计算机联锁车站道岔启动电路故障隐患的分析及对策

南宁铁路局柳州电务段 韦泰奎

计算机联锁车站道岔启动电路故障隐患的分析及对策

南宁铁路局柳州电务段 韦泰奎

在对柳南客专X站一起道岔无表示故障进行分析，发现计算机联锁车站道岔启动电路中存在缺陷，提出增加联锁系统功能，缩短SFJ吸起时间，明确车站值班员操作安全线道岔转换的时机等措施，克服因电路缺陷造成的道岔无表示故障，为运输安全提供可靠保障。

道岔；故障分析；对策

1 问题的提出

2017年5月13日柳南客专X站5号道岔（ZYJ4+SH4）在车站值班员由反位单操至定位时，CTC恰好自动触发K22次XN至SK进路，造成5号道岔停转，道岔失去表示，车站值班员连续扳动两次道岔后表示恢复。

图1

根据《铁路技术管理规程》第187条的有关规定：引向安全线、避难线的道岔要保持在定位位置。从站场平面图可以看出，5号道岔定位开通的是安全线，该站《站细》也进行规定了，在进路使用完毕后由车站值班员人工将5号道岔转换到定位位置。因此，每次5号道岔反位进路使用完毕后，车站值班员都将道岔扳动至定位。而此次5号道岔故障正是在车站值班员人工扳动过程中，CTC系统自动触发进路。我们对此进行分析、试验。

2 电路原理

正常电路动作顺序如下（以反位扳动到定位为例）：

DCJ↑→SFJ↑→1DQJ↑→1DQJF↑→2DQJ↑→道岔开始转换→BHJ↑（1DQJФ）→道岔转换结束→BHJ↓→1DQJ↓→1DQJF↓→DBJ↑→DCJ↓（SFJ↓）

为提高道岔使用效率，在控制电路中，设计1DQJ缓放时间为0.8～1.0S，保证了2DQJ完成转极和BHJ重新吸起所需的时间，使道岔具备了在转换过程中可以改变转换方向的功能。即：道岔在由反（定）位向定位（反）转换过程中，可以通过控制台单操或排列进路的方式，将道岔改变转换方向至所需位置，并接通表示电路。

图2

3 原因分析及验证情况

通过查看集中监测及维修机记录，16时30分01秒，值班员单操5号道岔，30分03秒～11秒道岔正处于反位向定位转换过程期间，CTC系统自动触发了K22次XN至SK的进路，向5号道岔发出了向反位转换的命令，造成5号道岔停转，失去表示，取消进路后扳动道岔正常。

（1）对道岔正常动作曲线与故障动作曲线进行分析

通过对道岔正常动作曲线与故障动作曲线进行分析，可以看出从0秒至6秒为道岔正常转换时间，6秒至7秒的小台阶为1DQJ缓放阶段、唯一不同之处就是故障动作曲线末尾小台阶处有个小突起波形，突起时间与CTC自动触发进路的时间相同。这一现象说明，道岔执行了车站值班员的单操命令由反位转向定位，在表示电路未接通的瞬间，CTC系统发出自动触发进路命令，根据进路选排，向5号道岔发出由定位转向反位的命令，由于动作时机的特殊性，造成5号道岔停转，道岔失去表示，取消进路后扳动道岔正常。

图3 道岔动作及表示电压曲线

（2）结合故障时现象，分析开关量变化情况

故障时，5号道岔1DQJ在16:30:04吸起，在16:30:11落下，1DQJ吸起时间为7秒，与道岔转换时间相吻合，直到16:31:12，1DQJ一直处于落下状态。

回放联锁机I/O信息表，可以看出:16:30:11，5号道岔的FCJ吸起，DCJ、SFJ落下，16:30:13 SFJ吸起，直到16:31:13单操5号道岔后，5号道岔的SFJ才落下。

（3）从电路上分析

从电路上分析，故障发生时，道岔在值班员的操作下已转换到定位，但表示继电器接点尚未闭合，BHJ落下，1DQJ自闭电路断开，在其缓放即将结束，前接点将断未断时，CTC自动触发进路，通过选排进路方式带动道岔：此时，FCJ吸起，联锁机SFJ停驱2秒处于落下状态，在2DQJ通电但尚未转极瞬间，虽KF电源经由FCJ21-22—2DQJ142-141—1DQJ4-3送至1DQJ的励磁线圈4，但SFJ由于停驱落下，其SFJ21-22接点断开，无法向1DQJ励磁线圈3提供KZ电源，致使1DQJ补充缓放时间不足的励磁电路无法接通。此时FCJ吸起与1DQJ 缓放，接通2DQJ1-2线圈，使2DQJ转极 (即2DQJ143-141接点闭合)，如果1DQJ的剩余的缓放时间太短，则不足以配合2DQJ接点动作道岔或让BHJ吸起，道岔将会出现短暂转动一下停转或不转现象。此时如果取消进路，并将道岔继续向反位单操，由于2DQJ 在选路时已经转极，1DQJ3-4励磁电路中的2DQJ141-142不通，1DQJ无法吸起，道岔也无法动作，想要恢复道岔表示只能单操道岔至定位。

图4

（4）验证情况。根据故障现象和电路分析，对5号道岔进行多次模拟试验，在道岔转换到位、1DQJ缓放结束前瞬间，排列进路发出将道岔向另一位置转换的命令时，确实存在道岔扳不动，失去表示的现象，取消进路命令后单操道岔，故障恢复。

4 改进措施

4.1 增加客运专线联锁系统功能

在排列经安全线道岔范围接发列车或调车作业完成、安全线道岔所在区段解锁一定时间（目前多选用10s）后，自动操作安全线道岔转换到定位位置。目前京津城际、武广、郑西客专等联锁设备已经采用该联锁功能。

4.2 缩短SFJ停驱时间

由于通过选排进路方式带动道岔，当FCJ吸起后，联锁机SFJ会停驱2秒，无法及时接通1DQJ补充缓放时间不足的励磁电路，使故障发生的几率增加。如果能缩短SFJ的停驱时间，就可大大降低故障发生的几率。

4.3 规范车站值班员操作安全线道岔转换时机

要求车站值班员在对同类道岔进行单操前，必须确认与下一个经由该道岔的进路命令的触发时间至少有2分钟的间隔后，才能单操道岔至规定位置。

5 结束语

道岔故障往往对行车组织造成较大影响，尤其是原因不明时，更是对运输生产埋下严重隐患，通过分析该组道岔故障，能有效防止类似故障的发生，也有助于一些现场职工对道岔启动电路的学习和理解。