提高計(jì)軸自動(dòng)所間閉塞系統(tǒng)可靠性的措施

于長江 張?jiān)谟?/p>

提高計(jì)軸自動(dòng)所間閉塞系統(tǒng)可靠性的措施

于長江 張?jiān)谟?/p>

根據(jù)計(jì)軸自動(dòng)所間閉塞系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用過程中發(fā)現(xiàn)的問題，經(jīng)過測(cè)試、分析及研究后，提出有針對(duì)性解決方案，提高系統(tǒng)的可靠性。

計(jì)軸自動(dòng)所間閉塞;電路分析;車輪傳感器

目前，我國鐵路單線區(qū)間大多采用64D型繼電半自動(dòng)閉塞，適應(yīng)于站間距離短、列車成對(duì)運(yùn)行和追蹤系數(shù)小的運(yùn)營線路，在保證行車安全、提高運(yùn)輸效率、改善勞動(dòng)條件等方面發(fā)揮了顯著作用。但是對(duì)于長度在15 km以上，甚至達(dá)到40～50 km的單線區(qū)段，隨著線路運(yùn)量的提高，區(qū)間通過能力成為了制約運(yùn)輸效率的瓶頸。

為此，由哈爾濱鐵路局、相關(guān)計(jì)軸廠家、設(shè)計(jì)院等聯(lián)合提出了計(jì)軸自動(dòng)所間閉塞系統(tǒng)解決方案。它是在非自動(dòng)閉塞區(qū)段上，基于計(jì)軸和自動(dòng)閉塞方向電路的原理而研制出的一種閉塞制式。

該方案通過在站間中間點(diǎn)增設(shè)無人線路所，將大區(qū)間分割成2個(gè)所間區(qū)間，在線路所分界點(diǎn)處上、下行設(shè)并置通過信號(hào)機(jī)，并在通過信號(hào)機(jī)處設(shè)置計(jì)軸傳感器，利用計(jì)軸設(shè)備檢查各所間區(qū)間的占用和空閑狀態(tài)。在通過信號(hào)機(jī)外方，設(shè)置接近連續(xù)式機(jī)車信號(hào)地面信息發(fā)送設(shè)備及預(yù)告信號(hào)機(jī)，機(jī)車信號(hào)有效工作距離不小于1200 m;在線路所處設(shè)置設(shè)備房，用于安放計(jì)軸、軌道電路及電源等設(shè)備;2個(gè)車站與線路所之間鋪設(shè)貫通光纜，用于傳遞計(jì)軸信息和方向電路安全信息;車站設(shè)繼電結(jié)合電路，實(shí)現(xiàn)方向電路、信號(hào)控制切換等功能。

齊齊哈爾電務(wù)段管內(nèi)老萊至伊拉哈、紅旗營至昂昂溪2個(gè)區(qū)間均采用了“計(jì)軸自動(dòng)所間閉塞系統(tǒng)”，明顯提高運(yùn)能。但在運(yùn)用中也發(fā)現(xiàn)一些不足。通過深入調(diào)查分析，針對(duì)實(shí)際發(fā)生案例采取對(duì)應(yīng)措施，進(jìn)一步提高了該系統(tǒng)的可靠性。

1 “壓半軸”安全防護(hù)導(dǎo)致系統(tǒng)可用性差

案例:2010年9月15日14:18，老萊站XⅡ信號(hào)機(jī)綠燈點(diǎn)亮后又關(guān)閉，電務(wù)值班人員檢查為計(jì)軸設(shè)備報(bào)警(報(bào)警內(nèi)容為“壓半軸”)，計(jì)軸設(shè)備檢查所間區(qū)間為占用狀態(tài)，需雙方車站值班員對(duì)計(jì)軸設(shè)備進(jìn)行復(fù)零操作，計(jì)軸設(shè)備恢復(fù)正常后，系統(tǒng)可繼續(xù)使用。

