自動閉塞區(qū)段改變運(yùn)行方向電路的分析與應(yīng)急處置

劉亞晶，魏銀花

（昆明鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 云南 昆明 650208）

1 引言

應(yīng)用于中國鐵路雙線雙向自動閉塞區(qū)段的改變運(yùn)行方向電路（簡稱方向電路），是建立兩站之間閉塞關(guān)系的基礎(chǔ)電路，是為了在兩站間區(qū)間因故無法正向運(yùn)行時，保障雙向運(yùn)行而采取的必要設(shè)計[1]。下文將以改方電路的種類、電路原理、改方不成功時的應(yīng)急處置3個方面為切入點(diǎn)，針對改變運(yùn)行方向電路進(jìn)行分析。

2 方向電路的種類劃分

根據(jù)CTCS等級劃分，區(qū)間自動閉塞設(shè)備主要應(yīng)用于普速鐵路的繼電發(fā)碼方式ZPW-2000A軌道電路和應(yīng)用于高速鐵路的通信發(fā)碼方式ZPW-2000A軌道電路，因此有繼電邏輯控制方向電路和通信邏輯控制方向電路兩大類設(shè)備。

2.1 繼電邏輯控制方向電路

普速鐵路線路主要采用繼電邏輯控制方向電路。根據(jù)鐵基[1987]507號文說明由原鐵道部基建總局、鑒定委員會于1986年分別以基電〔1986〕198號文、鐵鑒〔1986〕629號文下達(dá)了審查意見和對雙方自動閉塞方向電路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計意見書的批復(fù)，并編制了《自動閉塞四線制方向電路圖冊》（電號0041試用標(biāo)準(zhǔn)圖），即后來全路熟知的四線制方向電路圖。此自動閉塞四線制方向電路，設(shè)置定型組合ZBF和ZBFF，通過正常辦理和輔助辦理兩種方式，可實現(xiàn)區(qū)間運(yùn)行方向的改變[2]。

2.2 通信邏輯控制方向電路

隨著中國列車控制系統(tǒng)的發(fā)展，列控中心（TCC）設(shè)備作為列控系統(tǒng)的主要控制設(shè)備被廣泛運(yùn)用，為了充分發(fā)揮設(shè)備潛能和減少站間傳輸電纜的投資（站間信息傳輸由電纜改為光纜），規(guī)定區(qū)間方向控制和站內(nèi)、區(qū)間軌道區(qū)段發(fā)碼方向控制由列控中心實現(xiàn)。根據(jù)中國國家鐵路集團(tuán)有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TB/T 3439-2016號文《列控中心技術(shù)條件》，對通信發(fā)碼邏輯的改方電路給出了相應(yīng)的規(guī)定，列出了相應(yīng)的區(qū)間方向控制和軌道電路發(fā)碼方向控制技術(shù)條款和要求，每個區(qū)間口設(shè)置方向繼電器FJ，正改方繼電器ZGFJ、反改方繼電器FGFJ，每個區(qū)段設(shè)置方向切換繼電器FQJ，通過列控中心TCC對電路進(jìn)行條件采集和驅(qū)動，在條件滿足的情況下，實現(xiàn)區(qū)間運(yùn)行方向的改變。

雖然方向電路在現(xiàn)場應(yīng)用中得到了廣泛的應(yīng)用，但因其電路屬于小電路，是在現(xiàn)場經(jīng)常被忽略的一個模塊，得不到現(xiàn)場信號工的足夠重視，特別是應(yīng)用于高速鐵路的通信邏輯控制模式下的改方電路也與普速自動閉塞四線制方向電路有較大的區(qū)別。為順應(yīng)高速鐵路的飛速發(fā)展，下文將針對應(yīng)用于高速鐵路通信邏輯模式下的方向電路進(jìn)行分析。

3 高速鐵路改方電路的原理分析

根據(jù)TB/T 3439-2016《列控中心技術(shù)條件》[3]，驅(qū)動電路部分，每個區(qū)間口設(shè)置的正改方繼電器ZGFJ、反改方繼電器FGFJ，由列控中心TCC直接驅(qū)動控制，區(qū)間方向繼電器FJ由ZGFJ和FGFJ驅(qū)動，如圖1電路所示。對于車站，因是雙線雙向區(qū)段，按4個線路方向 X、XN、S、SN設(shè)置，分別為X-FJ、XN-FJ、S-FJ、SN-FJ，區(qū)間FJ為JYXC-660型繼電器，可通過FJ控制發(fā)碼方向切換繼電器FQJ的吸起和落下狀態(tài)。每個設(shè)備集中區(qū)可包含n個區(qū)段，兩設(shè)備集中區(qū)構(gòu)成完整的區(qū)間，集中區(qū)每個軌道區(qū)段設(shè)置發(fā)碼方向切換繼電器FQJ，通過FQJ控制本集中區(qū)各個區(qū)段ZPW-2000A-T軌道電路發(fā)送和接收設(shè)備接入?yún)^(qū)段的位置，從而實現(xiàn)軌道區(qū)段內(nèi)發(fā)碼方向的控制。在采集部分，由列控中心TCC采集FJ的狀態(tài)和各個區(qū)段的FQJ串聯(lián)信息，以確定改方電路動作狀態(tài)[4]。本文以采用CTCS-2級列控系統(tǒng)的兩站一區(qū)間為例，其中甲站為原發(fā)車站，電路見圖1，乙站為原接車站，電路見圖2。

