計算機聯(lián)鎖與自閉結(jié)合中防追尾電路設計的改進

謝亞洲

謝亞洲:中鐵電氣化局集團三公司一段 工程師 450005 鄭州

“7.23”甬溫線動車事故的發(fā)生，再次給信號設備運行安全的保障條件，尤其是各種運行場景下安全功能和技術(shù)條件的完善提出了更高的要求。而聯(lián)鎖與閉塞系統(tǒng)結(jié)合電路的設計，往往是最容易出現(xiàn)問題的一個重點部分。

濱州線哈齊間新建計算機聯(lián)鎖自閉結(jié)合反向運行電路設計中，即出現(xiàn)了一例“反方向發(fā)車時易造成列車追尾”的案例。此案例雖與“7.23事故”原因不盡相同，但足以引起設計與工程技術(shù)人員的注意。

1 故障現(xiàn)象

原濱洲線哈齊間采用6502繼電聯(lián)鎖和18信息有絕緣移頻自動閉塞，在改建工程中，車站聯(lián)鎖采用iLOK智能安全型計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，區(qū)間自閉設備利舊。

工程實施中，在進行聯(lián)鎖關(guān)系仿真試驗時，發(fā)現(xiàn)辦理反向發(fā)車進路、開放反方向運行出站信號后，3JG(三接近)以外的區(qū)段有車占用時，出站信號照常開放，并且列車反方向運行進入?yún)^(qū)間、出清三接近以后，反方向出站信號還能再次開放。這就嚴重違反了反方向站間閉塞聯(lián)鎖技術(shù)條件。一旦值班員一時疏忽，繼續(xù)放行列車進入?yún)^(qū)間，造成追尾事故將在所難免。為此，路局運輸部門緊急下令停用了已開通投運車站的區(qū)間反方向運行作業(yè)，等待修改設計完成后再恢復使用。

2 原因分析

經(jīng)查，計算機聯(lián)鎖軟件在編程設計網(wǎng)絡11線末端聯(lián)鎖條件時，用于檢查區(qū)間空閑條件的對象是三接近 (3JGJ)，即用3JGJ↑表示區(qū)間空閑，繼而構(gòu)成網(wǎng)絡11線聯(lián)鎖條件。而18信息自閉區(qū)段，反向運行時3JGJ只代表本區(qū)段的空閑與占用 (與ZPW-2000A不同)，不能代表整個反向運行區(qū)間各閉塞分區(qū)軌道電路狀態(tài)，因而造成三接近以外區(qū)段有車占用時，反向出站信號能保持開放或再次開放。

雙線自動閉塞運行模式，規(guī)定區(qū)間正向按自動閉塞追蹤方式運行，反向按自動站間大區(qū)間模式運行。按照TB/T3027-2002《計算機聯(lián)鎖技術(shù)條件》以及TB/T2307-1992《電氣集中各種結(jié)合電路技術(shù)條件》的規(guī)定，出站信號機開放前，必需檢查區(qū)間條件成立;反向運行時，出站信號開放前應檢查所有區(qū)段空閑;TB/T2668-2004《鐵路自動站間閉塞技術(shù)條件》要求，出站信號機開放應連續(xù)檢查閉塞狀態(tài)正確及區(qū)間空閑，閉塞解除前，兩站向該區(qū)間的出站信號均不能再次開放。

顯然，上述聯(lián)鎖軟件在設計反方向出站信號聯(lián)鎖關(guān)系時的做法，沒有認真考慮18信息自閉移頻軌道電路的特點，也沒有認真研究與四線制方向電路的結(jié)合條件，電路的功能違反了鐵標規(guī)定，設計方案需要修改。

3 改進方案

3.1 針對性改進方案

針對上述問題，經(jīng)工程設計、聯(lián)鎖設備供應商、施工單位以及設備管理單位工程技術(shù)人員共同調(diào)研，并經(jīng)反復試驗，確定了改進方案。

如圖1所示，對應每個反向發(fā)車口設計一臺信號開放控制繼電器QKXJ，用QKXJ的前接點取代3JGJ，以控制網(wǎng)絡11線的構(gòu)成。當整個反向區(qū)間軌道電路空閑并且兩端站沒有辦理發(fā)車進路時，QKXJ↑吸起勵磁，11線接通。