分析:計(jì)軸設(shè)備對(duì)列車輪對(duì)的檢查屬于點(diǎn)式檢查。車輪傳感器按要求安裝在進(jìn)站信號(hào)機(jī)內(nèi)方2～3 m處，室外計(jì)軸設(shè)備采集車輪輪對(duì)數(shù)量，并區(qū)分列車運(yùn)行方向。由于室外計(jì)軸點(diǎn)基本安裝在居民區(qū)附近，加之其他單位在車輪傳感器周圍作業(yè)，發(fā)生外界干擾引發(fā)計(jì)軸設(shè)備錯(cuò)誤報(bào)警情況較多。尤其工務(wù)單軌車在傳感器上走行作業(yè)，或人為在傳感器上用鐵制器具劃動(dòng)，如果車輪電子檢測(cè)器檢測(cè)到主傳感器2組磁頭產(chǎn)生軸脈沖為非有效軸脈沖組(即只有1組磁頭有軸脈沖輸出，或脈沖組2個(gè)脈沖沒有有效重疊區(qū))，且主傳感器其中1組磁頭軸脈沖累計(jì)出現(xiàn)2次時(shí)，計(jì)軸設(shè)備會(huì)有報(bào)警提示，并將計(jì)軸設(shè)備檢查的站間區(qū)間轉(zhuǎn)為占用狀態(tài)。一旦這種情況發(fā)生在信號(hào)開放之后，就會(huì)造成點(diǎn)亮后又關(guān)閉。這時(shí)，需要相鄰兩站確認(rèn)區(qū)間空閑，請(qǐng)求調(diào)度命令，同時(shí)辦理計(jì)軸復(fù)零手續(xù)，再辦理發(fā)車進(jìn)路，重復(fù)開放信號(hào)。

整改措施:完善計(jì)軸設(shè)備軟件，增加無岔軌道區(qū)段條件用于“壓半軸”故障判斷。當(dāng)計(jì)軸設(shè)備檢查出現(xiàn)“壓半軸”情況，同時(shí)檢查無岔軌道區(qū)段的狀態(tài)，若無岔軌道區(qū)段在占用狀態(tài)，計(jì)軸設(shè)備認(rèn)為“壓半軸”為有效，連續(xù)出現(xiàn)2次，計(jì)軸設(shè)備報(bào)警;若無岔軌道區(qū)段在空閑狀態(tài)，則判定其為干擾，“壓半軸”狀態(tài)無效并清除。2012年7月，會(huì)同設(shè)備廠家對(duì)計(jì)軸設(shè)備軟件進(jìn)行升級(jí)，運(yùn)用至今，“壓半軸”故障再?zèng)]有發(fā)生過。

2 車輪傳感器性能劣化

案例:2012年8月6日19:40，C40880次通過對(duì)面泉上行通過信號(hào)機(jī)后，伊拉哈站至老萊站間上行(對(duì)面泉線路所)通過信號(hào)機(jī)紅燈。故障原因是老萊站計(jì)軸設(shè)備主傳感器指標(biāo)劣化。

分析:車輪傳感器安裝在鋼軌上長期運(yùn)用，軌旁設(shè)置車輪電子檢測(cè)器。設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:車輪傳感器的發(fā)送電壓應(yīng)大于36 V，車輪傳感器的接收電壓不小于25 mV?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn)車輪傳感器接收電壓指標(biāo)大多偏低。變化原因在于車輪傳感器線圈的密封膠老化，出現(xiàn)剝離，在雷雨季節(jié)進(jìn)水，導(dǎo)致接收線圈電壓變化大，從而帶來直接干擾和沖擊。

整改措施:一是改進(jìn)車輪傳感器線圈封閉工藝標(biāo)準(zhǔn)，防止進(jìn)入潮氣，更換了改進(jìn)后的車輪傳感器，使其接收電壓達(dá)到38 mV左右，保證計(jì)軸設(shè)備正常工作;二是更換電源卡，從而提高接收線圈電壓幅度。2013年初，會(huì)同廠家更換了3個(gè)電源卡。發(fā)送電壓由48 V升到68 V，接收電壓由38 mV升高到68 mV。比對(duì)2012年發(fā)生4次車輪傳感器故障，改進(jìn)后的車輪傳感器工作穩(wěn)定。

3 車輪電子檢測(cè)器電源防雷設(shè)計(jì)不完善

案例:2011年5月30日18:03，由于雷擊，將伊拉哈站的車輪電子檢測(cè)器箱內(nèi)電源卡擊壞，不能輸出5 V、12 V電源。由于該站為無人值守站，故障延時(shí)118 min。

分析:電源防雷設(shè)計(jì)為一橫一縱方式，其中一個(gè)電源線遇有雷擊，不能直接對(duì)地放電，起不到雷電防護(hù)作用。進(jìn)入雷雨季節(jié)后，電子檢測(cè)器電源卡易受雷電沖擊，導(dǎo)致過電壓保護(hù)裝置啟動(dòng)，電源卡停止工作，無法自動(dòng)復(fù)原，形成故障。線路所和伊拉哈站無信號(hào)值班人員，造成故障延時(shí)較長。

