王 杰
(中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043)
在铁路网中,铁路枢纽是几条铁路干线相互衔接和交叉的地点,由若干个车站、站间联络线、进站线和信号系统等组成。枢纽内通常设有编组站(由多个场组成)、客运站、货运站、线路所及办理各种作业的混合站等,受地理位置及枢纽布置图式(常采用环形、半环形和混合式图式)控制,各站、场之间通常以联络线连接,且站(场)间距一般都很短。如通辽枢纽扩能改造工程中的通辽北与哲里木间、通辽站客场与货场间等属此类情况,其信号系统结合设计需采取特殊的处理措施,以保证行车安全。
通辽北站为枢纽改造中的中间站,哲里木站为集通线(地方铁路)上的交接站,两站呈纵列布置。由于通辽枢纽扩能改造工程使得通辽北站最外方道岔向哲里木方面移设,而哲里木站在通辽北站开通时维持既有现状,即S进站信号机位置不变。根据目前联络线设计情况,通辽北站的114号道岔距离哲里木进站信号机S只有47 m,因此通辽北站与哲里木站站间联络线信号机的布置、行车办理方式、信号显示关系、电码化等信号系统均需特殊处理。
两进站信号机的设置方式有2种。
方式1,两进站信号机差置设置,共用接近区段SZJG,纳入通辽北站控制,如图1所示。根据线路配轨设计及进一步的现场核实情况,若在两进站信号机间考虑接近区段的设置,SZ进站信号机只能设置在114号道岔岔尖前3 m的轨缝位置,违反了《铁路信号设计规范》(TB/10007—2006)第2.1.1条的规定(进站信号机应设在距最外方进站道岔尖轨尖端不小于50 m 的地点)[1]。
图1 两进站信号机差置设置示意(单位:m)
方式2,两进站信号机并列设置,如图2所示。本方式SZ进站信号机内方设有44 m的无岔区段,对进站信号机起到一定性的防护作用,但也不满足《铁路信号设计规范》(TB/10007—2006)第2.1.1 条的规定[1]。
图2 两进站信号机并列设置示意(单位:m)
在两种方式均不满足规范要求的情况下,考虑两站分属于不同的产权管理单位,需分界清晰,并兼顾方便运输组织管理,工程实施采用了方式一的差置信号机布置模式。
目前,我国单线铁路采用的行车闭塞方法主要是半自动闭塞,特殊情况(如站间距较短时)也可采用站间联系方式。因通辽北和哲里木站间联络线为单线,且站间距离只有40多m,区间无法装设预告信号机,其闭塞办理方式可采用站间联系电路方式或半自动闭塞电路方式。
虽然采用站间联系方式行车时,利用电路能自动改变运行方向、实现区间空闲与占用检查,并简化了闭塞办理手续,减轻了劳动强度,但需要在每站各增加一个零散组合及对方站的进站、出站信号开放表示灯、站间轨道电路占用表示灯。因既有通辽北站与哲里木站采用半自动闭塞电路方式,通辽北站信号系统新设、哲里木站利旧使用,如采用站间联系电路方式,对哲里木站室内联锁改动量较大,对运输的干扰大,投资增加较多。因此设计采用了半自动闭塞电路方式。
因两站出站信号机距对方站进站信号机的距离均小于400 m,为确保安全,通辽北向哲里木或哲里木向通辽北方面发车时,对方进站信号机开放后,才允许本站出站信号机开放;对方进站信号机显示黄灯或双黄灯时,本站出站信号机显示黄灯,如图1所示[2-3]。
既有接近区段SZJG受电端设有交流计数的电码化设备,送电端未设发码设备。哲里木向通辽北发车时,当列车越过S进站信号机压入SZJG时,机车信号就能收到交流计数的信息码;通辽北向哲里木发车时,机车压入SZJG不发码,直到出清SZJG压入S进站信号机内方,才能收到该站正线的多信息电码化系统的机车信号信息码。
新设计的通辽北站采用ZPW-2000A电码化设备,哲里木站维持既有多信息电码化设备。按照半自动闭塞站电码化的设置范围[4],发车进路不电码化,接近区段及接车进路电码化。考虑两站进站信号机接近区段SZJG长度不够,均需延长至对方站股道,为确保机车信号的连续性,哲里木向通辽北或通辽北向哲里木直股发车进路及SZJG区段均设置电码化。
通辽站是枢纽内唯一的客运站,车站西端为客运车场,东端为货运车场,客、货车场纵列布置。客运车场主要承担枢纽各方向旅客列车的始发、终到及通过作业;货运车场主要承担各方向的列车解体、编组、取送车作业。
通辽站客场为6502电气集中联锁,货场为双机热备型计算机联锁设备。通辽客货场之间有4条联络线,客场可通过2条联络线向货场发车,货场可通过3条联络线向客场发车,两场设置发车进路信号机及接发车进路信号机,联络线上设置调车信号机,具体信号布置见图3所示。
