摘 要:在我国铁路行车的安全方面,车站上由联锁系统来保障。联锁系统若采用继电器则成为继电联锁,在该种联锁方式中,信号机为重要的一环,而信号机的显示需要由其各自的点灯电路来完成,故笔者着重对车站的各种信号机的点灯电路进行了设计与分析。
关键词:继电联锁;信号机;点灯电路
中图分类号:O461 文献标志码:A 文章编号:1003-5168(2022)1-0045-05
DOI:10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.01.010
Circuit Analysis of 6502 Signal Lighting Circuit
ZHONG Jingyu
(Lanzhou Bowen College of Science and Technology,Lanzhou 730101,China)
Abstract: In the aspect of the safety of railway operation in our country, the interlocking system is guaranteed by interlocking system. If the interlocking system adopts relay, it becomes relay interlocking. In this kind of interlocking mode, the signal machine is an important link, the display of the signal needs to be completed by their respective lighting circuit, so the pyesent writer focuses on the station of the various signal lighting circuit design and analysis.
Keywords:all-relay interlock; signal machine;lighting circuit
0 引言
隨着我国铁路运输的发展,尤其是在铁路既有线路提速的背景下,对我国铁路运输的安全性要求越来越高,这就需要铁路信号设备来保障运输过程的安全性和可靠性。其中,在我国铁路的车站上,使用联锁设备来保证列车和调车车列在车站上的行车安全。
车站的联锁设备是指在车站的信号机、转辙机和轨道电路之间使用电路衔接,使三者之间形成一种集制约关系和联系关系于一体的设备。若这些电路中采用的主要元件是继电器,则称为继电器联锁系统,6502电气集中系统就是继电器联锁系统中的一种。该系统是在1965年2月由苏联引进,经过我国适应性改造,形成了6502电气集中系统,并随后广泛使用在我国时速在160 km/h以下的既有铁路线路上。
在铁路运输时,车站联锁设备中的信号机是一个保障行车安全的重要环节,信号机的开放和关闭直接影响行车安全和作业效率,故笔者对6502电气集中电路中的信号机的点灯电路进行具体分析。
1 信号机点灯电路分析
图1为某一车站的下行咽喉平面布置图,该车站为双线双向四股道小型站场,其区间为自动闭塞制式,是电气化、提速区段,采用电气绝缘。
1.1 站场信号机的布置
1.1.1 进站信号机的布置。为了使列车在车站的行驶安全得到保障,须对区间前往车站内用于进站的接车进路进行保护,所以在各进站口的位置、所有岔尖的外侧、司机驾驶方向的左侧,都应设一架信号机用于进站(如图1中的X、XF)。每架信号机由五个灯位可提供六种显示,其显示距离不低于800 m,以防止当该类信号机为红灯时,列车采取制动后由于制动距离不足而冒进信号机。区间为自动闭塞,故不设起预告作用的信号机。其中XF用于指挥列车反向进站,区间采用双线双向运行,正常情况下列车使用正方向进站,X点允许灯光,当正线施工或因故而无法通过时,为了不影响运营效率,列车会使用另一条线路反向进站,因此会在进站口处另一条线路的右侧设一架反方向进站信号机,以便列车进站[1]。
平时X和XF亮H灯。当X亮L灯时,提示列车可以正线、正方向通过本车站而不停车;X亮1U灯,表示告知司机将车停在正线上;X亮UU灯,告知司机将车停在站线上;X亮YB灯,表明进站信号机X因故无法开放,需要以引导接车方式来接车进站。
