機(jī)車信號接碼不正常案例的分析及處理

吳 娟 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司合肥電務(wù)段

列車運(yùn)行中，傳統(tǒng)地面信號只能表達(dá)運(yùn)行方向與少量速度含義，機(jī)車信號與前方地面信號機(jī)的顯示含義相符，并具有更多的速度含義，成為運(yùn)行速度160 km/h 及以下線路的重要控車設(shè)備。電碼化電路為機(jī)車信號提供地面編碼信息,根據(jù)站型不同有許多特殊設(shè)計(jì)，由于設(shè)計(jì)人員的個(gè)體局限性可能出現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷。下面就某站施工開通后同一個(gè)區(qū)段兩起接碼不正常案例分析探討。

案例 1：2019 年 11 月 10 日 8：46-9：15，我段某站雙線電氣化自閉改造工程開通后反映SZ1G 機(jī)車接不到碼，影響客車站內(nèi)停車，原因?yàn)殡娐吩O(shè)計(jì)缺陷。

案例2：11 月19 日，部分司機(jī)反映在該站SZ1 信號機(jī)前（SZ1G）處出現(xiàn)機(jī)車信號不接碼現(xiàn)象，經(jīng)手動(dòng)轉(zhuǎn)下行位時(shí)接碼正常，原因?yàn)榕渚€圖與原理圖不一致。

1 案例 1 分析

該站11 月6 日只開通X 進(jìn)站信號機(jī)經(jīng)11#道岔反位至IIG 間設(shè)備（區(qū)間保留半自動(dòng)閉塞），正反向均從該徑路運(yùn)行。司機(jī)反映經(jīng)IIG 向鄰站側(cè)向反向發(fā)車時(shí)，列車壓入SZ1G后，運(yùn)行至接近SZ1 信號機(jī)時(shí)出現(xiàn)掉碼。 SZ1G 在進(jìn)路信號機(jī)XL1 與上行總出發(fā)信號機(jī)SZ1 間，該區(qū)段為無岔區(qū)段，長817 m。平面圖見圖1 所示。

圖1 SZ1G 平面圖

站內(nèi)上下行兩條正線，采用的是電氣化區(qū)段25 Hz 相敏軌道電路疊加ZPW-2000A 移頻電碼化電路，為預(yù)疊加方式。本站站型有特殊點(diǎn)，該咽喉接車方向有進(jìn)路信號機(jī)，發(fā)車方向有總出發(fā)信號機(jī)，在發(fā)碼電路的設(shè)計(jì)上比較特殊。接車方向，SZ1G 由XJM 發(fā)送盒負(fù)責(zé)編碼，發(fā)車方向由XL1JM/SIFM發(fā)送盒負(fù)責(zé)發(fā)碼。

XL1JM/SIFM 常態(tài)編25.7 Hz 的ZP 碼，未排列正線接發(fā)車進(jìn)路時(shí)，XL1JMJ 和SIFMJ2 均落下，發(fā)送通道處于斷開狀態(tài)。側(cè)向發(fā)車時(shí)，將SZ1G 作為發(fā)車進(jìn)路末區(qū)段，在SZ1G 發(fā)送通道里增加了一條由XL1QPJ 構(gòu)成的單獨(dú)通道，車壓入后先發(fā)送2 s 轉(zhuǎn)頻碼，再變?yōu)樽粉櫞a序。XL1ZCJ 常態(tài)吸起，當(dāng)排列以XL1 信號機(jī)為終端的列車進(jìn)路時(shí)，ZCJ 落下，列車進(jìn)路解鎖后恢復(fù)吸起。SIZTJ（直通繼電器）與道岔位置有關(guān)，當(dāng)進(jìn)路上的道岔均開通正線時(shí)，XL1ZXJF1 吸起，繼電器勵(lì)磁吸起，XL1ZXJF1 落下，SIZTJ 落下。

圖2 為本案例區(qū)段的電碼化電路。

圖2 SZ1GCJ、XL1GFGPJ 勵(lì)磁電路及XL1JM/SIFM 發(fā)送通道

電碼化電路由三大部分組成，分別是信號、進(jìn)路檢查電路(控制電路)，轉(zhuǎn)換開關(guān)電路，發(fā)碼電路。其中ZPW-2000A 發(fā)送盒進(jìn)行低頻編碼，各繼電器記錄信號狀態(tài)與列車運(yùn)行情況，共同構(gòu)成發(fā)碼電路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編碼并向鋼軌發(fā)碼。

正線接發(fā)車進(jìn)路，開放列車信號，對應(yīng)MJ 繼電器吸起，低頻編碼電路由常態(tài)碼變成低頻碼序，此時(shí)發(fā)送通道仍處于斷開狀態(tài)。列車駛?cè)虢咏鼌^(qū)段后，由進(jìn)路上各軌道電路的占用情況自動(dòng)控制發(fā)送通道，列車占用的區(qū)段及前方區(qū)段同時(shí)發(fā)碼，列車經(jīng)過的后方區(qū)段及時(shí)切斷發(fā)碼。GJF 的狀態(tài)控制傳輸繼電器CJ 交替吸起，實(shí)現(xiàn)發(fā)碼通道的開關(guān)。

