線路所信號機黃閃黃電路設(shè)計的分析和探討

黃 菊 中國鐵路上海局集團有限公司合肥電務(wù)段

淮南線某線路所通過信號機（TX1）在開放黃閃黃信號時，偶發(fā)信號非正常關(guān)閉，信號機點紅燈。結(jié)合計算機聯(lián)鎖電務(wù)維護機和微機監(jiān)測回放發(fā)現(xiàn)，該通過信號機在開放經(jīng)由1/18道岔側(cè)向通過黃閃黃信號時，信號機點燈電路中一燈絲繼電器（1DJ）電流短時間為零。對USU組合內(nèi)部的電路進行分析，發(fā)現(xiàn)二燈絲繼電器（2DJ）電路設(shè)計不合理，當(dāng)二離去區(qū)段（2LQ）空閑具備點黃閃黃條件時，2U點燈電路中需檢查閃光監(jiān)督繼電器（SNJJ）勵磁后方可構(gòu)通點燈回路，由于SNJJ勵磁吸起需要一段時間，并且第一燈位黃燈點亮前需檢查第二燈位完整，從而造成1DJ長時間落下，當(dāng)聯(lián)鎖采集到1DJ落下時間足夠長時，計算機聯(lián)鎖設(shè)備判定為允許燈光無法點亮，停止驅(qū)動列車信號繼電器（LXJ）改點紅燈，造成應(yīng)開放的信號非正常關(guān)閉。

1 USU電路原理分析

在既有USU電路中，TX1信號機開放黃閃黃燈光時，1U的黃燈通過脈動閃光電路實現(xiàn)燈光由強變?nèi)酰扇踝儚姷慕惶骈W爍；2U通過檢查閃光監(jiān)督繼電器SNJJ亮穩(wěn)定的黃燈，原理圖如圖1所示。

圖1 信號機點燈電路原理圖

（1）1U閃光電路接通公式：XJZ→RD1→1DJ↑→LXJ11-12↑→ZXJ11-13↓→2DJ↑→2LQJ2（TS6）↑→a→b→1U點燈單元→LXJ32-31↑→RD3→XJF。

（2）2U穩(wěn)定燈光電路接通公式：XJZ→RD2→2DJ↑→LXJ21-22↑→ZXJ21-23↓→SNJJ11-12↑→2U點燈單元→LXJ32-31↑→RD3→XJF。

（3）a→b間局部電路原理如圖2、圖3和圖4所示。SNJ第5組吸起接點中并聯(lián)電阻R3，當(dāng)SNJ在電容C1充放電過程中，會有規(guī)律地吸起落下，從而使得a→b間形成兩條接通回路，分別是：a→SNJJ21-22↑→XSJ↑→SNJ51-52↑→b（SNJ↑時）；a→SNJJ21-22↑→XSJ↑→R3→b（SNJ↓時）；通過繼電器接點電阻和R3電阻阻值的變化，使得1U點燈電路阻值變化，1U黃色燈光頻率閃爍。

圖2 閃光電路原理圖

圖3 SNJ脈動電路原理圖

圖4 SNJJ電路原理圖

（4）燈絲繼電器型號采用的是JZXC-H18F，在《鐵路信號維護規(guī)則》中，該型號的繼電器釋放值不小于40 mA。日常維護中，為保證黃閃黃電路安全可靠，調(diào)整R1和R2電阻，使得SNJ脈動頻率一般在20～30次/min；調(diào)整R3電阻在1 kΩ～3 kΩ間，使得1DJ最小電流≥55 mA，一般情況下，R3電阻調(diào)整為2 kΩ，黃燈變暗期間電流調(diào)整為75 mA左右，保證SNJ在閃光監(jiān)督允許范圍內(nèi)，使得1U閃光頻率和亮暗比一致。

2 故障原因分析

根據(jù)計算機聯(lián)鎖維修機和微機監(jiān)測進行調(diào)閱分析，發(fā)現(xiàn)該線路所TX1點黃閃黃時，偶發(fā)跳信號點紅燈報警，現(xiàn)場調(diào)查閃光電路各電阻調(diào)整符合要求，實測1U正常點燈時電流為145 mA，1U變暗時電流為72 mA，微機監(jiān)測截圖如圖5所示。

