機車信號掉碼問題的分析與處理

閆其道 中國鐵路上海局集團有限公司合肥電務(wù)段

2017年8月31日，51624次單機從合肥方向進入水蚌線姜橋站 2G區(qū)段（圖1中的2CG、6DG、2BG、8DG、2AG紅線區(qū)段），車站值班員開放S2出站信號機，司機反映機車信號收不到碼，后辦理非正常發(fā)車。圍繞該起問題的分析與處理，本文進行詳細闡述，找出問題產(chǎn)生的原因，提出有效的解決方法，最終降低設(shè)備隱患。

圖1 紅線為機車無碼區(qū)段

1 姜橋站內(nèi)電碼化原理和電路介紹

水蚌線姜橋站行車信號控制設(shè)備為6502電氣集中，站內(nèi)電碼化設(shè)備為國產(chǎn)移頻電碼化，當(dāng)某一區(qū)段移頻化時，傳輸繼電器（CJ）處于脈動狀態(tài)，當(dāng)其勵磁時向軌道發(fā)送移頻信息，失磁時將原軌道電路設(shè)備接向鋼軌，列車出清后軌道電路自動恢復(fù)。

（1）碼繼電器（MJ）勵磁電路。MJ勵磁電路和自閉電路如圖2所示，1MJ（S2）繼電器線圈1通過X2ZCJ第7組后接點，X2ZJ第7組后接點接通KZ24V電源，1MJ（S2）繼電器線圈4通過2G中任意軌道復(fù)示繼電器第2組后接點（2CGJF1、6DGJF1、2BGJF1、8DGJF1、2AGJF1） 接 通 KF24V 電 源 ，1MJ（S2）繼電器勵磁吸起并依靠自身第2組前接點自閉，為下一步相應(yīng)區(qū)段的傳輸繼電器（CJ）勵磁提供KZ電源，這時機車出清2DG區(qū)段，X2ZCJ繼電器勵磁吸起，其第7組前接點切斷 1MJ（S2）繼電器勵磁電路，此時 1MJ（S2）繼電器依靠其第

2 組前接點自閉電路保持在吸起狀態(tài)。

圖2 姜橋站原MJ電路圖

（2）脈動繼電發(fā)碼器(MFQ)、碼監(jiān)督檢查繼電器（MJJ）電路脈動繼電發(fā)碼器構(gòu)成脈動電源，為傳輸繼電器（CJ）設(shè)備供電（見圖3），不斷地通斷CJ，使應(yīng)吸起的CJ脈動。為提高脈動切換方式的可靠性，設(shè)置主、副繼電發(fā)碼器AMFQ和BMFQ（FJ-1型）。正常情況下，AMFQ脈動繼電發(fā)碼的7-8線圈始終有KZ、KF24V電源，一直處于脈動工作狀態(tài)，當(dāng)AMFQ脈動繼電發(fā)碼器吸起時，通過KZ電源-AMFQ脈動繼電發(fā)碼器51-52前接點-電阻1-2-電容C11-2-KF電源，給電容C1充電；當(dāng)AMFQ脈動繼電發(fā)碼器落下時，MJJ繼電器通過電容C11-電阻1-2-AMFQ脈動繼電發(fā)碼器51-53-MJJ繼電器1-4-電容C12回路放電吸起，當(dāng)AMFQ脈動繼電發(fā)碼器再次吸起時，為防止轉(zhuǎn)換過程中MJJ失磁掉下，MJJ繼電器通過C21-MJJ1-4-C22回路電容C2放電，確保MJJ繼電器可靠工作在吸起狀態(tài)。若AMFQ脈動繼電發(fā)碼器故障落下時，則MJJ會失磁落下，通過MJJ繼電器第一組后接點將直流KZ24V電源送給BMFQ脈動繼電發(fā)碼器，使得BMFQ脈動繼電發(fā)碼器迅速接替AMFQ脈動繼電發(fā)碼器工作。

