張杰

（中鐵十七局集團(tuán)電氣化工程有限公司 工程管理中心，山西 太原 030032）

1 工程概況

我國鐵路持續(xù)發(fā)展，部分老舊設(shè)備已不能滿足當(dāng)前日益增長的客貨運(yùn)輸要求，需要進(jìn)行改造升級。沈白高鐵正線引入既有撫順北站，普速場和高速場共用全新信號樓，既有撫順北站場也隨之改造，部分信號設(shè)備以舊換新。經(jīng)調(diào)研，有較多既有道岔原設(shè)計(jì)為單動ZD6道岔。為滿足沈白高鐵的運(yùn)行和技術(shù)需求，按照施工方案，撫順北站既有部分設(shè)備要更換升級，包括普通道岔優(yōu)化改進(jìn)為提速道岔，ZD6電動單機(jī)改為ZD6-E/J型雙機(jī)牽引，ZD6-E/J型雙機(jī)牽引一般采用六線制道岔控制電路。四線制是用4條電纜控制電動轉(zhuǎn)轍機(jī)動作，六線制是用6條電纜控制電動轉(zhuǎn)轍機(jī)動作，電機(jī)更換需在營業(yè)線天窗點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行，時間有限且線纜極易混淆，如何確保六線制與四線制道岔的順利過渡和天窗結(jié)束前的復(fù)聯(lián)試驗(yàn)無誤，是道岔換裝施工和聯(lián)鎖換裝的重中之重。

2 過渡施工方案

2.1 方案對比

施工中為配合站場改造進(jìn)行過渡施工。在信號設(shè)備正式開通前，原則上盡可能利用既有車站、區(qū)間信號設(shè)備進(jìn)行過渡，有條件的新設(shè)備盡可能通過永臨結(jié)合方式投入使用，為新設(shè)備的開通創(chuàng)造有利條件。若無法做到永臨結(jié)合，則需要制定相應(yīng)的過渡方案對聯(lián)鎖關(guān)系進(jìn)行過渡處理。

通過對以往站場改造施工采取的過渡方案總結(jié)分析，編制轉(zhuǎn)轍機(jī)更換過渡試驗(yàn)專項(xiàng)方案，并對方案進(jìn)一步優(yōu)化。常用方案對比見表1。

表1 施工方案對比

方案1：聯(lián)鎖開通天窗點(diǎn)內(nèi)增設(shè)技工、民工，根據(jù)現(xiàn)場施工分散情況設(shè)各專業(yè)小組，更換轉(zhuǎn)轍電機(jī)和配線試驗(yàn)。

方案2：提前申報營業(yè)線施工計(jì)劃，利用天窗點(diǎn)時間進(jìn)行設(shè)備插入，更換室外電機(jī)，從室外至室內(nèi)增設(shè)六線制X5、X6配線通道，室內(nèi)修改道岔組合配線，增設(shè)第2道岔啟動復(fù)示繼電器（2DQJF），天窗點(diǎn)內(nèi)更換電機(jī)軟線至新電纜盒，然后進(jìn)行道岔復(fù)聯(lián)試驗(yàn)。

方案3：采用分步要點(diǎn)的方式，將工作量分解，天窗點(diǎn)內(nèi)更換1組、試驗(yàn)1組，全部更換完畢進(jìn)行全站試驗(yàn)，然后一次開通。

通過方案對比，得出方案3最適合本次工程改造。

2.2 控制電路比較

以撫順北站的28#道岔為例，四線制與六線制道岔的室內(nèi)控制電路有所不同。

四線制道岔一般有2種控制方式［1］。一是單獨(dú)操縱，即按下道岔按鈕（CA）的同時，按下本咽喉道岔總定位按鈕（ZDA）或道岔總反位按鈕（ZFA），以此來接通道岔啟動電路，然后帶動電機(jī)轉(zhuǎn)換道岔至規(guī)定位置［2］。二是進(jìn)路操縱，通過辦理進(jìn)路，接通道岔啟動電路，使選岔網(wǎng)路中的定位操縱繼電器（DCJ）或反位操縱繼電器（FCJ）吸起，電機(jī)帶動道岔轉(zhuǎn)換至規(guī)定位置。

