高鐵軌道電路分路不良與列控發(fā)碼控制問題處理

陳發(fā)年，唐濟(jì)東

（南寧鐵路局 柳州電務(wù)段，1.高級(jí)工程師，2.助理工程師，廣西 柳州 545007）

高鐵軌道電路分路不良與列控發(fā)碼控制問題處理

陳發(fā)年1，唐濟(jì)東2

（南寧鐵路局 柳州電務(wù)段，1.高級(jí)工程師，2.助理工程師，廣西 柳州 545007）

從衡柳高鐵線的桂林北二場(chǎng)發(fā)生一起軌道電路分路不良的個(gè)案進(jìn)行深度分析，發(fā)現(xiàn)列控發(fā)碼控制設(shè)置缺陷，提出了修改列控軟件，修正列控咽喉區(qū)發(fā)碼控制方式及時(shí)機(jī)和修改電路等改進(jìn)措施，以防止因高鐵軌道電路分路不良對(duì)行車的干擾。

高鐵信號(hào)；軌道電路；分路不良；列控發(fā)碼

10.13572/j.cnki.tdyy.2015.01.001

衡柳高鐵于2013年12月28日全線正式開通運(yùn)營，該線列控系統(tǒng)采用CTCS-2級(jí)，區(qū)間采用ZPW-2000 K制式軌道電路，站內(nèi)軌道電路為WXJ 25 B型微電子相敏軌道電路設(shè)備，地面設(shè)備與車載設(shè)備間的信息采用軌道電路加應(yīng)答器的傳輸方式的信號(hào)列控系統(tǒng)。

在高鐵信號(hào)列控系統(tǒng)中，軌道電路是實(shí)現(xiàn)對(duì)地面軌道區(qū)段的列車占用檢查，是對(duì)列車超速防護(hù)系統(tǒng)（ATP）實(shí)現(xiàn)控車的重要信息來源，因此在高鐵線路上不允許存在軌道電路分路不良。但在衡柳線運(yùn)行過程中，動(dòng)車運(yùn)行的正線上仍然偶爾發(fā)生軌道電路分路不良影響行車的現(xiàn)象。如桂林至桂林北區(qū)間每天有46對(duì)列車經(jīng)過，桂林北屬于客貨共線的樞紐站還有頻繁的調(diào)車作業(yè)，經(jīng)過正線咽喉區(qū)段線路運(yùn)行的列車、車列每天不少于60次，但是動(dòng)車運(yùn)行的正線上仍然偶爾發(fā)生軌道電路分路不良影響行車的現(xiàn)象，使運(yùn)輸秩序受到影響。經(jīng)調(diào)查分析，故障原因除了外界影響軌道分路不良外，其中列控發(fā)碼控制系統(tǒng)配置等方面存在的深層問題，急需我們?nèi)ヌ剿?，破解難題。

1 故障經(jīng)過及調(diào)查過程

1.1 故障概況2014年5月6日，G 529次在桂北II 場(chǎng)IG通過，越過出站信號(hào)機(jī)進(jìn)入226-236 DG區(qū)段時(shí)，因分路不良造成在k337.54處車載ATP報(bào)SB7制動(dòng)停車。故障當(dāng)日調(diào)閱列控設(shè)備動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（DMS）時(shí)ATP報(bào)SB7制動(dòng)停車DMS截圖見圖1。

圖1 ATP報(bào)SB7制動(dòng)停車DMS截圖

1.2 調(diào)查過程故障發(fā)生后我們立即到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析：縱向從4月下旬開始調(diào)閱G 529次每天進(jìn)入226-236 DG區(qū)段的監(jiān)測(cè)曲線共14次、調(diào)閱5月6日全天共62次列車經(jīng)過226-236 DG區(qū)段的曲線一起進(jìn)行分析比較；橫向調(diào)閱G 529次與G 535次及普通列車進(jìn)入226-236 DG區(qū)段的曲線比較分析、調(diào)閱G 529次進(jìn)入226-236 DG區(qū)段的曲線與G 530次進(jìn)入53-63 DG區(qū)段的曲線比較分析、調(diào)閱G 529次進(jìn)入226-236 DG區(qū)段的曲線與同一發(fā)車進(jìn)路內(nèi)的204 DG區(qū)段曲線比較分析；調(diào)閱故障時(shí)聯(lián)鎖、列控、CTC及集中監(jiān)測(cè)圖像和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；現(xiàn)場(chǎng)檢查測(cè)試226-236 DG區(qū)段電氣特性及軌面情況。