圖3 脈動繼電器電路圖

（3）傳輸繼電器（CJ）電路。當(dāng)單機占用2CG區(qū)段，2CG繼電器落下，2CGJF1繼電器落下，5SCJ繼電器通過2CGJF1繼電器41-43接點溝通勵磁電路（見圖4）開始脈動，將地面電碼化信息送向鋼軌；當(dāng)單機占用6DG區(qū)段，6DGJ繼電器落下，6DGJF1落下，4SCJ繼電器通過6DGJF1繼電器41-43接點溝通勵磁電路，4SCJ繼電器開始脈動，同時切斷2CG區(qū)段發(fā)碼電路，5SCJ繼電器復(fù)原；依次類推，單機順次占用2BG、8DG、2AG 區(qū)段，3SCJ、2SCJ、1SCJ繼電器先后開始勵磁脈動，始終保持地面設(shè)備發(fā)碼信息傳輸?shù)倪B續(xù)，同時切斷后方區(qū)段SCJ繼電器勵磁電路，助其復(fù)原，機車出清后軌道電路設(shè)備自動復(fù)原成調(diào)整狀態(tài)。

圖4 CJ勵磁電路圖

（4）發(fā)碼電路。通過以上MJ繼電器電路、脈動繼電發(fā)碼器電路、CJ繼電器電路分析，在以上條件都具備且工作正常的前提下，CJ吸起將地面碼信息通過電纜發(fā)送到鋼軌（見圖5），機車信號線圈接收后準確顯示地面信號機狀態(tài)，指揮機車運行；CJ落下恢復(fù)軌道電路正常工作狀態(tài)。

圖5 發(fā)碼電路

2 掉碼檢查與分析

（1）掉碼檢查。接車站值班員機車信號掉碼通知后，電務(wù)人員迅速趕到現(xiàn)場進行檢查處理，檢查控制臺無異常告警信息，測試信號機械室S2移頻發(fā)送盒功出電壓11.6 V，在標準范圍內(nèi)，檢查其它發(fā)碼設(shè)備，沒有發(fā)現(xiàn)異常。模擬單機運行，開放S2出發(fā)信號后，分別在2CG、6DG、2BG受電端，8DG送電端，2AG受電端軌面可測試出電碼化信息，說明發(fā)碼設(shè)備和發(fā)碼通道正常。經(jīng)訪問車站值班員，只是單機偶發(fā)收不到碼，整列編組的機車沒有出現(xiàn)收不到碼情況。

（2）因機車掉碼時天氣在下雨，處理人員室外檢查鋼軌作用面存在一定程度的銹蝕，會造成單機輪對接觸電阻增大，加之51624次是單機，相比整列編組車自重輕，這兩種情況會造成2G中某一軌道電路區(qū)段分路不良，引發(fā)1MJ（S2）繼電器失磁后無法吸起，導(dǎo)致機車信號收不到碼。為驗證上述分析結(jié)論是否正確，處理人員當(dāng)天模擬事發(fā)時單機運行情況，分別占用2CG、6DG、2BG、8DG、2AG區(qū)段，每區(qū)段選取前、中、后三處分路點，使用24.5 KN分路不良測試儀測試殘壓，均發(fā)現(xiàn)不同程度的超過標準值2.7 V。因此可以初步判斷，分路不良是機車信號掉碼的誘因。

（3）MJ勵磁電路（見圖2）分析。當(dāng)單機從合肥方向進入姜橋站2CG區(qū)段，此時車站值班員開放S2出發(fā)信號機，1MJ（S2）繼電器線圈1通過X2ZCJ第7組后接點，X2ZJ第7組后接點接通KZ24V電源，1MJ（S2）繼電器線圈4通過2CGJF1繼電器第2組后接點接通KF24V電源，1MJ（S2）繼電器勵磁吸起，5SCJ繼電器開始脈動，如果此時單機出清2DG區(qū)段，X2ZCJ繼電器恢復(fù)吸起，其第7組前接點切斷1MJ（S2）繼電器勵磁電路，1MJ（S2）繼電器依靠其第2組前接點保持在自閉狀態(tài)，當(dāng)單機依次占用6DG、2BG、8DG、2AG區(qū)段時，1MJ（S2）繼電器依靠 6DGJF1、2BGJF1、8DGJF1、2AGJF1 繼電器第2組后接點和自身第2組前接點保持在吸起狀態(tài)，從而保證4SCJ、3SCJ、2SCJ、1SCJ繼電器脈動工作。通過電路分析，假如單機占用2CG區(qū)段出現(xiàn)分路不良時，2CGJF1繼電器吸起，其第4組后接點切斷5SCJ繼電器勵磁電路（圖4），5SCJ繼電器落下，其第2組后接點切斷1MJ（S2）繼電器KF24電源，1MJ（S2）繼電器失磁落下并切斷自身第2組前接點溝通的自閉電路；當(dāng)分路效應(yīng)恢復(fù)，2CG區(qū)段軌道繼電器吸起，相應(yīng)2CG軌道復(fù)示繼電器吸起，1MJ（S2）繼電器線圈4通過2CGJF1繼電器第2組后接點接通KF電源，但是因其KZ24V電源之前被自身第 2組 1MJ（S2）繼電器后接點切斷，所以 1MJ（S2）繼電器勵磁電路缺少KZ24V電源，無法再次勵磁吸起，地面碼信息無法發(fā)送到鋼軌。依次類推，6DG、2BG、8DG、2AG區(qū)段在單機單用時，也可能會出現(xiàn)壓不死導(dǎo)致的分路不良情況，其相應(yīng)復(fù)示繼電器第 2組后接點（6DGJF1、2BGJF1、8DGJF1、2AGJF1）不能接通KF電源，1MJ（S2）繼電器失磁后無法再次吸起，4SCJ、3SCJ、2SCJ、1SCJ繼電器失磁落下，地面碼信息無法發(fā)送到鋼軌，造成機車信號掉碼。因此，如何保證機車分路不良時的KZ電源不中斷，成為解決掉碼問題的關(guān)鍵所在。

