嘉興站上行出站信號機點燈電路修改及驗證

竇 磊

（中鐵第四勘察設計院集團有限公司，武漢 430063）

嘉興站出站信號機采用的機構是兩方向帶一個表示器（以下簡稱BQ）的出站信號機。該型出站信號機在國內四顯示自動閉塞普鐵中大量使用，正向按自動閉塞運行、允許燈光點L/LU/U；反向按自動站間閉塞運行、允許燈光點L+BQ，對應的標準點燈電路則是按上述原則設置的。在實際工程設計過程中，由于嘉興站上行出站信號機距嘉興東站距離太近，路局要求上行反向發車時出站信號機允許燈光能夠點出L/LU/U+BQ。這種特殊的點燈需求目前尚無標準的設計規范，屬于典型的非標電路，可用于參考的先例極少。因此有必要針對這類特殊情形，提出修改方案并進行驗證。

本文以嘉興站上行出站信號機為例，根據現場實際需求分析既有標準點燈電路的不足，然后提出電路的修改方案，并對各個不同點燈場景下電路的邏輯進行驗證，從而保證了電路修改方案功能的正確性和邏輯的完備性，以期為今后類似的情形提供一定的參考。

1 概述

嘉興站局部示意如圖1 所示。嘉興站出站信號機采用兩方向帶一個表示器的機構，兩站間只有一個長度為596 m 的區段。由于站間距離太短，盡管嘉興站向X 口發車不能以自動站間閉塞方式運行，但在實際工程中通常都處理為讓出站信號機按照該機構對應的標準點燈電路點L+BQ 出站。2020 年嘉興站改造時，路局要求S1 ～S6 向X 口發車時根據嘉興東站SN 的點燈情況進行開放，反向除L+BQ外也要能點出LU/U+BQ，即當SN 點H 時，S1 ～S6 主體信號點U；當SN 點U 時，S1 ～S6 主體信號點LU；當SN 點L 時，S1 ～S6 主體信號點L（SN 由于機構原因，LU 點不出[1]）。要求S1 ～S6 的允許燈光既能顯示L/LU/U，也能顯示L/LU/U+BQ。從路局提出的實際需求看，S1 ～S6 機構類型對應的“僅用于區分反方向發車”的含義已被弱化，體現更多的是“區別進路開通方向”的含義，采用2 個表示器的出站信號機更為合適一些。但由于現場的S1 ～S6 已經采用了兩方向帶一個表示器的出站信號機機構，而該機構對應的標準點燈電路不能實現上述需求，故而需要對S1 ～S6 點燈電路進行修改。

圖1 嘉興站局部示意Fig.1 Partial layout of Jiaxing railway station

2 既有標準電路的不足

出站信號機S1 ～S6 機構對應的標準點燈電路如圖2 所示。

該電路在國內普速鐵路上廣泛使用且比較成熟完善，該電路能夠點出的列車允許燈光包括L/LU/U（正向）和L+BQ（反向）。在該電路的基礎上進行修改，使其能夠點出上述要求的允許燈光是當下最簡單的方案。

對圖2 電路分析發現，反向運行時2DJ 監督BQ 的燈絲是否完整，正向運行點LU 時由2DJ 監督U 燈絲是否完整。由于現在要求能夠點出LU/U+BQ，也即要求U 燈和BQ 能夠同時點亮，因此U 燈燈絲和BQ 燈絲無法共用一個2DJ 進行監督[2]，為了反向點LU/U+BQ 時所有燈位的燈絲都能得到監督，必須增設3DJ，將U 燈燈絲和BQ 燈絲分成兩個DJ 單獨監督，由3DJ 監督BQ 燈絲的完整性，2DJ 只監督正/反向點LU 時U 燈燈絲的完整性；由于新增了3DJ，為防止室外混線[3]，另新增一個GLB 用于3DJ 的勵磁供電。

圖2 S1～S6機構對應的標準點燈電路Fig.2 Standard lighting circuit corresponding to the structure of S1～S6

3 修改方案及驗證

3.1 BQ是否納入聯鎖

對于點燈電路的BQ 是否納入聯鎖，《鐵路技術管理規程(普速鐵路部分)》（簡稱《技規》）365 條做出了如下規定：“……裝有進路表示器或發車進路表示器的出站信號機，當該表示器不良時，由辦理發車人員通知司機后，列車憑出站信號機的顯示出發[4]。”

對于普鐵中兩方向帶一個表示器的出站信號機，《技規》448 條對其顯示情況規定如下：“在雙線區段僅用于區分反方向發車時，其顯示方式如下……信號機在開放狀態且表示器顯示一個白色燈光—準許列車反方向發車”。

盡管《技規》規定了BQ 可以不納入聯鎖，但每一次BQ 顯示不良時，都需要辦理發車人員通知司機，增加了工作人員的工作強度[5]，可能會對運輸效率產生影響；部分國內同行認為如果將BQ 納入聯鎖以解決BQ 滅燈的問題，有助于降低工作人員的勞動強度和提高效率[6-7]；但將所有帶表示器的出站信號機的BQ 都納入聯鎖也是不合適的，特別是對于多個發車口的車站，可能會耽誤發車。目前常用的解決方案是對于多方向出站信號機，為避免BQ 故障影響發車，不納入聯鎖；對于雙線雙向自動閉塞站以及單復線站，為區分運行方向將出站信號機BQ 納入聯鎖[8]。另外，本方案是在圖2 的普鐵兩方向帶一個表示器的機構對應的標準點燈電路基礎上進行修改設計的，圖2 電路將BQ 納入了聯鎖，當反向發車時，若BQ 不能點亮，則主體信號L 也無法點亮。基于上述幾點考慮，本文在修改方案中，沿用了修改前標準電路的做法，將BQ 納入聯鎖，當反向發車時，BQ 因故不能點亮，也禁止主體信號點亮。

