关于加强窄轨铁路区间自动信号保护及应用

谭曼丽

摘 要：本文介绍因气候、地理环境所限增加的对窄轨铁路区间自动信号的几种保护，并阐述对电气线路增加继电保护过程、技术含量和安全用电知识的应用及取得的成果。

关键词：窄轨铁路自动信号 可编程序控制器 防护措施

中图分类号：U284.151 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（b）-0014-01

天津市水泥石矿有限公司原矿运输车间电机车窄轨铁路运输所使用的是区间自动信号，是由两台电机车通过信号自动控制，主、辅道同时运行。这套自动信号系统由模拟信号控制中心、信号电源线、八个信号灯（4个红灯、4个绿灯）、两台电动转辙机组成。原矿运输所用电源型式复杂，包括电机车牵引用电为750 V直流电、380 V交流电、信号电源交流电220 V和直流电160 V四个种类，受地理环境的制约，四种电源线均在同一线杆上不同位置布线。近年来，曾多次发生高速运行的电机车因信号问题将电源线直接挑断，导致750 V直流电源和380 V交流电窜入220 V信号电源并将信号主机烧毁的事故，信号系统全部不能使用，铁路道岔挤坏，铁路基础设施被摧毁，铁路生产运输全部瘫痪，造成全矿停产，最长一次停产长达三天三夜，因停产和恢复铁路设施及设备的费用，给企业带来了较大的经济损失。信号系统维修工作相当复杂。另外，由于信号输电线路的电缆质量等原因，也经常造成传输信号不准确，造成电机车相撞重大安全事故。因此增加铁路信号的保护，是保证生产顺利进行的必要条件，是必须解决的问题。

1 增加可编程序控制器主机保护

天津市水泥石矿有限公司铁路信号所使用的可编程序控制器是三菱微型MELSEC-FX2N-32MR（以下简称主机），输入8个信号，输出12个信号，内部指令101步，通过4个行程开关触发器发送信号传给主机，通过运作来给运行电机车提供运行道路，原主机使用220 V电源无任何保护，所以一旦出现生产事故造成电源线路断开的情况，主机烧毁现象时有发生。通过市场调研，我们采用欧姆龙MY系列接触器作为主机保护电器，输入选用MY2N-J型8个接触器作为接收信号，其线卷为220 V跟电源接通，触点24 V跟主机接通，其中24 V电源由主机提供。输出选用MY2N型12个接触器作为输出信号，其线卷24V与主机接通，此24 V电压由欧姆龙S8JC-05024稳压器提供，触点电压220 V跟作为输出信号，与外部线路接通，这样所有接触主机输入、输出信号均是24 V安全电压，给主机提供的220 V电源也增加保险加以保护。增加主机此类保护后，再无因其它电源的窜入而使主机烧毁的事故发生，而且MY系列接触器均有指示灯指示，一旦信号有问题，指示灯熄灭，维修人员一目了然，无论输入、输出哪条线路出现故障，维修人员直奔哪里，大大减轻了维修人员的劳动强度和维修时间，而且接触器更换相当方便。

2 增加电缆线路输送信号准确度保护

我矿原矿运输车间地理环境较为恶劣，夏季多雨、多雷、潮湿，冬季积雪时间较长，这些对信号电缆损坏很大，特别是夏季，因受雷击而将电缆破坏的现象时有发生。信号电缆被击穿后，因受感应电压的影响，输入、输出信号线同在一起的16芯电缆经常出现多信号或少信号，以及误发、错发信号现象，导致信号系统无法正常运行，影响正常生产，甚至发生电机车相撞的重大事故。经过研究调查后，并查阅了相关资料，对信号缆进行了改造，改造后，选用了高质量的信号缆，关键是将输入、输出信号的电缆进行分离，即一根全部是输入电缆；另一根是全部输出电缆，而且输入信号及输出信号的电源线全部隔离布线，此举大大减少了因感应电而发生的信号误发、错发的现象，而且出现信号电缆问题时，无论输入电缆，还是输出电缆，可直接查找、检查、维修，省时省力。

3 增加其他影响自动信号准确度的保护

可编程序控制器主机比较灵敏，所用电源电压稍高一些，发送电所用的行程开关断电后，因残余电压的存在，输入接触器仍不能释放，而另一个行程开关的接触器的信号已经输入，就出现了多信号现象。针对这种现象，将输入信号的4个接触器每个并联一个100 W的菲利普白炽灯泡用来衰减信号，增加了输入信号的准确度，另外担心输送电压信号电缆内电磁感应存在，仍出现误发、错发信号的现象发生，在输入信号的4跟信号线均增加一个二极管，利用二极管的通直流、阻交流的特点，在输入接触器220 V线圈完全吸合的情况下，消除了电磁干扰，来保证信号的准确输入。

另外，对触发器所使用的行程开关的质量严格把关，因为它是信号输入的第一道关口，其重要性可想而知，通过一段时间的使用，我们把触发器定在价低质优的德力西集团生产的JLXK-511行程开关上。因为它是和电机车滑线捆绑在一起，在其本身具有良好绝缘的基础上，在和牵引线接触部位又增加了一层绝缘板来防止信号的误输入，其他还对电缆连接处的分支箱也做了防雨保护，以免进入雨水增加电磁感应而影响输入信号的准确度。

4 加强对电动转辙机的维护

电动转辙机是自动信号系统最后的执行机构，我矿使用的是天津市铁路信号工厂生产的ZD6-A型转辙机，它是由表示回路及操作回路两部分组成。表示回路是电气回路，其布线复杂，操作回路是执行机构，是表示轨道岔尖的闭合位置及密合程度，如果闭合程度不对或岔尖密贴超过4 mm，则红灯闪，机车不能通行，影响生产，为防患于未然，我们在正常情况下，每星期对电动转辙机进行维护、检修，将动作杆、表示杆行程加润滑油润滑，清除底部碎石，使其底部无碎石阻挡，行程顺畅，岔尖密贴到位，机车正常运行。

经过增加以上对铁路自动信号的多重保护，为电机车正常运行提供了准确无误的信号，为我矿窄轨铁路运输提供了保障。彻底根除了因信号问题而使机车相撞后所造成的铁路大面积摧毁，大量设备维修、大量线路维修的事故。仅此一次事故，恢复铁路正常使用的施工费用、维修设备及线路的大量配件及材料费用每次可节约资金5万元。同时减少了维修工平时的劳动强度，未改造前检查此类事故耗时两个小时，改造后20 min就可将问题处理完毕，提高了劳动效率。

5 结语

天津市水泥石矿有限公司窄轨铁路自动信号的准确运行，为我矿安全生产提供了保障，彻底根除了因信号失误而引发的重大安全生产事故，为我矿安全生产做出了贡献，同时减少了维修人员的劳动强度，维修过程省时省力、取得了一定的经济效益。为水泥石矿发展做出了贡献！

参考文献

[1] 天津市安全生产监督管理局编组.电工作业安全技术[Z].

[2] 继电保护自动化[M].洛阳理工大学出版.endprint