半自动闭塞通道替代方案探讨

半自动闭塞通道替代方案探讨

李月全

中铁十二局集团电气化工程有限公司天津300308

摘要：随着通信技术的发展，如今对半自动闭塞信号的传输方式有了更多的选择，因此，有必要探讨既有半自动闭塞电缆实回线通道的替代方案。

关键词：半自动；闭塞通道；替换

1.原闭塞电路使用和功能缺陷现状

原闭塞为半自动闭塞，就是闭塞程序需人工操作才能实现，也就是发车站发车时要人工按下信号操纵台上的发车请求的闭塞按钮，同意接车需按下同意接车的闭塞按钮，列车到达后需按下到达复原按钮及闭塞事故时办理事故复原等。其电路复杂，与信号系统联系条件众多，运用器材数量较大，发生障碍较多，排除的难度也大，影响的时间过长。而且，原闭塞电路最主要的问题在于只能控制发车站的信号开放，没有检查和确定接车站信号开放的状态。接车站可以先办理同意接车闭塞手续，后办理接车进路或因接车进路故障办理不了接车进路时，这就容易造成列车在进站信号机外停车或冒进挤岔和撞车的行车事故。在我矿一些特殊部位，如210M站与217M站区间，接近区段相连，接车准备时间极短，时常因办理同意接车后，进路因道岔转换时间过长或其他信号障碍而影响建立，此时，列车就接近、冒进，容易造成险肇事故，严重危急行车安全。

2半自动闭塞工作过程

半自动闭塞通道出站信号机不能任意开放，它受闭塞机控制，只有区间空闲时，双方办理闭塞手续后（双线半自动闭塞为前次列车的到达复原信号）才能开放。列车出发离开车站时，出站信号机自动关闭，并使双方闭塞机处于“区间闭塞”状态，直到列车到达接车站办理到达复原时止。不会发生侵线，追尾等事故。半自动闭塞是由甲站（发车站）值班员人工控制闭塞机BB发出信号，即通过按键控制正、负电继电器方式发送直流电压（其值≤130V），请求发车。经通信明线或电缆实回线传送到乙站（接车站接收直流电压≥19.2V），由该站闭塞机接收，启动并串（偏极）继电器动作，控制相应信号电路。与此同时，乙站闭塞机向甲站回发回执确认信号（直流电压），同意接车。经同-通信通道，传输到甲站，甲站闭塞机再发通知列车出发信号。列车到达后，解除闭塞，再发到达复原信号，实现了半自动闭塞。

图1半自动闭塞通道原理图

3替代方案的设计

针对上述闭塞电路存在的功能缺陷，本文进行了探究和大胆地设想，最终设计出这套逻辑关系相当严密的闭塞电路。新型闭塞电路取消了闭塞过程使用的专用按钮，无需人工操作办理闭塞，由电气集中的接车进路的办理，就自动完成闭塞的全部过程和功能。本套闭塞电路由四部分组成，分别为防护继电器电路、闭塞继电器电路、信号控制电路和闭塞表示灯电路。

3.1防护继电器电路

防护继电器电路设计为甲乙两站，两台防护继电器FHJ颠倒串接，如图2所示。防护继电器采用了偏极型继电器。用电源的极性选择相应的继电器动作。由接车站的电气集中电路中接车信号条件一方送电，由两条外线连接发车站的防护继电器FHJ构成回路，控制发车站的防护继电器FHJ动作。为防止甲乙两站同时双向送电影响防护电路工作，电路设置了送电防护条件，如下页图2的圆虚线所示。用两组防护继电器接点控制防护电源，本站防护继电器FHJ工作时就切断本站防护电源的送出，保证同时只能由一方送电，一个区间同时只能有一组列车运行。在防护电路中使用的信号条件上，采用了双接点，一是保证防护继电器FHJ工作时能构成回路；二是向防护电路送电实现双接，这就使得防护电路更加完善，更加安全可靠。这一条件的运用实现了检查接车站进路准备完毕和确定接车信号已开放，修正及原闭塞电路的缺陷。

图2防护继电器电路

3.2闭塞继电器电路

从电路的严密性考虑，新型闭塞电路设计了闭塞继电器BSJ电路，配合防护继电器完成整个闭塞防护的功能。从信号设计的故障———安全原则出发，闭塞继电器BSJ设计为正常吸起状态，列车占用区间时落下，闭塞区间，完成控制开放发车信号的目的，保证了区间行车安全。

3.3信号控制电路

在控制发车信号电路中，闭塞继电器BSJ与防护继电器FHJ的条件串联使用，接入列车信号继电器LXJ的励磁电路中，增加了信号控制的严谨性和可靠性，保证列车占用区间未脱离区间前，其发车信号无法再度开放。

4.半自动闭塞备用通道方案选择

半自动闭塞通道通常以通信电缆为主用通道，当电缆发生故障时，利用站间安全信息传输设备提供的光缆通道作为备用通道来承载半自动闭塞信息的传输。根据站间安全信息传输设备的原理及特点，选择安全可靠的备用通道运用方式是确保半自动闭塞业务安全的关键。站间安全信息传输设备日常基本运用方式主要有以下两种：

4.1站间安全信息传输设备冷备用

电缆通道作为半自动闭塞业务主用通道，站间安全信息传输设备提供的光缆通道作为冷备用通道，利用双刀双掷闸刀将主用电缆通道与备用光缆通道进行硬隔离断开，电缆通道与光缆通道的切换通过现场人工手动操作双刀双掷闸刀实现。冷备用方式的缺点是在发生电缆故障时，站间安全信息传输设备提供的光缆通道启用需要在现场进行人工切换，半自动闭塞业务恢复时延较长。

4.2站间安全信息传输设备热备用

电缆通道作为半自动闭塞业务主用通道，站间安全信息传输设备供的光缆通道作为热备用通道，通过设备中的安全型切换继电器将主用电缆通道与备用光缆通道进行软隔离断开，电缆通道与光缆通道的切换通过网管手动远程操作实现或由设备自动进行切换。热备用方式与冷备用方式相比，站间安全信息传输设备供的光缆通道启用无需人员赶赴现场，半自动闭塞业务恢复快，故障延时短，对行车秩序影响较小。

结语

曾有一种误解，以为半自动闭塞不过是一种简单的过渡设备，将来要为自动闭塞所代替，这种看法当然是错误的。实际上半自动闭塞从一开始就作为一种独立系统发展起来的。由于这个系统要求在两个车站间利用两根导线完成闭塞和联锁的作用，因此要求电路设计要更加严密可靠，以确保行车安全。闭塞电路根据实际情况设计，在行车安全方面起到了重要作用。该电路也是对现行通用的单线半自动、复线半自动定型闭塞电路的一种技术上的挑战，无论从电路的技术层面，还是从操作者使用的层面，都是一种技术创新或者说是一种技术进步。

参考文献：

[1]《基于光通信的站间安全信息传输系统应用技术条件（暂行）》运基信号[537]号.

[2]马建明.信号半自动闭塞光通道传输方式的实现及意义[J].铁路通信信号工程技术，2012.

[3]运基信号[2010]267号铁路信号安全通信协议技术规范.