圖5 TX1-1DJ電流曲線截圖

（1）從維修機調(diào)閱發(fā)現(xiàn)：圖5中第一次電流波動為信號開放黃閃黃時，1DJ電流下降到0 mA，造成1DJ落下，2 s后計算機聯(lián)鎖停驅(qū)LXJ，點紅燈后電流恢復(fù)正常值；第二次電流波動時，1DJ電流也回零，但未超過聯(lián)鎖容許范圍值，LXJ未停止驅(qū)動，1DJ點燈回路重新構(gòu)通，1DJ恢復(fù)吸起后，正常開放了黃閃黃信號。計算機聯(lián)鎖驅(qū)動、采集記錄如下：

由于采集到1DJ落下時間已達3s，超過計算機聯(lián)鎖容許值，造成信號點紅燈。

（2）1DJ落下原因分析：在1DJ電路需要檢查2DJ吸起情況，如果2DJ落下，1DJ不能吸起；如圖1所示，該電路設(shè)計時，TX1開放黃閃黃信號時，2DJ檢查SNJJ勵磁條件，SNJJ在SNJ不斷脈動的過程中，通過C2/R4阻容電路，利用緩放電路原理確保其穩(wěn)定吸起，原理如圖4所示。在計算機聯(lián)鎖維修機中調(diào)閱發(fā)現(xiàn)，LXJ↑后，1DJ紅燈勵磁電路斷開，JZXCH18F繼電器特性，緩放時間為0.15 s，在1DJ緩放時間內(nèi)，SNJJ因故未吸起，第二黃燈點燈電路未構(gòu)通，2DJ不能勵磁電路，從而導(dǎo)致1DJ緩放后落下。SNJ接點串入SNJJ勵磁電路，在緩放電路完成充電的情況下才能使SNJJ勵磁，考慮到電子元器件是否因老化等原因造成繼電器間邏輯關(guān)系配合不良，更換SNJJ繼電器和對應(yīng)的阻容元件，經(jīng)檢修所檢測繼電器等設(shè)備性能良好，現(xiàn)場還是會偶發(fā)黃閃黃跳信號問題。

排除硬件故障后，考慮2DJ電路設(shè)計是否合理。在TX1開放黃閃黃時，如果閃光電路故障SNJJ↓時，正常情況下進站信號機可以降級開放雙黃，但由于2DJ電路需要檢查SNJJ吸起接點，2DJ不會勵磁，在這種情況下，會導(dǎo)致TX1無法降級開放雙黃，并點亮紅燈。

3 電路修改建議及分析

由于TX1開放黃閃黃時，2DJ勵磁電路存在設(shè)計缺陷，針對這一缺陷，建議取消SNJJ前接點檢查條件，確保2U在條件成立的情況下，先點亮雙黃燈，并且不會因為SNJJ↓而失磁，開放黃閃黃信號時也不會再造成1DJ瞬間掉下，原理圖如圖6所示。

圖6 修改后電路原理圖

通過查看區(qū)間ZPW-2000軌道電路（833G2）發(fā)碼電路，使用SNJJ的復(fù)示繼電器USUJF接點進行編碼，如圖7和圖8所示。當(dāng)進站信號機TX1開放黃閃黃時，833G2通過 USUJF↑接點發(fā) UUS碼；當(dāng)TX1因閃光電路故障降級顯示雙黃時，SNJJ↓→USUJF↓→編碼電路發(fā)UU碼，此時編碼與信號顯示一致。

圖7 USUJF電路圖

圖8 833G2編碼電路圖

對電路進行修改后，現(xiàn)場TX1未出現(xiàn)偶發(fā)跳信號問題，再次調(diào)閱微機監(jiān)測未見1DJ點燈電流為零，回放計算機聯(lián)鎖維修機未采集到TX1-1DJ落下，如圖9所示。

圖9 點燈電路修改后電流采集情況

計算機聯(lián)鎖驅(qū)動、采集記錄如下：

4 結(jié)論

該站TX1信號機黃閃黃非正常關(guān)閉故障具有一定的特殊性，早期普鐵線路所可能存在類似隱患問題，可參考本文案例進行排查和電路修改。在日常處理類似問題時，現(xiàn)場調(diào)查務(wù)必全面，不能盲目懷疑更換器材，對電路知識要充分掌握，研究電路設(shè)計原理及聯(lián)鎖邏輯關(guān)系，找出問題癥結(jié)，徹底解決存在隱患問題。