高压脉冲轨道电路和25 Hz轨道电路时间特性匹配解决方案

宋 盼，徐秀兰

(通号（长沙）轨道交通控制技术有限公司，长沙 410006)

1 问题产生

京广线源潭站计算机联锁换装开通后，现场反映，上行列车以120 km/h 通过正线时，高压脉冲轨道区段1DG 漏解锁，下行单机以100 km/h 通过正线时进入高压脉冲轨道区段6-12DG 机车短暂掉码、IG 漏解锁。

2 原因分析

根据“GMX-GX 型电子化不对称高压脉冲轨道电路系统技术手册”规定，高压脉冲系统落下延时为1 ～1.5 s，系统吸起时间为2 ～2.5 s，轨道继电器为JWXC-1700 型无极继电器。

97 型25 Hz 相敏轨道电路接收端采用JRJC-70/240 型交流二元二位继电器、轨道继电器为JWXC-H310 型无极缓动继电器。

电码化发码继电器为JWXC-H340 型无极缓放继电器。

目前，国内铁路机车最短中心轴距L 为11 m。

各继电器的动作时间如表1 所示。

表1 继电器动作时间Tab.1 Relay action time

1）轨道区段漏解锁分析

如图1 所示，IIAG、13DG 为97 型25 周轨道区段，1DG、7DG 为高压脉冲轨道区段,IIAG 长度L1为65 m。

图1 1DG平面示意图Fig.1 1DG plan sketch

上行通过列车以V=120 km/h 速度由1DG 驶向IIAG 时：

列车最后轮对出清1DG 后，1DG 轨道继电器（1DGJ）吸起时间：T1=2.5+0.22=2.72 s；

列车最后轮对出清1DG 至出清IIAG 时间：T2=L1/V=1.95 s；

列车最后轮对出清IIAG 后，IIAG 联锁采集轨道继电器（IIAGJ）吸起时间:T3=0.4+0.2=0.6 s；

继电器1DGJ 与IIAGJ 吸起时间差T=T1-T2-T3=0.17 s。

因此，继电器IIAGJ 先于1DGJ 吸起，即IIAG红光带消失后1DG 仍显示红光带，不能满足信号联锁“三点检查”条件，1DG 漏解锁。

另通过复检1DG 高压脉冲接收器，发现该接收器缓吸时间为6 ～7.5 s。

2）单机高速通过短暂掉码

如 图2 所 示，IG 为97 型25 Hz 轨 道 区 段，6-12DG、4-18DG 为高压脉冲轨道区段。

图2 6-12DG平面示意图Fig.2 6-12DG plan sketch

下行通过单机以V=100 km/h 速度由IG 驶向6-12DG 时：

IG 出清后，IG 轨道继电器（IGJ）吸起时间：T1=0.4+0.2=0.6 s；

单机第一轮对压入6-12DG 至出清IG 时间：T2=L/V=0.396 s；

单机第一轮对压入6-12DG 至继电器（6-12DGJ）落下时间：T3=1.5+0.03=1.53 s；

继电器IGJ 吸起与继电器6-12DGJ 落下时间差T=T3-T1-T2=0.534 s>0.5 s。

如图3 所示，因列车通过出清IG 后1.53 s 内，继电器IGJ 吸起。XILXJ 落下、6-12DGJ 仍处于吸起状态切断发码继电器XIFMJ 励磁及自保电路，发码继电器XIFMJ 延时0.5 s 后落下，造成机车短暂掉码。同时，IG 红光带消失后间隔0.53 s 6-12DG才显示红光带，出现IG 漏解锁及列车“占用丢失”现象。

图3 XIFMJ励磁电路原理图Fig.3 XIFMJ excitation circuit schematic diagram

图4 6-12DG GCJ励磁电路原理图Fig.4 6-12DG GCJ excitation circuit schematic diagram

如图4 所示，另因列车出清I G,I G J F1 在0.78 s 后 吸 起,6-12D G 2G J F1 在1.53 s 后 落下,故6-12DG GCJ 的励磁电路被切断落下,从IGJ 吸起至6-12DGJ 落下间中断6-12DG 发码通道0.75 s。造成机车短暂掉码。

3 解决方案

根据以上分析和计算，因两种不同制式电路时间特性不一致，出现轨道区段漏解锁、单车高速通过时短暂掉码的现象。本文提出以下两种解决方案。

方案一：在前期设计时，车站正线区段统一轨道电路制式，保证所有轨道区段时间特性一致。或通过修改计算机联锁软件抵消时差，保持两种不同制式轨道继电器落下、吸起时间采集信息相同。不适用于已开通运营的车站。

方案二:与高压脉冲轨道区段相邻的97 型25 Hz 相敏轨道继电器增加延时吸起电路解决列车占用丢失、轨道区段漏解锁问题；发码继电器励磁电路增加缓放电路，保证机车可靠接收轨面低频码。

1）轨道区段漏解锁、占用丢失解决方案

结合现场实际情况，与高压脉冲轨道区段相邻的97 型25 Hz 轨道区段采用阻容元件构建轨道继电器延时吸起电路，维持轨道继电器落下时间不变。即25 Hz 轨道电路DGJ（JWXC-H310）增加轨道复示继电器DGJF（JWXC-1700），DGJF 具备2 s缓吸的特性，使两种不同制式的轨道电路时间特性基本一致。同步将信号联锁采集回路修改至复示继电器。原理如图5 所示。

2）单机高速通过时短暂掉码解决方案

原电码化发码继电器（JWXC-H340）缓放时间为0.5 s，不能满足低频信息持续输出至轨面，不能保证高速通过单机可靠接收轨面低频信息。本方案提出将原发码JWXC-H340 型无极缓动继电器更换成JWXC-1700 型无极继电器，并在继电器1、4 线圈上并接由阻容元件构建的放电电路。实现电码化发码继电器缓放3 s 延时效果，即在轨道继电器落下的情况下，电码低频信息持续传输3 s，如图6 所示。另IGJ 增加轨道复示继电器DGJF, 其原理如图5 所示。同步将IG GJF1 励磁电路由DGJ 节点修改至DGJF 节点,增加缓吸2 s 效果。保证单机高速通过时可靠接收轨面低频信息，确保行车安全。

图5 轨道继电器DGJ增加2 s缓吸电路原理图Fig.5 Schematic diagram of adding 2 s slow pick-up circuit for track relay DGJ

4 总结

综上分析，全站统一轨道电路制式可以避免因轨道制式的时间特性不同而影响轨道区段漏解锁、列车占用丢失、单机掉码等问题发生。但车站联锁改造中，统一使用97 型25 Hz 相敏轨道电路不能提高轨道区段的分路灵敏度，统一使用电子化不对称高压脉冲轨道电路系统受限因素多，且增加相关设备维护成本。采用阻容元件构建延时或缓放电路可作为一种直接有效的方法，使不对称高压脉冲轨道电路和97 型25 Hz 相敏轨道电路时间特性基本匹配。

图6 XIFMJ增加缓放3 s电路图Fig.6 Schematic diagram of adding 3 s slow release circuit for XIFMJ