2 故障原因分析及判斷

2.1 故障發(fā)生時(shí)的微機(jī)監(jiān)測(cè)調(diào)閱分析

2.1.1 電壓曲線分析 根據(jù)《鐵路信號(hào)維護(hù)規(guī)則》（技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)分路時(shí)WXJ 25 B型微電子相敏軌道電路接收端電壓不大于10 V。226-236 DG故障時(shí)微機(jī)監(jiān)測(cè)電壓曲線顯示18：17：04.0為8.3 V，使226-236 DGJ失磁開始落下，前節(jié)點(diǎn)斷開；18：17：04.250 為11.2 V，18:17:04.500為11.0 V，使226-236 DGJ再次勵(lì)磁，接通前節(jié)點(diǎn)。電壓曲線見圖2所示。

圖2 226-236DG故障時(shí)微機(jī)監(jiān)測(cè)電壓曲線

從集中監(jiān)測(cè)開關(guān)量可以看出，226-236 DGJ狀態(tài)在18：17：03至18：17：04間，只有↑→↓、↑→↓，中間沒有↓→↑的過程，說明226-236 DGJ僅僅是前接點(diǎn)剛斷開過再接通，后接點(diǎn)沒有接通過，故障時(shí)的狀態(tài)見圖3所示。

圖3 226-236 DGJ故障時(shí)狀態(tài)

2.1.2 發(fā)送功出低頻曲線 調(diào)閱集中監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)的226-236 DG發(fā)送功出低頻，自18：17：05開始從11.3 HZ（L碼）轉(zhuǎn)換到27.9 HZ（JC碼）。

圖4 226-236 DG故障時(shí)功出低頻變化

經(jīng)過以上分析，我們判斷動(dòng)車G 529次以41 km/h的低速進(jìn)入226-236 DG區(qū)段使226-236 DGJ前接點(diǎn)斷開；瞬間（0.25 s）分路不良使226-236 DGJ前接點(diǎn)再接通是直接導(dǎo)致故障發(fā)生的原因。

2.1.3 瞬間分路不良原因判斷 桂林北站因?yàn)楦脑焓┕ぃ€限速45 km/h，動(dòng)車實(shí)際以41 km/h的低速壓入該區(qū)段1 s內(nèi)，輪對(duì)只壓入該區(qū)段11.4 m，即只有一組輪對(duì)進(jìn)入該區(qū)段；桂林北地區(qū)多雨潮濕、氣候溫?zé)幔貏e是下午雨后天晴，鋼軌軌面容易生銹，影響分路效果；動(dòng)車結(jié)構(gòu)與普速列車不同，第一節(jié)車體較輕，輪對(duì)接觸鋼軌部位與普速列車不一致，容易造成瞬間分路不良。

2.2 瞬間分路不良對(duì)列控影響的分析對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，瞬間分路不良在電壓順序下降、進(jìn)路內(nèi)其他區(qū)段有車占用、側(cè)線發(fā)車低速運(yùn)行這3種情況下不會(huì)造成列控改變發(fā)碼觸發(fā)ATP常用制動(dòng)。只有當(dāng)G 529次占用該區(qū)段226-236 DG前接點(diǎn)斷開，導(dǎo)致XⅡ-Ⅰ信號(hào)機(jī)正常關(guān)閉和分路不良使226-236 DG前接點(diǎn)接通，這2個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)可造成列控改變發(fā)碼觸發(fā)ATP常用制動(dòng)。具體情況分析如下。