3 解決建議

（1）修改發(fā)碼MJ勵磁電路（見圖6），增加MJ第2條勵磁電路。當(dāng)S2開放出站信號至蚌埠方向時S2LXJ即可勵磁，其S2LXJF繼電器亦勵磁。當(dāng)單機瞬間壓不死，1MJ（S2）繼電器會因KF24 V電源瞬間中斷而失磁，增加該勵磁電路后，1MJ（S2）繼電器會因為S2LXJF繼電器前接點保證KZ始終有電，當(dāng)分路效應(yīng)瞬間恢復(fù)，軌道電路復(fù)示繼電器勵磁吸起，KF恢復(fù)供電，可確保1MJ（S2）繼電器再次勵磁吸起，從而保證機車信號接碼正常。當(dāng)X2出站信號機開放至合肥方向信號時，電路類似修改，2MJ（X2）增加一條勵磁電路。

（2）標調(diào)軌道電路端壓。將 2G 中的2CG、6DG、2BG、8DG、2AG區(qū)段端電壓由原來的15 V降至13.5 V，并對該站其它區(qū)段接收端電壓不同程度下調(diào)，降低分路不良發(fā)生的概率，確保正常情況下不會出現(xiàn)因瞬間分路不良造成的MJ失磁落下現(xiàn)象。

圖6 修改后姜橋站MJ電路圖

4 問題處理

2017年9月1日，電務(wù)段立即向電務(wù)處匯報，并積極聯(lián)系設(shè)計單位，對提出的電路修改意見進行論證，經(jīng)電務(wù)處、設(shè)計單位確認并審批后，最終確定修改方案（圖6），由電務(wù)段組織實施；同時按照軌道電路分路不良管理辦法，對姜橋站2G中的5個區(qū)段及相關(guān)區(qū)段接收端電壓進行標調(diào)。

5 實施效果

2017年12月7日，電務(wù)段根據(jù)中鐵上海設(shè)計院集團有限公司工作聯(lián)系單，對姜橋站站線移頻發(fā)碼結(jié)線圖（蚌設(shè)信-

0126-023 ）進行修改，對原ZNZMCZ組合中1MJ和2MJ繼電器勵磁回路增加相應(yīng)LXJF接點，聯(lián)鎖試驗正常徹底。后期一年多以來，地面發(fā)碼設(shè)備運用正常，電務(wù)段聯(lián)系機務(wù)段驗證，單機在2G區(qū)段運行時沒有發(fā)生掉碼問題，確認2G區(qū)段掉碼問題已基本解決。

6 結(jié)束語

通過上述單機機車信號掉碼問題的分析，我們發(fā)現(xiàn)有些區(qū)段的掉碼無法人工添乘發(fā)現(xiàn)，有些區(qū)段的細微掉碼人工添乘無法有效發(fā)現(xiàn)，必須充分考慮單機不同運行場景下的模擬試驗，盡可能的發(fā)現(xiàn)并消除設(shè)備隱患。日常維修要高度重視車務(wù)、機務(wù)部門反映的信息，充分利用機車信號、LKJ等車載設(shè)備分析軟件，有效發(fā)現(xiàn)機車信號動態(tài)運用中潛在的各類問題，及時分析原因，查找處理，消除設(shè)備隱患，確保機車信號設(shè)備全程全網(wǎng)服務(wù)于鐵路運輸，滿足運輸安全和行車效率的需求。