熔丝报警电路的改进与分析

杜旭东 王 凯

（中交机电工程局有限公司，北京 100088）

1 概述

在运营过程当中要求铁路信号报警设备在发生故障、失效、人为错误的情况下，应具有快速准确报警的特性，这样做的目的是可以把事故损失降到最低，提高运行效率。设备运行出行故障是不可避免的，需要提高的是查找故障和处理故障的能力。铁路信号报警系统，能检查和监督设备会出现的故障和潜在的故障隐患，除此之外还具有故障诊断定位功能，能够及时准确的判断出故障的位置和原因，为处理故障节省时间，保证列车安全高效的运行。

熔丝报警电路对于信号设备正常运行的监督和及时排除故障，起着非常重要的作用。一旦有熔断器出现断丝情况，CBI将会采集到熔丝报警继电器的报警状态，相应的在信号运转室控显屏上点亮熔丝报警器的表示灯，发出声音提示报警，同时机械室排架报警蜂鸣器开始报警。室内工作人员可根据排架报警器上表示灯红灯的位置，查找出现报警的组合柜位置， 然后在对应的组合柜中快速排除故障，这样将查找故障的时间缩至最短。

2 问题分析

2.1 排架报警器电源问题分析

本文以3组熔丝排架报警器为例进行分析，目前铁路信号机械室排架报警电源全线采用的是电源单环的方式，不符合安全冗余实用性，如图1所示，从组合柜第一排报警电源的06-7、06-8引出BJF24和BJZ24到本排熔丝排架报警器上，每个排架报警器拥有12个端子，排架报警电源接在11、12号端子，然后从第一排排架报警器的11和12号端子依次环到第二排，第三排的11、12号端子完成排架报警器电源的单环。

图1 排架报警器电源双环电路Fig.1 Double loop circuit of the power supply of bent alarm devices

用此种方法环接，当第一排报警电源出现断线故障或者第一排排架报警器出现故障时，相当于同时切断了第二排以及后续排架报警器的电源，导致所有排架报警器无法工作。如果在第一排报警电源断线时，出现了熔丝断丝的情况，这样就会导致室内信号人员在处理熔丝报警故障时，不能快速精确地确定熔丝断丝的故障范围，影响处理速度，增加了故障延时。

2.2 熔丝报警电路问题分析

熔丝报警电路就是将熔丝报警板上的5号、6号端子环在一起，常态时，由于5、6端子为接点断开状态，因此报警电路没能构成回路，熔丝报警继电器处于落下状态。当电路中某一处发生断丝情况时， 通过电路5、6端子接通构成一个回路， 继电器吸起并报警。

目前所采用的熔丝报警电路。如果在运营过程当中出现RSBJ继电器线圈断线等情况，导致RSBJ的线圈无论如何也不能获得电能话。这时，若某一个熔断器的熔丝因故断开，即便是触发接通了两个端子，但是RSBJ继电器也不能励磁吸起，它的前接点也将无法闭合，此时熔丝断丝报警电路是失效的，控显机不会有红色灯光指示灯显示和语音提醒，信号楼机械室内的排架熔丝报警灯相应的也不可能点亮。这样就相当于把故障隐蔽起来，室内信号人员在处理时就不能迅速准确地确定故障的性质和范围，影响处理故障的速度，无形中增加了故障延时，从而降低安全运行效率。

3 解决方案

3.1 排架报警器电源解决方案

为避免信号设备以及系统出现故障，势必要提高其可靠性。传统信号设备大部分采用继电器、机械器材，单体设备或器材的可靠性较高，系统仅在一定范围内考虑了易损、易断器材的冗余设计，如 ： 电源采用双环线，灯泡降额使用，双灯丝灯泡，双熔丝，双引接线等。