3.2 點燈邏輯設計驗證

在圖2 標準點燈電路的基礎上，增設3DJ 和一個GLB，并將BQ 納入聯鎖，對電路進行修改，修改后電路的點燈邏輯設計如下。

1）正向運行點燈時，ZXJ ↑、FXJ ↓、BQ 不點亮、3DJ ↓，當LXJ ↑時直接根據LJ、LUJ 的狀態點出相應的允許燈光，正向點LU 時，先點U燈，當點亮U 燈2DJ ↑，才能點亮L 燈，防止信號升級顯示。

2）反向運行點燈時，ZXJ ↓、FXJ ↑、BQ 點亮、3DJ ↑，當LXJ ↑時直接經ZXJ 后接點、FXJ前接點和3DJ 前接點再根據LJ、LUJ 的狀態點出相應的允許燈光+BQ。反向點出允許燈光時，必須首先點亮BQ 使3DJ ↑，才能接通其他燈位的點燈，以防BQ 不能點燈時發生誤認；同理，點LU+BQ時，除了檢查3DJ ↑防止誤認外，還需要檢查2DJ ↑防止信號升級。

根據上述點燈邏輯，在圖2 電路的基礎上，設計出的滿足要求的點燈電路如圖3 所示。

對圖3 的出站信號機點燈電路正方向發車可點出L/LU/U，反方向發車可點出L/LU/U+BQ，符合嘉興站S1 ～S6 的設計要求，具體的6 種點燈場景說明如下。

圖3 修改后電路Fig.3 Modified circuit

1）正 方 向 出 站 點L 燈 時：LXJ ↑，LJ ↑，LUJ ↑，ZXJ ↑，FXJ ↓；

2）正方向出站點LU 燈時：LXJ ↑，LJ ↓，LUJ ↑，ZXJ ↑，FXJ ↓；

3）正 方 向 出 站 點U 燈 時：LXJ ↑，LJ ↓，LUJ ↓，ZXJ ↑，FXJ ↓；

4）反方向出站點L+BQ 燈時：LXJ ↑，LJ ↑，LUJ ↓，ZXJ ↓，FXJ ↑；

5） 反 方 向 出 站 點LU+BQ 燈 時：LXJ ↑，LJ ↓，LUJ ↑，ZXJ ↓，FXJ ↑；

6）反方向出站點U+BQ 燈時：LXJ ↑，LJ ↓，LUJ ↓，ZXJ ↓，FXJ ↑。

對以上6 種點燈場景逐一分析驗證可知，該電路除了能夠點出路局要求的正/反向發車不同的點燈情形，還能夠避免反向發車時BQ 不點亮時點出允許燈光和正/反向發車時信號升級顯示的情形，符合鐵路信號的故障-安全原則。經與嘉興站的聯鎖廠家確認，S1 ～S6 反向發車時聯鎖可根據站聯電路傳過來的嘉興東站的條件相應驅動LJ 和LUJ，因此該電路能夠順利點出上述燈光，滿足設計要求。

3.3 設計要點

對于標準電路進行修改，需非常小心慎重，從信號設計的角度，對于嘉興站這類特殊需求，總體的原則是采用標準電路，不到萬不得已不設計非標電路。如路局等單位要求必須修改，則需要注意以下幾方面。

1）修改要慎重。因非標電路的功能邏輯完全依賴設計單位的設計、復核人員和總工等，因此要全面兼顧所有的正常和異常情形，從而確保滿足功能邏輯和故障-安全原則。

2）非標電路往往涉及到一些特殊設計、條件，因此設計單位在設計過程中需及時與聯鎖廠家對接，確認涉及到的特殊設計和條件，聯鎖廠家能否提供和實現。

3）根據實際的站形、咽喉區道岔分布情況，有針對性，具體問題具體對待。例如圖1 中，如無渡線5/7#道岔，則S2、SIV、S6 不具備反向發車的條件，采用標準電路即可不需修改；如無渡線5/7#道岔也無渡線9/11#道岔，則S1、SIII、S5 和S2、SIV、S6 均只有一個發車方向，出站信號機的組合中可以不設ZXJ 和FXJ 以簡化電路等。

4）需同步修改聯鎖表。目前設計單位的聯鎖表往往是單獨設計的，因此對聯鎖室內進行了特殊設計，特別是涉及到信號的顯示需及時通知聯鎖表設計人員同步修改，以免后續出現圖紙不一致而增補，需要聯系單進行修改等情形。

4 結語

本文修改的點燈電路已經在嘉興站投入使用，使用效果良好。本文以嘉興站上行出站信號機為例，根據路局提出的實際需求對電路進行修改和驗證，并對設計中的要點進行總結，以期為設計人員在遇到類似情形時候提供一定的參考。