高壓脈沖軌道電路和25 Hz軌道電路時間特性匹配解決方案

宋 盼，徐秀蘭

(通號（長沙）軌道交通控制技術(shù)有限公司，長沙 410006)

1 問題產(chǎn)生

京廣線源潭站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖換裝開通后，現(xiàn)場反映，上行列車以120 km/h 通過正線時，高壓脈沖軌道區(qū)段1DG 漏解鎖，下行單機(jī)以100 km/h 通過正線時進(jìn)入高壓脈沖軌道區(qū)段6-12DG 機(jī)車短暫掉碼、IG 漏解鎖。

2 原因分析

根據(jù)“GMX-GX 型電子化不對稱高壓脈沖軌道電路系統(tǒng)技術(shù)手冊”規(guī)定，高壓脈沖系統(tǒng)落下延時為1 ～1.5 s，系統(tǒng)吸起時間為2 ～2.5 s，軌道繼電器為JWXC-1700 型無極繼電器。

97 型25 Hz 相敏軌道電路接收端采用JRJC-70/240 型交流二元二位繼電器、軌道繼電器為JWXC-H310 型無極緩動繼電器。

電碼化發(fā)碼繼電器為JWXC-H340 型無極緩放繼電器。

目前，國內(nèi)鐵路機(jī)車最短中心軸距L 為11 m。

各繼電器的動作時間如表1 所示。

表1 繼電器動作時間Tab.1 Relay action time

1）軌道區(qū)段漏解鎖分析

如圖1 所示，IIAG、13DG 為97 型25 周軌道區(qū)段，1DG、7DG 為高壓脈沖軌道區(qū)段,IIAG 長度L1為65 m。

圖1 1DG平面示意圖Fig.1 1DG plan sketch

上行通過列車以V=120 km/h 速度由1DG 駛向IIAG 時：

列車最后輪對出清1DG 后，1DG 軌道繼電器（1DGJ）吸起時間：T1=2.5+0.22=2.72 s；

列車最后輪對出清1DG 至出清IIAG 時間：T2=L1/V=1.95 s；

列車最后輪對出清IIAG 后，IIAG 聯(lián)鎖采集軌道繼電器（IIAGJ）吸起時間:T3=0.4+0.2=0.6 s；

繼電器1DGJ 與IIAGJ 吸起時間差T=T1-T2-T3=0.17 s。

因此，繼電器IIAGJ 先于1DGJ 吸起，即IIAG紅光帶消失后1DG 仍顯示紅光帶，不能滿足信號聯(lián)鎖“三點(diǎn)檢查”條件，1DG 漏解鎖。

另通過復(fù)檢1DG 高壓脈沖接收器，發(fā)現(xiàn)該接收器緩吸時間為6 ～7.5 s。

2）單機(jī)高速通過短暫掉碼

如 圖2 所 示，IG 為97 型25 Hz 軌 道 區(qū) 段，6-12DG、4-18DG 為高壓脈沖軌道區(qū)段。

圖2 6-12DG平面示意圖Fig.2 6-12DG plan sketch

下行通過單機(jī)以V=100 km/h 速度由IG 駛向6-12DG 時：

IG 出清后，IG 軌道繼電器（IGJ）吸起時間：T1=0.4+0.2=0.6 s；

單機(jī)第一輪對壓入6-12DG 至出清IG 時間：T2=L/V=0.396 s；

單機(jī)第一輪對壓入6-12DG 至繼電器（6-12DGJ）落下時間：T3=1.5+0.03=1.53 s；

繼電器IGJ 吸起與繼電器6-12DGJ 落下時間差T=T3-T1-T2=0.534 s>0.5 s。

如圖3 所示，因列車通過出清IG 后1.53 s 內(nèi)，繼電器IGJ 吸起。XILXJ 落下、6-12DGJ 仍處于吸起狀態(tài)切斷發(fā)碼繼電器XIFMJ 勵磁及自保電路，發(fā)碼繼電器XIFMJ 延時0.5 s 后落下，造成機(jī)車短暫掉碼。同時，IG 紅光帶消失后間隔0.53 s 6-12DG才顯示紅光帶，出現(xiàn)IG 漏解鎖及列車“占用丟失”現(xiàn)象。