通过对排架报警电源环线的认真分析，需要在现有环线的基础上，如图1所示，从排架的最后一排报警电源的06-7和06-8上引出BJF24和BJZ24到本排熔丝排架报警器11、12号端子，然后从最后一排架报警器的11和12号端子依次环到第二排，第三排的11、12号端子完成排架报警器电源的双环。当出现第一排电源故障时，最后一排报警电源能够继续给每个排架报警器供电，使其正常工作。

3.2 熔丝报警电路解决方案

通过上面对熔丝报警电路问题针对性的分析，如图2所示，在熔丝报警电路原有的基础上增设一个熔丝报警复示继电器，命名为RSBJ1。然后把RSBJ和RSBJ1继电器线圈的“1”端子同时接入到每排报警板的“5”端子环接电路中给RZ，把线圈的“4”端子同时接入到排架报警器的“7”端子环接电路中。

图2 RSBJ1的复示设置Fig.2 Setting RSBJ1 as a repeating relay

如果现有熔丝报警电路中的RSBJ继电器自身故障，一直处于落下状态，不能在出现熔断器故障时正确吸起进行熔丝报警。通过采集RBSJ和RSBJ1继电器的后接点状态串联电路以及单独采集RSBJ继电器后接点的状态电路，如图3所示。利用两个熔丝报警继电器后接点状态的串联保证出现故障时可靠断开采集电路进行报警，再通过单独采集RSBJ继电器的状态，判断出继电器自身是否出现故障。这样设置的理念符合实用性冗余结构的特点。

图3 熔丝报警采集电路Fig.3 Acquisition circuit of fuse alarm

具体实现此功能的步骤是：RSBJ和RSBJ1继电器同时接入熔丝报警电路当中，两个继电器会同步工作，通过采集电路的改进，两个继电器的常态一致时才能正确采集到它们的后接点状态。当某一熔断器断开时，只要两个继电器其中有一个可以正常工作，熔丝报警采集电路将会断开从而发现故障，熔丝报警在控显屏幕上亮红灯，排架报警器也会在相应故障熔断器的位置亮红灯。由于两个继电器发生相同的故障而产生相同的错误结果的概率很小，这样，减少了熔丝报警不正常工作的几率。

图3中单独采集RSBJ继电器的后接点转态的原因是：在熔丝报警采集电路中同时采集两个继电器的状态，出现故障时只要RSBJ1和RSBJ两个继电器其中一个正确吸起就能实现熔丝报警的功能，但这样的设置不能确定RSBJ是否在正常工作，所以采用了单独对它采集的方法。当出现故障，熔丝报警的同时采集到了RSBJ继电器的后接点，这就说明断开熔丝报警电路的是RSBJ1继电器，并非RSBJ继电器，从而证明RSBJ继电器自身出现故障，需要更换新的RSBJ继电器。

4 效果分析

当排架报警器电源从单环电源电路改为双环电源电路之后，出现第一排排架报警器电源故障时，最后一排排架报警器电源能够继续给每个排架报警器供电，使排架报警器维持正常工作。但这样方式的电源双环线出现的问题是：在排架报警器最后一排的“12”端子上会出现三芯线在同一端子的情况，其中两芯是双环电源线产生的，还有一芯是接往监测机柜的回线。

熔丝报警电路中新增加的RSBJ1继电器电路和改进的熔丝报警采集电路，解决了RSBJ继电器出现自身故障，发生熔丝断丝时不报警的问题,熔丝报警电路中熔丝报警继电器的正常工作得到了监督和保证，能够实现可靠地熔丝报警，为压缩信号故障处理时间提供可靠保障 。

5 结束语

“中国铁路标准”全球化的输出，造福于世界各国人民，出行更加快速、安全、便利。铁路工程在建设过程当中，在铁路信号领域对于出现故障的查找效率，已经有了较大的提高。为营造铁路运营环境更加的安全高效，在中国铁路形势一片大好的前提下，还需要不断的研究和探讨，追求更加完善的铁路信号故障报警系统，推动故障诊断技术的不断革新。为“中国铁路标准”的全球化添砖加瓦，贡献自己的力量。