：聯鎖開通天窗點內增設技工、民工，根據現場施工分散情況設各專業小組，更換轉轍電機和配線試驗。

方案2：提前申報營業線施工計劃，利用天窗點時間進行設備插入，更換室外電機，從室外至室內增設六線制X5、X6配線通道，室內修改道岔組合配線，增設第2道岔啟動復示繼電器（2DQJF），天窗點內更換電機軟線至新電纜盒，然后進行道岔復聯試驗。

方案3：采用分步要點的方式，將工作量分解，天窗點內更換1組、試驗1組，全部更換完畢進行全站試驗，然后一次開通。

通過方案對比，得出方案3最適合本次工程改造。

2.2 控制電路比較

以撫順北站的28#道岔為例，四線制與六線制道岔的室內控制電路有所不同。

四線制道岔一般有2種控制方式［1］。一是單獨操縱，即按下道岔按鈕（CA）的同時，按下本咽喉道岔總定位按鈕（ZDA）或道岔總反位按鈕（ZFA），以此來接通道岔啟動電路，然后帶動電機轉換道岔至規定位置［2］。二是進路操縱，通過辦理進路，接通道岔啟動電路，使選岔網路中的定位操縱繼電器（DCJ）或反位操縱繼電器（FCJ）吸起，電機帶動道岔轉換至規定位置。

四線制道岔控制電路通過三級電路完成對道岔轉換的控制（見圖1）。首先由第1道岔啟動繼電器（1DQJ）檢查聯鎖條件，符合要求后接通勵磁電路；其次第2道岔啟動繼電器2DQJ控制電機旋轉方向，以決定使電機轉向定位或是反位；最后由直流電動機轉換道岔。當道岔轉至反位后，自動開閉器11-12接點斷開，使電動機停轉。同時斷開1DQJ的l-2線圈自閉電路，使1DQJ緩放落下，接通道岔表示電路。若要再將道岔轉回定位，辦理進路后DCJ吸起，重新接通道岔啟動電路［3］。

圖1 四線制單動道岔控制電路

目前很多車站仍在使用50 kg/m的道岔，當需要進行線路提速時，車站線路一般會更換為60 kg/m的12號道岔，此時1臺轉轍機已無法適應和滿足轉換力、牽引力的要求，此時需將電動單機更換為電動雙機，利用雙機來進行牽引道岔。一般ZD6-E型電機用于首動，ZD6-J型電機則用于末動。直流雙電動轉轍機控制電路一般采用六線制控制電路（見圖2），其控制原理與四線制單動轉轍機控制電路基本相同。區別在于六線制道岔組合內部新增加了2DQJF［4］，通過2DQJF的2組接點，分別向室外雙機送啟動電源，X1、X2用于ZD6-E機的啟動電路，X3、X4用于ZD6-J機的啟動電路。

圖2 六線制單動道岔控制電路

2.3 方案驗證與改進

在四線制控制電路和六線制控制電路中，當道岔啟動電路動作完成后，第1道岔啟動繼電器1DQJ緩放落下接通表示電路，室內即可通過顯示器直觀觀察到道岔的位置，方便運轉室監督和控制。DBJ和FBJ是道岔位置表示燈的控制條件，定位表示繼電器DBJ電路通過定位表示接點來接通，反位表示繼電器FBJ電路通過反位表示接點來接通。因此可以認為，六線制道岔就是通過在控制電路中并聯輸出了1組電源來帶動雙機運轉［5］。根據該思路，在ZD6-E機電纜盒內如果將X5、X6并接在X1、X2上，室內則繼續采用四線制道岔組合。通過觀察室外電機的動作狀態來驗證以上推斷是否正確。

通過上述電路比較與分析，得出以下方案：在ZD6-E機電纜盒內將X5、X6的電纜甩開，X5與X1并接，X6與X2并接。按照該方案對28#道岔進行試驗，具體實施方案如下：

（1）準備約2 m長6芯過渡電纜，兩端各剝掉外皮約30 cm并把芯線壓上補強線環，用記號筆按順序在補強線環膠管上標記1、2、3、5，并進行導通試驗。然后在天窗時間內用臨時電纜將新老電纜盒內的X1、X2、X3、X4溝通。