本站反方向發(fā)車進路建立后 (JQJ↓)，勵磁電路切斷，由自閉電路供電保持吸起并監(jiān)督3JGJ狀態(tài)。顯然這一電路也存在缺陷，即當信號開放后列車未壓入出站內(nèi)方之前 (出站信號未正常關(guān)閉之前)，3JGJ以外的區(qū)段將得不到連續(xù)檢查，與TB/T2668-2004的要求有差異?？紤]到四線制方向電路是定型電路，修改它有一定風險，而既有18信息電路又不能把對方站各閉塞分區(qū)軌道條件送至本站，故各站反方向電路暫按此方案實施。修改后恢復反方向運行近一年，電路使用正常。

3.2 閉塞分區(qū)連環(huán)切斷法

為確保反向站間閉塞運行時連續(xù)檢查各閉塞分區(qū)軌道電路狀態(tài)，某些自閉工程設計還采用了“閉塞分區(qū)連環(huán)切斷法”來實現(xiàn)這一功能。具體電路示意圖如圖2。

“閉塞分區(qū)連環(huán)切斷法”實際上是逐段檢查每個閉塞分區(qū)軌道電路的狀態(tài)，當反向運行的前方分區(qū)軌道電路占用或故障后，切斷本閉塞分區(qū)發(fā)送通道，強制本區(qū)段軌道繼電器落下，并利用本區(qū)段GJ↓切斷后方閉塞分區(qū)軌道電路，如此循環(huán)致使整個反向大區(qū)間各閉塞分區(qū)軌道電路全部落下，并用3JGJ切斷發(fā)車11聯(lián)鎖條件。

目前，ZPW-2000A自閉電路就是這種做法，部分18信息自閉項目也采用了這種設計方案。

3.3 閉塞分區(qū)一次檢查法

一次檢查法，是在不增加投資、不單獨設置站聯(lián)通道聯(lián)系電纜的情況下，利用既有站聯(lián)電路通道，加入方向繼電器切換條件，將對方站所有閉塞分區(qū)軌道繼電器條件串聯(lián)后傳至本站，加上本站所管各分區(qū)軌道繼電器條件，驅(qū)動一個反向區(qū)間檢查繼電器FQJ，用FQJ的吸起來證明整個反向大區(qū)間空閑，并將FQJ條件接入出站信號網(wǎng)絡11線中。電路原理見圖3。

4 結(jié)論

目前，自動站間閉塞反向大區(qū)間運行尚無定型設計電路，四線制方向電路應用在這種運行場景中又存在缺陷，修改定型電路又存在風險，為此各線設計做法不盡相同，難免出現(xiàn)部分功能缺陷。

圖3 FQJ電路圖

上述3種解決方案各有利弊，就哈齊線的修改設計方案而論，其主要缺陷是不能做到連續(xù)檢查，但是開放前檢查的基本功能實現(xiàn)了，沒有增加站間電纜、節(jié)省了投資，也免去了使用中既有自閉電路的大量修改，確保了工程安全。

“連環(huán)切斷法”雖然實現(xiàn)了反向大區(qū)間逐段軌道電路的連續(xù)檢查，但是電路本身沒有獨立性，區(qū)間任何一段軌道電路故障或占用，全線皆“紅”，給行車指揮和故障查找?guī)砹瞬槐恪?/p>

“一次檢查法”顯然克服了上述2種方案的不足，但需要修改原有站聯(lián)電路，如果在今后新線設計時，能夠預留專用通道，反向站間閉塞運行電路問題將會得到徹底解決。同時，也呼吁有關(guān)部門，盡快定型反向站間閉塞運行電路，以統(tǒng)一各線設計做法，確保行車安全。

［1］ 哈齊線信號設計文件．

［2］ TB/T3027-2002.計算機聯(lián)鎖技術(shù)條件．

［3］ TB/T2307-1992.電氣集中各種結(jié)合電路技術(shù)條件．

［4］ TB/T2668-2004.鐵路自動站間閉塞技術(shù)條件．