股道實(shí)現(xiàn)占用發(fā)碼，GJF 掉下，分別溝通上、下行兩個(gè)CJ，向鋼軌發(fā)碼，并隨出站信號機(jī)顯示改變?yōu)樽粉櫞a序。側(cè)線接發(fā)車進(jìn)路，道岔區(qū)段原則上不發(fā)碼。但上下行轉(zhuǎn)線特殊，接車進(jìn)路在股道發(fā)2 s 轉(zhuǎn)頻碼，發(fā)車進(jìn)路在列車駛?cè)胱钅﹨^(qū)段時(shí)發(fā)2 s 轉(zhuǎn)頻碼，再正常接收追蹤碼序。

本站側(cè)向出站信號排列后：

（1）XL1ZCJ↓+SIZTJ（直通繼電器）↓→XL1QPJ↑并自閉；

（2）當(dāng)列車側(cè)線發(fā)車壓入SZ1G 后，SZ1GJF1↓+ XL1QPJ↑→XL1FGPJ↑，該繼電器采用JSBXC-870B01 時(shí)間繼電器，通電后緩吸2 s 吸起。同時(shí)通過A 支路向SZ1G CJ 電路供電（該支路僅用于IG 正線發(fā)車時(shí)能可靠實(shí)現(xiàn)占用發(fā)碼，側(cè)線發(fā)車時(shí)，即使SZ1G CJ 吸起，發(fā)送通道仍為斷開。）

低頻電路如圖3。

圖3 XL1JM/SIFM 低頻編碼電路

信號未開放，XL1JMJ1、SIFMJ 均在落下狀態(tài)，+24V 電源直接通過XL1FGPJ 第3 組后接點(diǎn)送至發(fā)送盒01-4 端子，編碼為25.7 Hz 的轉(zhuǎn)頻碼，由于發(fā)碼通道XL1QPJ 后接點(diǎn)斷開，不發(fā)至鋼軌。XL1QPJ 吸起后，與XL1FGPJ 緩吸2 s 相配合，發(fā)送2 s 的ZP 碼，觸發(fā)機(jī)車自動(dòng)轉(zhuǎn)頻后接收正常碼序。SZ1 信號機(jī)關(guān)閉時(shí)SZ1LXJ↓，發(fā)HU 碼，開放綠燈后SZ1LXJ↑，XZXJF1↑,應(yīng)向地面發(fā)送11.4 Hz 低頻信號。Z24V-10A 斷路器-XL1JMJ1↓- SIFMJ↓-XL1FGPJ↑-SZ1LXJ1↑XZJF1↓-F17-L。

在此過程中，XL1QPJ 一直保持自閉吸起，直到XL1ZCJ勵(lì)磁后斷開。該設(shè)計(jì)存在漏洞，當(dāng)列車長度較短，完全進(jìn)入SZ1G 后，SI 至 XL1 間發(fā)車進(jìn)路正常解鎖，XL1ZCJ 勵(lì)磁吸起，會(huì)造成XL1QPJ 落下，發(fā)碼通道隨即斷開，列車收不到追蹤碼序。

聯(lián)系設(shè)計(jì)人員，對電路進(jìn)行優(yōu)化。因SZ1G 與SZ3G 所在兩條線路，站場形狀基本相同(見圖1),對XL1JM/SIFM 以及XL3JM/SIIFM 兩條移頻電碼化電路進(jìn)行了相似的修改，拆除QPJ 相關(guān)電路，刪除ZCJ，對發(fā)碼通道進(jìn)行修改，SZ1G 與SZ3G實(shí)現(xiàn)占用即發(fā)碼，試驗(yàn)正常。圖4 為修改后電路。

圖4 修改后SZ1GCJ、XL1GFGPJ 勵(lì)磁電路及XL1JM/SIFM 發(fā)送通道

2 案例 2 分析

11 月19 日，司機(jī)反映 SZ1 信號機(jī)前（SZ1G）處出現(xiàn)機(jī)車信號不接碼，需手動(dòng)轉(zhuǎn)至下行位時(shí)的現(xiàn)象。

對司機(jī)反映的情況及當(dāng)時(shí)車次走行進(jìn)路進(jìn)行分析，當(dāng)時(shí)該站至鄰站依然保留過渡狀態(tài)為半自動(dòng)閉塞，只有X 口接發(fā)車，但開通了IG 和其他側(cè)線。IG 到X 正線發(fā)車，發(fā)碼未見異常；從其他股道側(cè)線向鄰站發(fā)車，部分司機(jī)反映需手動(dòng)轉(zhuǎn)頻，并非每趟都異常，因此判斷為側(cè)線發(fā)車無法可靠自動(dòng)轉(zhuǎn)頻，異常現(xiàn)象為有條件出現(xiàn)。

再次通過對故障前后時(shí)段微機(jī)監(jiān)測信息進(jìn)行調(diào)閱對比，發(fā)現(xiàn)電碼化電路在不同場景下低頻信息和發(fā)碼電流明顯不同，常態(tài)下，XL1JM/SIFM 發(fā)送 25.7 Hz 的 ZP 碼，發(fā)碼電流為14 mA。但調(diào)閱發(fā)現(xiàn)了以下場景：