（2）天窗時間內在新電纜盒將X5、X6電纜甩開，X5和X1并接、X6和X2并接，利用既有道岔的條件，新E/J雙機道岔能轉到位，并能給出道岔的表示，從理論上看該過渡可以完成，且比較簡單。

通過道岔扳動試驗發現E/J雙機不能正常進行轉換，2臺電機中當有1臺轉動到位時，2臺電機會來回反打，直到當道岔處于四開狀態時停止轉動。結論：按該方案28#道岔過渡試驗失敗。

原因分析：X1、X2、X4是ZD6-E機的動作電路，X5、X6、X4是ZD6-J機的動作電路，由于是按照ZD6單機四線制的條件送電，此時ZD6-E機和ZD6-J機同時獲得啟動電源，就會一起動作［6］。由于電機的牽引力、電機參數、道岔阻力等因素，2臺電機不能同時轉到位。當一臺電機已經轉到位時，另外一臺電機還在轉動，這時正在轉動到位的電機會產生感應反電動勢，通過電機線圈及另外一個位置的啟動線傳給另一臺電機，造成電機動作電相互傳遞，周而復始，就出現室外2臺電機來回反打的現象，容易燒壞電機［7］。

解決方法：把ZD6-E機和ZD6-J機的電機1端子相連，2端子對應相連，當ZD6-J機轉到底ZD6-E機沒有轉到底時，ZD6-E機電機線包1一直給ZD6-J機供電，等到ZD6-E機也轉到底后，同時斷開電源，保證ZD6-E/J機的同時動作，避免了ZD6-E/J機不同步現象。

2.4 改進方案實施步驟

（1）新電機ZD6-E機和ZD6-J機內部分別穿2根軟線，接到電機線包1、2上，4根軟線通過2個電纜盒之間的電纜進行溝通，并做好標識。

（2）準備約2 m長6芯過渡電纜，兩端各剝掉外皮約30 cm并把芯線壓上補強線環，用記號筆按紅白、綠白、藍綠的順序，在補強線環的膠管上標記1、2、3、5、21、22，并進行導通試驗。然后將臨時電纜一端穿到首動ZD6-E機新終端盒內，另一端用彩條布包裹，埋入地下，待要點后取出，按順序掛在老電纜盒相應端子。

（3）聯鎖試驗。換裝前將新電機按正式的六線制配到新電纜盒上，在新信號樓按照正常的試驗程序試驗完畢并做好記錄，注意不能漏項。其次把電機改為四線制，首動ZD6-E機的HZ24盒1（X1）、2（X2）分別和13（X5）、14（X6）相連，再在新信號樓試驗一遍，也做好記錄。所有項目試驗完畢后，把首動ZD6-E機新電纜盒內的主管1、2、3、5、13、14、21、22端子的電纜芯線貼上膠布，寫上相應的1、2、3、5、21、22，然后甩掉，并做好防護。最后把穿好的過渡電纜按芯線上的標號，順序配到1、2、3、5、21、22端子上。

（4）聯鎖開通時，只需要拆除過渡配線［8］，恢復六線制電纜配線即可。

受天窗數量和時間的影響，為確保聯鎖換裝能一次順利開通，決定提前安裝更換轉轍設備，復聯試驗時將道岔尾巴線配至新道岔電纜盒，復聯完畢后，利用冷壓接頭壓接電纜芯線的方式，通過新老分線盤間電纜過渡至既有分線盤進行配線，并利用既有聯鎖電路進行恢復試驗。聯鎖開通時拆除新老分線盤過渡電纜，使用新電纜芯線上新分線盤相應端子進行試驗［9］。

運用上述方案，成功完成對28#、34#、40#等組道岔的過渡施工，效果良好，為天窗時間內進行聯鎖試驗爭取了較多寶貴時間。

3 結束語

鐵路站場改造及聯鎖換裝是一項專業性極強、對既有運行設備影響特別大的工程。本次站改工程的特點是：沈白高鐵正線與沈吉鐵路干線交匯，客貨運流量大、運輸繁忙、難度大、涉及面廣，對工程提出更高要求，必須制定相關措施以保證高質量施工及既有設備的正常運行。通過上述道岔轉轍機升級改造的施工探索，形成一套行之有效的施工方法，對類似鐵路信號聯鎖系統升級改造工程提供借鑒。