圖3 XIFMJ勵磁電路原理圖Fig.3 XIFMJ excitation circuit schematic diagram

圖4 6-12DG GCJ勵磁電路原理圖Fig.4 6-12DG GCJ excitation circuit schematic diagram

如圖4 所示，另因列車出清I G,I G J F1 在0.78 s 后 吸 起,6-12D G 2G J F1 在1.53 s 后 落下,故6-12DG GCJ 的勵磁電路被切斷落下,從IGJ 吸起至6-12DGJ 落下間中斷6-12DG 發(fā)碼通道0.75 s。造成機(jī)車短暫掉碼。

3 解決方案

根據(jù)以上分析和計(jì)算，因兩種不同制式電路時間特性不一致，出現(xiàn)軌道區(qū)段漏解鎖、單車高速通過時短暫掉碼的現(xiàn)象。本文提出以下兩種解決方案。

方案一：在前期設(shè)計(jì)時，車站正線區(qū)段統(tǒng)一軌道電路制式，保證所有軌道區(qū)段時間特性一致。或通過修改計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軟件抵消時差，保持兩種不同制式軌道繼電器落下、吸起時間采集信息相同。不適用于已開通運(yùn)營的車站。

方案二:與高壓脈沖軌道區(qū)段相鄰的97 型25 Hz 相敏軌道繼電器增加延時吸起電路解決列車占用丟失、軌道區(qū)段漏解鎖問題；發(fā)碼繼電器勵磁電路增加緩放電路，保證機(jī)車可靠接收軌面低頻碼。

1）軌道區(qū)段漏解鎖、占用丟失解決方案

結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，與高壓脈沖軌道區(qū)段相鄰的97 型25 Hz 軌道區(qū)段采用阻容元件構(gòu)建軌道繼電器延時吸起電路，維持軌道繼電器落下時間不變。即25 Hz 軌道電路DGJ（JWXC-H310）增加軌道復(fù)示繼電器DGJF（JWXC-1700），DGJF 具備2 s緩吸的特性，使兩種不同制式的軌道電路時間特性基本一致。同步將信號聯(lián)鎖采集回路修改至復(fù)示繼電器。原理如圖5 所示。

2）單機(jī)高速通過時短暫掉碼解決方案

原電碼化發(fā)碼繼電器（JWXC-H340）緩放時間為0.5 s，不能滿足低頻信息持續(xù)輸出至軌面，不能保證高速通過單機(jī)可靠接收軌面低頻信息。本方案提出將原發(fā)碼JWXC-H340 型無極緩動繼電器更換成JWXC-1700 型無極繼電器，并在繼電器1、4 線圈上并接由阻容元件構(gòu)建的放電電路。實(shí)現(xiàn)電碼化發(fā)碼繼電器緩放3 s 延時效果，即在軌道繼電器落下的情況下，電碼低頻信息持續(xù)傳輸3 s，如圖6 所示。另IGJ 增加軌道復(fù)示繼電器DGJF, 其原理如圖5 所示。同步將IG GJF1 勵磁電路由DGJ 節(jié)點(diǎn)修改至DGJF 節(jié)點(diǎn),增加緩吸2 s 效果。保證單機(jī)高速通過時可靠接收軌面低頻信息，確保行車安全。

圖5 軌道繼電器DGJ增加2 s緩吸電路原理圖Fig.5 Schematic diagram of adding 2 s slow pick-up circuit for track relay DGJ

4 總結(jié)

綜上分析，全站統(tǒng)一軌道電路制式可以避免因軌道制式的時間特性不同而影響軌道區(qū)段漏解鎖、列車占用丟失、單機(jī)掉碼等問題發(fā)生。但車站聯(lián)鎖改造中，統(tǒng)一使用97 型25 Hz 相敏軌道電路不能提高軌道區(qū)段的分路靈敏度，統(tǒng)一使用電子化不對稱高壓脈沖軌道電路系統(tǒng)受限因素多，且增加相關(guān)設(shè)備維護(hù)成本。采用阻容元件構(gòu)建延時或緩放電路可作為一種直接有效的方法，使不對稱高壓脈沖軌道電路和97 型25 Hz 相敏軌道電路時間特性基本匹配。

圖6 XIFMJ增加緩放3 s電路圖Fig.6 Schematic diagram of adding 3 s slow release circuit for XIFMJ