2.2.1 電壓順序下降列控發(fā)碼不變 5月9日G 529次進(jìn)入226-236 DG區(qū)段也發(fā)生分路不良，但是3個(gè)采集點(diǎn)電壓都順序下降（見圖5所示），226-236 DGJ前接點(diǎn)一次性斷開后沒有再次接通的情況，沒有造成列控改變發(fā)碼觸發(fā)ATP常用制動(dòng)。

圖5 5月9日G 529次進(jìn)入226-236 DG區(qū)段電壓曲線

2.2.2 進(jìn)路內(nèi)其他區(qū)段有車占用列控發(fā)碼不變 進(jìn)路內(nèi)其他區(qū)段有車占用，進(jìn)路內(nèi)第一區(qū)段發(fā)生分路不良，引起繼電器跳變也不會(huì)造成列控改變發(fā)碼。5 月11日12：10 G 530次在桂北II場(chǎng)IIG通過，越過出站信號(hào)機(jī)進(jìn)入53-63 DG區(qū)段，因分路不良造成53-63 DG區(qū)段電壓從14.7 V到7.6 V再恢復(fù)到18 V的監(jiān)測(cè)曲線（見圖6所示），由于同一進(jìn)路內(nèi)的下一軌道區(qū)段有車占用，列控發(fā)碼沒有改變。

2.2.3 側(cè)線發(fā)車低速運(yùn)行列控發(fā)碼不變 由于設(shè)計(jì)為側(cè)線接發(fā)車道岔區(qū)段不發(fā)碼，發(fā)生分路不良繼電器跳變，也不會(huì)造成列控發(fā)碼改變。下圖是5月10 日23:35分側(cè)線發(fā)車時(shí)226-236 DG電壓監(jiān)測(cè)見圖7。

圖6 5月11日G 530次53-63 DG電壓曲線

圖7 側(cè)線發(fā)車時(shí)226-236DG電壓曲線

2.2.4 改變列控發(fā)碼的條件 綜合以上分析，我們得出結(jié)論：故障時(shí)①G 529次占用該區(qū)段226-236 DG前接點(diǎn)斷開，導(dǎo)致XⅡ-Ⅰ信號(hào)機(jī)正常關(guān)閉；②分路不良使226-236 DG前接點(diǎn)接通，這時(shí)204 DG空閑，列控中心判斷XⅡ-Ⅰ至SF進(jìn)路內(nèi)所有區(qū)段全部出清。只有同時(shí)滿足①+②條件，列控中心才控制對(duì)應(yīng)的發(fā)送器發(fā)送27.9 HZ的JC碼，造成列車收上27.9 HZ的JC碼觸發(fā)ATP常用制動(dòng)停車。

2.3 列控發(fā)碼控制設(shè)置缺陷分析衡柳線列控中心在疊加電碼化的情況下，對(duì)咽喉區(qū)發(fā)碼控制方式的發(fā)碼邏輯只采集軌道繼電器吸起條件進(jìn)行判斷：在正線發(fā)車進(jìn)路的始端信號(hào)開放后，列控中心控制對(duì)應(yīng)的發(fā)送盒發(fā)送區(qū)間離去區(qū)段的對(duì)應(yīng)低頻；在進(jìn)路始端信號(hào)正常關(guān)閉后，如果進(jìn)路上所有區(qū)段全部出清，或進(jìn)路離去區(qū)段占用，則列控中心控制對(duì)應(yīng)的發(fā)送盒改發(fā)JC碼。

也就是說，列車在衡柳線正線通過時(shí)，列車越過出站信號(hào)機(jī)，占用出站信號(hào)機(jī)防護(hù)的進(jìn)路第一個(gè)道岔區(qū)段，使其DGJ前接點(diǎn)斷開，出站信號(hào)機(jī)正常關(guān)閉；瞬間分路不良使DGJ前接點(diǎn)接通，而且出站信號(hào)機(jī)防護(hù)的進(jìn)路其他區(qū)段都沒有占用，這時(shí)不檢查進(jìn)路離去區(qū)段是否有車占用，列控中心判斷該進(jìn)路內(nèi)所有區(qū)段全部出清，控制對(duì)應(yīng)的發(fā)送器改變發(fā)送27.9 HZ的JC碼，造成列車收上27.9 HZ的JC碼觸發(fā)ATP常用制動(dòng)停車。