1.1.2 出站信号机的布置。在车站内的每条股道需要由出站信号机控制列车是否能前往区间。如图1中SI、S2、S3、S4,它们均设有进路表示器,当有两个发车方向时,进路表示器只设一个白灯,当正向发车口因故不能发车时,为了不影响工作效率,改为反向发车,此时进路表示器会亮B灯,表明列车反向发车。出站兼调车信号机一般为矮型信号机,其中S2为高柱信号机,它表明该架信号机所在的线路有正线直股的通过能力,用于保证司机能正确瞭望到信号的显示。
正向发车时出站信号机亮L/LU/U。当1LQ空闲,出站信号机显示U灯状态;当1LQ和2LQ都空闲时,出站信号机显示LU灯状态;当连续有三个分区空闲,出站信号机显示L灯状态。
若正向发车口故障,本车站也可以办理反向发车,此时需要与其他邻站办理改方手续,办理允许改方的电路。当手续办理好后,区间采用自动站间闭塞,该区域中信号机显示为红灯状态,此时出站信号机才能显示允许状态(L),同时发车表示器亮白灯[2]。
1.1.3 调车信号机的布置。当站内需要调车作业(如编组、解体、摘挂、取送、转线、转场、机车出入库、出入专用线以及平面溜放)时就要使用调车信号机来提示行进路线。
调车信号机位置的设置多样,以最大程度地满足调车作业的要求为基本原则,即提高作业的工作效率,调车的路径尽可能缩短,平行路径的作业要满负荷完成,所以调车信号机位置的设置根据调车作业的具体情况而定。本站场共设了D1、D3、D5、D7、D9,5架信号机。
下面结合调车信号机在调车作业中的作用,说明如何布置调车信号机。
在下行咽喉区域,每组道岔岔尖的前方应设置调车信号机,以使调车可进行折返作业,如图1中D7和D9。当列车由4G向ⅡG调车时,调车先通过牵出进路从4G牵出,然后再根据D9信号机的显示(B灯),折返回ⅡG。
除配置用于折返的调车信号机外还应设置有阻挡作用的调车信号机,用于提升作业效率。如图1中D3。
同一架调车信号机在不同的调车进路中会有不同的功能,即对于某一调车作业来说起到折返作用,对另一调车作业来说起到阻挡作用。
1.1.4 XDZ-B型信号点灯单元的功能和特点。在该站场中,所有信号机的点灯单元都使用XDZ-B型,其为多功能智能型。它将信号变压器与灯丝转换继电器DZJ集成为一体,所以其配线简单,易于施工,检修和更换都更方便,并且无须在现场进行调整,同时它又增设了副灯丝断丝的监测功能,当主灯丝完好而副灯丝断丝时也能发出告警。
1.2 信号点灯电路设计与分析
信号机可直接向司机发出相应行车指令,因此,列车能够安全行车的一个重要指标为每种信号机正确显示。信号机的显示需要使用信号点灯电路来实现,故该电路必须是一种严谨且可靠度高的安全电路。
该站信号机均为透镜式色灯信号机,分为高柱和矮型,可满足相应的作业需求。
其电路电源为集中供电制,即AC220V点灯电源由信号机械室引出,经分线盘送到室外的各信号机处。
该电路需要满足故障导向安全原则,故在该电路的设计中还需要实现信号降级显示功能,在由于断线故障而导致灭灯时使用。功能应满足L/U灭灯时要自动亮H,为此在每个灯泡的电路里均要串联一个灯丝继电器DJ,用于监督该灯泡的完整性。2DJ用于监督进站信号机UU的显示,它是为了防止UU显示的其中一个灯灭灯时,出现升级显示,这是很危险的,因此要串联一个2DJ来监督灯丝的完整性。
1.2.1 进站信号机点灯电路设计与分析。进站信号机点灯电路如图2所示。进站信号机点灯电路所用的组合为进站组合(JZ),它包括RD1-RD3、BXG1、BXG2、LXJ、ZXJ、YXJ、TXJ、DJ、2DJ。
当进站信号机未开放时,LXJ↓,进站信号机亮H灯,其点灯电路为:BXG1—Ⅱ2—DJ5-6—LXJ21-23—H灯—LXJ43-41—BXG1—Ⅱ1。
当进站信号机开时:
①列车正线停车时,进站信号机亮黄灯,其点灯电路为:BXG1—Ⅱ2—DJ5-6—LXJ21-22—ZXJ21-23—2DJ21-22—U灯—LXJ42-41—BXG1—Ⅱ1。此时只有当2DJ吸起时,1U灯才能点亮。
②当列车正线通过时,进站信号机亮绿灯,其点灯电路为:BXG1—Ⅱ2—DJ5-6—LXJ21-22—ZXJ21-23—TXJ21-22—L灯—LXJ42-41—BXG1—Ⅱ1。
③当列车侧线停车时,点亮两个黄灯,其2U点灯电路为:BXG2—Ⅱ2—2DJ5-6—LXJ31-32—ZXJ31-32—TXJ31-32—2U灯—LXJ42-41—BXG2—Ⅱ1。
④当开放引导信号时,点亮白灯,其点灯电路为:BXG2—Ⅱ2—2DJ5-6—LXJ31-33—YXJ21-22—YB灯—YXJ32-31—LXJ43-41—BXG2—Ⅱ1[3]。