整改措施:一是電源防雷設(shè)計(jì)改為一橫二縱方式，在保證地線電阻達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的條件下，雷擊進(jìn)入電源系統(tǒng)可以直接對(duì)地放電;二是設(shè)計(jì)調(diào)試電源卡參數(shù)，改進(jìn)完善過壓過流電氣特性，提高防護(hù)等級(jí)，保證電源卡瞬間過流過壓停止工作情況下，能夠自動(dòng)復(fù)原;三是重新安裝高標(biāo)準(zhǔn)地線，用于車輪電子檢測(cè)器位置的通道防雷，地線接觸可靠，地線電阻在4Ω以下。

4 方向電路供電設(shè)計(jì)不合理

案例:2011年9月14日9:55，伊拉哈站和老萊站方向電路出現(xiàn)雙接現(xiàn)象。9月16日10:6、10:34，兩站間計(jì)軸設(shè)備再次發(fā)生故障，影響多次列車運(yùn)行。

分析:通過電路分析，發(fā)現(xiàn)方向電路電源電壓30 V，為2個(gè)JPXC-1000型偏極繼電器和1個(gè)JYXC-270型極性保持繼電器線圈串聯(lián)電路供電。偏極繼電器線圈靠電壓工作，極性保持繼電器線圈靠電流工作。監(jiān)控測(cè)試發(fā)現(xiàn)，JPXC-1000型偏極繼電器動(dòng)作電壓達(dá)到9.75 V，極性保持繼電器動(dòng)作電壓達(dá)到10.5 V，電流38 mA。當(dāng)電源電壓波動(dòng)時(shí)，不能保證串聯(lián)的3個(gè)繼電器可靠工作。

整改措施:依據(jù)《信號(hào)維護(hù)規(guī)則》規(guī)定: JPXC-1000型偏極繼電器工作值不大于16 V，釋放值不小于4 V，額定工作值24 V;JYXC-270極性保持繼電器轉(zhuǎn)極值20～32 mA，額定值48 mA。方向電路電源電壓改用可調(diào)整流器，或在電源輸出端并聯(lián)電容提高電壓，保證在電源電壓波動(dòng)的情況下，極性保持JYXC-270繼電器電流不超標(biāo)，偏極JPXC-1000繼電器可靠工作。

5 光纖通道質(zhì)量不佳

分析:兩處所間計(jì)軸設(shè)備均采用光纖通道傳輸，傳輸距離為13 km左右，光纜大約每2 km接續(xù)一次。如果施工質(zhì)量不好，就會(huì)造成光通道衰耗大，影響接收的穩(wěn)定性。經(jīng)過測(cè)試發(fā)現(xiàn)，老萊至伊拉哈兩站與中間計(jì)軸點(diǎn)對(duì)面泉之間的光纖狀態(tài)一直不良:一側(cè)衰耗大，另一側(cè)斷一芯。

整改措施:安排專業(yè)人員，攜帶專用儀表工具進(jìn)行測(cè)試分析，查找不良地點(diǎn)，于2011年11月更換了300 m不良光纜，徹底消除隱患。

6 職工對(duì)設(shè)備掌握不到位

分析:設(shè)備上道時(shí)，設(shè)備養(yǎng)護(hù)人員的培訓(xùn)還沒有完全到位，對(duì)設(shè)備的布局、結(jié)構(gòu)和功能了解不深，設(shè)備維護(hù)項(xiàng)目、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和周期不明確，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在的隱患。

整改措施:2012年7月，舉辦現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)班，講解了計(jì)軸設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、功能結(jié)構(gòu)、明確了測(cè)試項(xiàng)目、標(biāo)準(zhǔn)和周期?，F(xiàn)場(chǎng)手把手指導(dǎo)測(cè)試了各項(xiàng)數(shù)據(jù)，制作了測(cè)試清樣，進(jìn)一步提高了職工檢修養(yǎng)護(hù)能力。

7 結(jié)束語

近期，通過采取一系列技術(shù)措施和手段，對(duì)計(jì)軸自動(dòng)所間閉塞系統(tǒng)的電路進(jìn)一步完善。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用情況和效果看，杜絕了上述幾種故障，設(shè)備運(yùn)用穩(wěn)定。

According to the problems found in field use of automatic inter-block post block system with axle counter，we propose a directed solution to enhance the reliability of the system through testing，analysis and research.

Automatic inter-block post block with axle counter;Circuit Analysis;Wheel sensor

于長江:哈爾濱鐵路局齊齊哈爾電務(wù)段助理工程師161000黑龍江齊齊哈爾

張?jiān)谟?哈爾濱鐵路局齊齊哈爾電務(wù)段技術(shù)員161000黑龍江齊齊哈爾

哈爾濱鐵路局科研項(xiàng)目

2013-03-27

(責(zé)任編輯:溫志紅)