C0与C2混合区间轨道电路方向切换问题分析与探讨

摘 要：目前我国区间轨道电路的信息传输均采用迎面发码式。为了实现列车在区间改变运行方向后发码方向的自动切换，区间轨道电路采用了轨道区段方向切换电路，将轨道电路原来的发送端和接收端进行相互转换。文章主要介绍基于CTCS-0级与CTCS-2级及以上车站区间方向切换电路的不同，探讨两种不同等级车站衔接的区间方向切换电路的技术方案，并对比分析各自的特点从而得到更优秀的解决方案。

关键词：区间工程设计；轨道电路；方向切换电路；四线制方向电路

我国铁路信号室内图纸在工程设计上主要将其分为两大块：车站站内联锁部分和区间部分[1]。区间工程设计室内图部分，其中一个主要功能是轨道电路方向切换问题。在CTCS-0（以下简称C0）线路上与CTCS-2（以下简称C2）及以上线路上，两种不同条件下，其实现方法是不一样的（C2及以上等级线路方法一致，文中以C2为例）。在C0铁路上，均由纯继电实现，如图1所示。

图1

区间的每个区段均需设置QZJ（区间正向继电器）、QFJ（区间反向继电器），将每个区段的QZJ、QFJ并联在四线制方向电路的上，利用电路中CFJ（有极继电器）控制QZJ、QFJ继电器的励磁状态。两站之间的接发车状态未改变时，QZJ常态吸起，QFJ常态落下，将这两个继电器的接点串在轨道区段的发码电路中。当区间运行方向发生改变时，CFJ转极，QZJ失磁落下，QFJ励磁吸起，接点状态也随之改变。原先接通发送端的电缆改为接通接收端，而接收端的电缆则接通发送端，实现方向切换。轨道区段的发送、接收设备也随之转变相互间的关系。其示意图如图2所示。

图2

以上为普速车站区间实现轨道区段改变发码方向的简要过程。该方法目前在普速铁路上大量应用，其实现方式依靠纯继电电路实现，需要使用大量的继电器，技术成熟可靠。

在C2线路上，由于列控中心等新技术的应用，继电电路大为减少[2]。相邻两站均装备了列控中心及安全数据网，以往的四线制方向电路被取消。区间在运行方向时，两站通过列控中心-联锁-安全数据网来实现[3]。两站列控中心来驱动各自区间的ZGFJ（正改方继电器，常态吸起）、FGFJ（反改方继电器，常态落下），利ZGFJ，FGFJ来控制FJ。每个区段设置一个FQJ，利用FJ来控制FQJ（方向切换继电器）的状态。区间的发码通道中，串有FQJ的接点（与C0做法类似），FQJ的状态改变时，轨道电路的方向也随之切换。FQJ的励磁条件如图3所示：

以上两种分别是针对C0线路与C2线路而言，当遇到既涉及C0线路又涉及C2线路相的区间时，则不能简单地用以上一种方法实现。如图4所示。

图4

左侧上行方向的甲站为未装备列控中心的C0车站，乙站为C2车站。两站之间也存在区间，区间全部划归乙站管辖。由于甲站并未装备列控中心，显然，对于乙站而言，纯C2的方式是无法实现的，必须加以调整。下面以乙站的X进站口为例，就该情况作相应探讨。

方法1：沿用C0的设计模式，两站之间搭建标准的四线制方向电路；每个轨道区段设置QZJ、QFJ，利用四线制方向电路来控制QZJ、QFJ状态，继而实现方向电路的切换。具体如前文所述C0的实现方式。

方法2：两站之间搭建标准的四线制方向电路；利用四线制方向电路来控制一个总的QZJ、QFJ的状态，如图5所示。

图5

同时每个区段仍与C2线路车站一样，保留一个FQJ，再利用QZJ、QFJ来控制控制每个区段的FQJ继而实现轨道区段发码方向转换。四线制方向电路实现改方后，电路中的CFJ实现转极。方向电路上并一个QZJ、QFJ，利用CFJ的转极控制QZJ、QFJ。再通过QZJ、QFJ搭建电路，控制区间改变方向的FJ。并将所有所辖轨道区段的FQJ（每个区段一个）并联起来，其励磁条件由FJ来控制。QZJ、QFJ间接地控制发码电路的切换。其相关电路如图6所示。

图6

若区间不改变运行方向，则QZJ常态吸起，QFJ常态落下。在方向电路改变运行方向后，由于FJ的转极，QZJ落下，QFJ吸起。此时，由于QZJ、QFJ的动作，FJ2两端电极性发生变化，实现转极，转极后，所有区段的FQJ通过FJ2的接点得电励磁吸起，接点状态发生变化并最终切换方向。

通过将以上两种与C2线路的方法比较，方法2的电路与C2电路的FQJ及FJ的控制电路保持了一致，两者之间的差别就在于C2车站中，ZGFJ、FGFJ列控中心在确认是否改方后，直接驱动两个继电器在吸起或落下状态，继而实现后续其他继电器的状态控制。而方法2中，由四线制方向电路进行控制QZJ、QFJ。

两种方法的相同点为都需搭建四线制方向电路。这是由于甲站是C0车站，方向电路是不可或缺的。不同点在于，第一種方法是沿用了C0的设计方法，每个区段单独设置QZJ、QFJ，并直接用这两个继电器来实现方向电路的切换，较为直接、简便。而第二种方法则是用两个总的QZJ、QFJ来间接地实现控制，需再搭建一次电路。但相比之下第二种方法优点更为突出。

（1）方法2每个区段仅需一个FQJ，相比方法1继电器数量节省了将近一半。更为经济，尤其对于区间轨道区段数量较多的车站则更为明显；

（2）方法2的继电电路基本与C2的保持了一致，并未对C2成熟的电路作大的改动。若后续甲站也装备了列控中心以后，两站之间改方不需要方向电路，乙站区间的ZGFJ、FGFJ均可由列控中心来驱动，由于继电器的类型均一样，则只需将该方法中QZJ，QFJ继电器励磁改为由列控中心驱动即可（不考虑列控中心软件的修改），其余均可维持不变，对于室内继电电路的修改量极小。相比方法1，该方法实施起来更为简便，且避免了继电器的浪费。

通过以上比较可以发现，方法2既能节省工程费用，也能节省工程时间，不论从工程的实施性上还是工程的经济性上都更为合理可取。

文章主要阐述了C0车站与C2及以上车站在区间轨道电路方向切换方法上的区别，并对C0车站与C2及以上车站相衔接的特殊区间在转换方法上的两种不同方法进行了分析和探讨，对两者的优缺点进行了比较。文章阐述的方法对于工程实践有一定的指导作用。

参考文献

[1]王民湘，张艳芳.四线制改方电路浅谈[J].郑铁科技通讯，2000（1）.

[2]徐纯山，李悦鹏. 微机监测在改方电路的应用[J].铁道通信信号，2014（5）.

[3]邹国华.铁路信号改方电路的故障分析与处理方法[J].中国西部科技，2013（04）.

作者简介：王露（1989，4-），女，汉，籍贯：四川成都，现供职于天津铁道职业技术学院，助教，硕士，研究方向：铁道通信信号。