圖1 甲站改方電路圖舉例

圖2 乙站改方電路圖舉例

3.1 電路動作的前提需滿足改方條件

根據(jù)以上舉例電路，在正常辦理的情況下，要實現(xiàn)運(yùn)行區(qū)間的改變，必須明確改方條件是否滿足，即兩站間（包括車站及管轄中繼站間）列控通信正常、區(qū)間全部空閑、甲站無發(fā)車進(jìn)路鎖閉。在條件滿足的情況下，通過乙站聯(lián)鎖設(shè)備辦理發(fā)車進(jìn)路，從而觸發(fā)改方電路啟動，實現(xiàn)改方操作。條件判斷流程見圖3。

圖3 改方條件判斷流程

3.2 分析設(shè)備信息傳遞和繼電器動作程序

通過以上分析，當(dāng)檢查條件沒滿足后，控制方向電路開始啟動。電路動作程序見圖4，需要注意的是，ZGFJ、FGFJ、FJ、FQJ的驅(qū)動和采集一致，才能認(rèn)為電路動作到位。

圖4 方向電路繼電器動作流程

應(yīng)用于高速鐵路的改方電路與原四線制改方主要的區(qū)別在于兩站之間的聯(lián)系和信息交換通過兩站設(shè)置的列控中心和安全數(shù)據(jù)網(wǎng)來實現(xiàn)，當(dāng)兩站之間設(shè)有中繼站的時候，還需要檢查中繼站，信息流傳遞見圖5。

圖5 改方電路信息流傳遞

4 改方不成功時的應(yīng)急處置

通過上述改方條件分析、方向電路動作時序分析、區(qū)間改方信息流傳遞分析，當(dāng)出現(xiàn)區(qū)間改方不成功時，應(yīng)根據(jù)不成功時的故障現(xiàn)象來確定具體的故障點(diǎn)，基本原則是二分法處置，即判定故障出在接車方還是發(fā)車方。

故障現(xiàn)象1：原接車方區(qū)間軌道電路未發(fā)送檢測碼（JC碼）

在改方過程中若從列控中心維護(hù)機(jī)或CTC上未看到原接車方區(qū)間軌道電路未發(fā)送JC碼，說明原接車方未向原發(fā)車方發(fā)送改方請求，即原接車方TCC判斷條件不滿足，重點(diǎn)檢查與聯(lián)鎖通信是否正常、TCC間通信是否正常、區(qū)間區(qū)段狀態(tài)是否滿足。

故障現(xiàn)象2：原發(fā)車方區(qū)間軌道電路發(fā)送檢測碼，但不成功

從現(xiàn)象說明原發(fā)車站收到了原接車方的改方請求，嘗試改方但未成功。說明故障出在原發(fā)車方。重點(diǎn)檢查TCC間通信是否正常、區(qū)間區(qū)段狀態(tài)是否滿足、其管轄中繼站TCC改方是否成功、方向繼電器狀態(tài)。

故障現(xiàn)象3：雙接狀態(tài)

當(dāng)出現(xiàn)雙接狀態(tài)，說明原發(fā)車方已經(jīng)改方成功，問題出在原接車方。重點(diǎn)檢查接車方TCC間通信是否正常、區(qū)間區(qū)段狀態(tài)是否滿足、其管轄中繼站TCC改方是否成功、方向繼電器狀態(tài)。

在進(jìn)行應(yīng)急處置的時候應(yīng)該注意，區(qū)間口處于正方向和反方向時，方向繼電器的狀態(tài)必須是與現(xiàn)場狀態(tài)一致的，列控采集到的信息也需一致；采集管轄所有區(qū)間軌道電路區(qū)段FQJ的繼電器前接點(diǎn)串聯(lián)接LKZ。在改方完畢后，需要檢查區(qū)間各軌道區(qū)段的軌道電路是否恢復(fù)正常，如果某個區(qū)段出現(xiàn)紅光帶，應(yīng)按照軌道電路的故障程序來處理；如果若區(qū)間出現(xiàn)占用丟失報警，則應(yīng)該在CTC上對占用丟失報警進(jìn)行確認(rèn)解鎖[5]。在應(yīng)急處置過程中，各級人員必須堅持“先停用、后處理”的原則，嚴(yán)格執(zhí)行電務(wù)安全基本制度，防止故障升級。

5 結(jié)語

本文以甲站為原發(fā)車站，乙站為原接車站進(jìn)行正常改方的情況為例，從改方電路繼電器的布置、改方條件、電路動作程序、信息傳輸、應(yīng)急處置等方向，對應(yīng)用于高速鐵路自動閉塞區(qū)段改變運(yùn)行方向電路進(jìn)行了分析。列控中心設(shè)備的廠家不同，改方電路現(xiàn)場的應(yīng)用和繼電器的設(shè)置有所區(qū)別，但基本電路分析的核心都是改方條件的檢查即方向繼電器的動作條件，掌握了此基本思想，對方向電路的分析已經(jīng)具備了正確的思路。