（1）SZ1 信號機(jī)開放，股道往SZ1 的進(jìn)路尚未排列，SZ1G也未占用，XL1JM/SIFM 提前編出了11.4 Hz 的L 碼，電流為14mA；

（2）SZ1 信號機(jī)未開放，SZ1G 未占用，XL1JM/SIFM 提前編出了26.8 Hz 的HU 碼，電流仍為14 mA。

通過該現(xiàn)象，說明XL1JM/SIFM 側(cè)向發(fā)車進(jìn)路的編碼電路提前編出了追蹤碼序。結(jié)合編碼電路原理進(jìn)行分析，在沒開放正線接車進(jìn)路/沒辦理正線發(fā)車進(jìn)路的場景下XL1JM/SIFM 均無勵(lì)磁條件,可判定是XL1FGPJ 提前勵(lì)磁了。

考慮到前期已修改過XL3JM/SIIFM 編碼電路，取消了XL3QPJ，SZ3G 應(yīng)該占用即發(fā)碼。又再次調(diào)閱XL3JM/SIIFM，發(fā)現(xiàn)在XL1JM/SIFM 提前編碼時(shí)，XL3JM/SIIFM 并無異常，處于正常發(fā)碼狀態(tài)，當(dāng)時(shí)SZ3G 處于占用狀態(tài)，發(fā)送電流為75 mA。隨即又對車次接碼異常的幾個(gè)時(shí)段進(jìn)行回放，發(fā)現(xiàn)每當(dāng)SZ3G 占用時(shí)，都出現(xiàn)SZ1G 提前發(fā)送追蹤碼序的情況，懷疑存在混線情況，對電碼化組合架Z1/Z2 架配線及原理圖進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)Z1-801-1（見圖4 SZ1GFGPJ 勵(lì)磁電路中的A 支路）與Z2-601-15（下圖XL3JM/SIIFM 電路）多了一根配線，對照配線圖，確實(shí)是多配了一根線，如圖5 所示。

圖5 XL3JM/SIIFM 電路及配線表錯(cuò)誤

該多余的配線會(huì)導(dǎo)致，當(dāng)SZ3G 占用時(shí)，SZ3GJF 的第三組接點(diǎn)直接溝通XL3FGPJ 勵(lì)磁電路（修改電路后取消XL3QPJ，不檢查該繼電器接點(diǎn)條件），同時(shí)由XL3FGPJ 的A支路將 KZ 送到 SZ3G CJ 的線圈 3（Z2-601-15），由于混線點(diǎn)的存在，Z1-801-1 處多了KZ 條件，直接讓XL1FGPJ 提前勵(lì)磁，不再發(fā)轉(zhuǎn)頻碼。后續(xù)列車收不到轉(zhuǎn)頻碼，即使線路上有正常碼序，也無法接收。司機(jī)必須手動(dòng)切換載頻轉(zhuǎn)換開關(guān)才能正常接碼。

將多余配線拆除后，試驗(yàn)XL1JM/SIFMF 電碼化電路，發(fā)車時(shí)不再受XL3JM 影響，未出現(xiàn)提前發(fā)碼的情況，再次試驗(yàn)XL3JM/SIIFM 的電路,同樣不受 XL1JM/SIFM的影響，發(fā)碼順序和時(shí)機(jī)均正常，徹底克服無岔區(qū)段發(fā)碼異常問題。

3 結(jié)論

案例1 掉碼原因主要是設(shè)計(jì)理念不適用于帶進(jìn)路信號機(jī)的無岔區(qū)段，側(cè)向發(fā)車時(shí)各種特殊場景考慮不全面，短車發(fā)碼存在隱患。

案例2 掉碼原因主要是因?yàn)槭┕D中原理圖與配線圖不一致。設(shè)計(jì)單位未對配線圖與原理圖進(jìn)行有效校核，施工單位及設(shè)備管理單位審圖不細(xì)致，均未能提前發(fā)現(xiàn)圖紙錯(cuò)誤，留下混線電路隱患。

4 改進(jìn)措施

這兩起案例均與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)有關(guān)，對設(shè)計(jì)與施工各環(huán)節(jié)的圖紙審核均提出了更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊?。施工前需組織各單位集體審核，對電路的各種優(yōu)缺點(diǎn)及不同場景充分論證，并嚴(yán)格比對原理圖與配線圖，防止配線錯(cuò)誤。且兩種現(xiàn)象均為有條件出現(xiàn)，具有一定的隱蔽性，正常的聯(lián)鎖試驗(yàn)方法很難提前發(fā)現(xiàn)。需對現(xiàn)階段的聯(lián)鎖試驗(yàn)方案進(jìn)行優(yōu)化，綜合考慮列車實(shí)際運(yùn)行場景，設(shè)備電特性參數(shù)等因素，利用微機(jī)監(jiān)測或其他監(jiān)控技術(shù)手段對施工后設(shè)備情況進(jìn)行復(fù)查與實(shí)車跟蹤，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)早發(fā)現(xiàn)，提高設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量。