按照《鐵路信號(hào)聯(lián)鎖試驗(yàn)暫行辦法》規(guī)定，列控咽喉區(qū)發(fā)碼控制方式及時(shí)機(jī)為：發(fā)車時(shí)，列車壓入1LQG或另一段發(fā)車進(jìn)路時(shí)，對(duì)應(yīng)的發(fā)送器恢復(fù)發(fā)檢測(cè)碼。衡柳線列控中心發(fā)碼控制不檢查進(jìn)路離去區(qū)段是否有車占用，沒有對(duì)輕車跳動(dòng)進(jìn)行防護(hù)。因此我們認(rèn)為列控發(fā)碼控制設(shè)置缺陷是導(dǎo)致該故障發(fā)生的重要原因。

3 采取措施及改進(jìn)建議

3.1 更換軌道電路接收器及繼電器按《鐵路信號(hào)維護(hù)規(guī)則》規(guī)定的WXJ 25 B型微電子相敏軌道電路接收器最大應(yīng)變時(shí)間0.5 s進(jìn)行配置，將原226-236 DG的軌道電路接收器及軌道電路繼電器更換為WXJ 25 B型微電子相敏軌道電路接收器，可延長軌道繼電器緩放時(shí)間，減少瞬間分路不良的影響。

3.2 修改列控軟件督促列控廠家出具分析報(bào)告并建議其修改列控軟件，修正列控咽喉區(qū)發(fā)碼控制方式及時(shí)機(jī)：接車時(shí)，列車壓入股道時(shí)，對(duì)應(yīng)的發(fā)送器恢復(fù)發(fā)檢測(cè)碼；發(fā)車時(shí)，列車壓入1LQG或另一段發(fā)車進(jìn)路時(shí)，對(duì)應(yīng)的發(fā)送器恢復(fù)發(fā)檢測(cè)碼。待軟件經(jīng)過檢測(cè)試驗(yàn)合格，在保證安全的基礎(chǔ)上報(bào)相關(guān)部門批準(zhǔn)后，逐步更換各站軟件，從根本上解決高鐵線路瞬間軌道電路分路不良影響行車的現(xiàn)象。

3.3 修改電路在聯(lián)系設(shè)計(jì)進(jìn)行分析后提出了在桂林北II場(chǎng)226-236 DG的臨時(shí)處理方案：修改電路，將既有226-236 DGJ由JWXC-1700型更換為JWXC-H 310型，在試驗(yàn)中嚴(yán)密監(jiān)測(cè)使用情況，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證試驗(yàn)成功后，再投入正式實(shí)際運(yùn)用，減少對(duì)行車的干擾。

4 結(jié)束語

鑒于列控系統(tǒng)在高鐵運(yùn)營中的重要地位，建議借鑒聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)路三點(diǎn)檢查及軌道防止小車跳動(dòng)的成功經(jīng)驗(yàn)，不斷完善《列控中心技術(shù)規(guī)范》相關(guān)條款，把“技術(shù)要求”提煉成標(biāo)準(zhǔn)，納入設(shè)計(jì)規(guī)范及維護(hù)規(guī)則，指導(dǎo)高鐵建設(shè)及現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)。

柳南客專線也是使用同一類型列控系統(tǒng)，貴廣等新線正在建設(shè)之中，必須對(duì)各高鐵線列控咽喉區(qū)發(fā)碼控制方式及時(shí)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)檢查，驗(yàn)證瞬間軌道電路分路不良的影響，發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)督促整改。

U284.2，U284.48+2

B

1006-8686（2015）0001-03