发车进路信号机是指示列车能否由一个场向另一个场出发,其信号显示与前方出站信号的显示有关系。按照《铁路技术管理规程》规定:四显示自动闭塞区段发车进路信号机显示1个绿色灯光,表示该信号机列车运行前方至少有两架信号机经道岔直向位置在开放状态;显示1个绿色灯光和1个黄色灯光,表示该信号机列车运行前方至少有1架信号机经道岔直向位置在开放状态。按照此要求,前方出站信号机向半自动闭塞口或自动闭塞反向口经道岔直向发车时,本架发车进路信号机应亮绿灯。但发车进路信号机出弯显示的灯光并没有速度的含义,只是预告运行前方进路的远近而已,而且客货场直接向对方半自动口或自动闭塞反向口办理发车的作业较少,为不引起信号显示的混乱,使司机容易辨认,经与运营单位沟通,从安全的角度考虑,发车进路信号机显示如图3所示:客场XI-1、XI-4、XI-5发车进路信号机仅向货场 II-IIG发车且XII-II信号机经道岔直向向通辽东自动闭塞正向发车时,进路信号机亮绿黄灯或绿灯,向其他股道发车时均显示单黄灯;货场SII-1、SII-4、SII-5信号机仅向客场I-4G发车且SI-4信号机经道岔直向向通辽西自动闭塞正向发车时,进路信号机亮绿黄灯或绿灯,向其他股道发车时均显示单黄灯。
图3 通辽站两场信号关系局部
3.2.1 技术难点
因两场信号显示互联,本场发车进路信号机亮灯时,要检查相邻场的信号及道岔开放条件,这就需要两场互送条件,并进行进路选排一致、信号是否开放、道岔位置是否正确等逻辑判断。若两场由一套联锁设备实现信号控制,值班员可以由一场向另一场股道直接办理发车手续,不需要两场互相检查条件;若两场独立联锁,且均为计算机联锁,可利用联锁软件逻辑判断功能进行进路检查,不需要搭建外电路。而本站的两场联锁设备一个场是6502继电联锁,另一个场是计算机联锁,联锁制式不同,且场间联络线有4条,发车进路信号机不带进路表示器,无法判断向那个口进行发车作业。如何判断发车进路信号机显示与进路选择的一致性,保证两场接发车进路畅通,成为两场联锁控制的瓶颈。
3.2.2 采取的措施[8-10]
结合发车表示器电路,利用6502电气集中的网络线进行进路逻辑判断,驱动相应的继电器,解决发车进路信号机点灯问题。
通辽客场发车进路信号机点灯:货场根据信号显示利用计算机联锁功能对应向客场的每个发车口分别驱动继电器D213JZXJ、D215JZXJ,并把此继电器分别串在通辽客场D108、D116口的13线网络上,给客场对应每个股道发车进路信号机的13线网络上设置的继电器FLDJ送KZ电源,使其励磁动作,如图4所示。最后把FLDJ和货场的通辽东方面的二离去继电器2LQJ同时应用在发车进路信号机点灯电路中以区分黄灯、绿黄灯和绿灯显示,如图5所示。
图4 网络线处理示意
通辽货场发车进路信号机点灯:客场将SI-4出站信号机开放及道岔直向条件串在6502电气集中系统网路13线上,给对应向货场的每个发车口分别设置的继电器 D108JZXJ、D116JZXJ和 D102JZXJ送 KZ电源使其动作,并将 D108JZXJ、D116JZXJ和 D102JZXJ继电器通过场间联系送至货场,货场联锁采集,用此条件来驱动每个股道的发车进路信号机的继电器FLDJ,发车进路信号机点灯电路原理同客场。
图5 发车进路信号机点灯局部电路
通辽北站与哲里木站间与通辽客货场间的设置情况是铁路枢纽中常见的站场布置形式,其站(场)间信号系统结合设计综合考虑了既有设备概况、联锁制式、行车效率及运营管理等多方面因素,1年多的运营实践证明,设计所采取的处理措施得当,方案合理,系统自开通以来稳定可靠,运行良好。
[1]中华人民共和国铁道部.TB/10007—2006 铁路信号设计规范[S].北京:中国铁道出版社,2006.
[2]中华人民共和国铁道部.铁道部令第29号 铁路技术管理规程[S].北京:中国铁道出版社,2006.
[3]中华人民共和国铁道部.信号显示图例(征求意见稿)[S].北京:北京全路通信信号研究设计院,2001.
[4]中华人民共和国铁道部.TB/T2465—2010 铁路车站电码化技术条件[S].北京:中国铁道出版社,2010.
[5]林瑜筠.新型移频自动闭塞[M].3版.北京:中国铁道出版社,2007.
[6]王友珍.迁曹重载铁路站间安全信息传输系统应用研究[J].铁道标准设计,2012(1).
[7]唐大勇.ZPW-2000轨道电路在站联轨道区段的应用[J].铁路通信信号工程技术,2011(6).
[8]中华人民共和国铁道部.电号6504 6502电路与各种设备联系图册[S].北京:电化工程局电务勘测设计处,1977.
[9]何文卿.6502电气集中电路(修订本)[M].北京:中国铁道出版社,2011.
[10]赵志熙,卢元昌.计算机联锁系统技术[M].北京:中国铁道出版社,1999.