1.2.2 出站信号机点灯电路设计与分析。出站信号机只设一个出站组合(CZ),它包括RD1-RD4、BXG1、BXG2、BXG3、LXJ、DXJ、ZXJ、DJ、2DJ、3DJ。出站信号机点灯电路如图3所示。
本站场下行咽喉有两个发车方向,故本站场出站信号机采用一个进路表示器,来区分正向和反向。正向运行时,进路表示器不亮灯;反向运行时,进路表示器B点亮。因区间为四显示自动闭塞,故出站信号机为四显示,所以用2LQJ(F)和3LQJ(F)来区分是点U、LU还是L。
列车正向出站时,列车信号继电器LXJ↑、主方向继电器ZXJ↑,若同时2LQ被占用,则2LQJ↓,使出站信号机点U,点灯电路为:BXG1—Ⅱ1—DJ5-6—LXJ21-22—ZXJ21-22—2LQJ(F)前节点—2LQJ(F)另一组前节点—U灯—LXJ42-41—BXG1—Ⅱ2。
若2LQ空闲但3LQ被占用,则2LQJ↑、3LQJ↓,出站信号机显示LU,其中U灯电路为:BXG2—Ⅱ1—2DJ5-6—LXJ31-32—ZXJ31-32—3LQJ(F)后节点—2LQJ(F)前节点—U灯—LXJ42-41—BXG2—Ⅱ2。L灯点灯电路为:BXG1—Ⅱ1—DJ5-6—LXJ21-22—ZXJ21-22—2LQJ(F)前节点—3LQJ(F)后节点—2DJ11-12—L灯—LXJ42-41—BXG1—Ⅱ2。
当2LQ、3LQ区段都空闲时,2LQJ↑、3LQJ↑,则出站信号机亮L,其点灯电路为:BXG1—Ⅱ1—DJ5-6—LXJ21-22—ZXJ21-22—2LQJ(F)前节点—3LQJ(F)前节点—L灯—LXJ42-41—BXG1—Ⅱ2。
反方向出站时,列车信号继电器LXJ↑,主方向继电器ZXJ↓,X方向的进路表示灯B灯点亮,点灯电路为:BXG3—Ⅱ1—3DJ5-6—LXJ51-52—ZXJ41-42—B灯—LXJ62-61—BXG3—Ⅱ2。
自动站间闭塞用于反向发车,所以出站信号机只有绿灯一种显示,其点灯电路为:BXG1—Ⅱ1—DJ5-6—LXJ21-22—ZXJ21-23—3DJ11-12—L灯—LXJ42-41—BXG1—Ⅱ2。此時绿灯的点灯电路检查了3DJ的前节点,即只有反方向进路表示器B灯亮,绿灯才能点亮。
1.2.3 调车信号机点灯电路设计。调车信号机点灯电路设一个调车组合(DZ),它包括RD1、RD2、BXG1、DXJ、DJ。平时调车信号机点亮A灯,当允许调车时,B灯点亮。A灯点灯电路为:BXG1—Ⅱ2—DJ5-6—DXJ31-32—A灯—BXG1-II1。B灯点灯电路为:BXG1—Ⅱ2—DJ5-6—DXJ31-33—B灯—BXG1—Ⅱ1。
1.2.4 主灯丝断丝报警电路设计。主灯丝断丝报警电路用于当进、出站信号机的主灯丝断丝时给出报警。一个咽喉用一个灯丝继电器线圈。本设计为下行咽喉,故采用一个XDSJ。
以进站信号机为例说明报警电路,主灯丝断丝报警电路如图4所示。平时进站信号机亮红灯,红灯的灯丝转换继电器吸起断开(HDZ↑),XDSJ线圈落下。當红灯的主灯丝断开时,灯丝转换继电器落下,接通了主灯丝断丝报警电路,使XDSJ线圈励磁吸起,给出报警。
同样,若进站信号机亮绿灯,则绿灯的灯丝转换继电器吸起断开,而此时红灯的灯丝转换继电器转为落下接通。当绿灯主灯丝断丝时,LDZ↓,接通了主灯丝报警电路。
2 结语
6502信号点灯电路设计的内容包括车站中各种信号机点灯电路和灯丝报警电路的设计,并对每种信号机的布置方式和用途进行了解释。
点灯电路的安全性直接影响到行车安全甚至是生命财产安全,要让铁路正常运行就需要通过站场图中信号机的布置在满足信号三大件之间的联锁关系的前提下,处理好降级显示问题,避免对铁路造成损失。
虽然新建铁路上6502点灯电路逐渐被计算机联锁下的相应电路替代,但是该替代电路的设计思路和具体电路元件之间的关系都与6502点灯电路相同,也就是说替代电路是在原点灯电路的基础上设计发展而来的,所以在相关新型设备的研发中,依然离不开对6502点灯电路的研究与分析。
参考文献:
[1] 王瑞峰,高继祥.铁路信号运营基础[M].北京:中国铁道出版社,2009.
[2] 林瑜筠.铁路信号基础[M].北京:中国铁道出版社,2007.
[3] 林筠瑜.提速区段6502电气集中图册(上册)[M].北京:中国铁道出版社,2003.
收稿日期:2021-10-27
作者简介:钟竟瑜(1987—),女,本科,讲师,研究方向:自动控制。
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