四線制道岔控制電路通過三級電路完成對道岔轉(zhuǎn)換的控制（見圖1）。首先由第1道岔啟動繼電器（1DQJ）檢查聯(lián)鎖條件，符合要求后接通勵磁電路；其次第2道岔啟動繼電器2DQJ控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，以決定使電機(jī)轉(zhuǎn)向定位或是反位；最后由直流電動機(jī)轉(zhuǎn)換道岔。當(dāng)?shù)啦磙D(zhuǎn)至反位后，自動開閉器11-12接點(diǎn)斷開，使電動機(jī)停轉(zhuǎn)。同時斷開1DQJ的l-2線圈自閉電路，使1DQJ緩放落下，接通道岔表示電路。若要再將道岔轉(zhuǎn)回定位，辦理進(jìn)路后DCJ吸起，重新接通道岔啟動電路［3］。

圖1 四線制單動道岔控制電路

目前很多車站仍在使用50 kg/m的道岔，當(dāng)需要進(jìn)行線路提速時，車站線路一般會更換為60 kg/m的12號道岔，此時1臺轉(zhuǎn)轍機(jī)已無法適應(yīng)和滿足轉(zhuǎn)換力、牽引力的要求，此時需將電動單機(jī)更換為電動雙機(jī)，利用雙機(jī)來進(jìn)行牽引道岔。一般ZD6-E型電機(jī)用于首動，ZD6-J型電機(jī)則用于末動。直流雙電動轉(zhuǎn)轍機(jī)控制電路一般采用六線制控制電路（見圖2），其控制原理與四線制單動轉(zhuǎn)轍機(jī)控制電路基本相同。區(qū)別在于六線制道岔組合內(nèi)部新增加了2DQJF［4］，通過2DQJF的2組接點(diǎn)，分別向室外雙機(jī)送啟動電源，X1、X2用于ZD6-E機(jī)的啟動電路，X3、X4用于ZD6-J機(jī)的啟動電路。

圖2 六線制單動道岔控制電路

2.3 方案驗(yàn)證與改進(jìn)

在四線制控制電路和六線制控制電路中，當(dāng)?shù)啦韱与娐穭幼魍瓿珊螅?道岔啟動繼電器1DQJ緩放落下接通表示電路，室內(nèi)即可通過顯示器直觀觀察到道岔的位置，方便運(yùn)轉(zhuǎn)室監(jiān)督和控制。DBJ和FBJ是道岔位置表示燈的控制條件，定位表示繼電器DBJ電路通過定位表示接點(diǎn)來接通，反位表示繼電器FBJ電路通過反位表示接點(diǎn)來接通。因此可以認(rèn)為，六線制道岔就是通過在控制電路中并聯(lián)輸出了1組電源來帶動雙機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)［5］。根據(jù)該思路，在ZD6-E機(jī)電纜盒內(nèi)如果將X5、X6并接在X1、X2上，室內(nèi)則繼續(xù)采用四線制道岔組合。通過觀察室外電機(jī)的動作狀態(tài)來驗(yàn)證以上推斷是否正確。

通過上述電路比較與分析，得出以下方案：在ZD6-E機(jī)電纜盒內(nèi)將X5、X6的電纜甩開，X5與X1并接，X6與X2并接。按照該方案對28#道岔進(jìn)行試驗(yàn)，具體實(shí)施方案如下：

（1）準(zhǔn)備約2 m長6芯過渡電纜，兩端各剝掉外皮約30 cm并把芯線壓上補(bǔ)強(qiáng)線環(huán)，用記號筆按順序在補(bǔ)強(qiáng)線環(huán)膠管上標(biāo)記1、2、3、5，并進(jìn)行導(dǎo)通試驗(yàn)。然后在天窗時間內(nèi)用臨時電纜將新老電纜盒內(nèi)的X1、X2、X3、X4溝通。

（2）天窗時間內(nèi)在新電纜盒將X5、X6電纜甩開，X5和X1并接、X6和X2并接，利用既有道岔的條件，新E/J雙機(jī)道岔能轉(zhuǎn)到位，并能給出道岔的表示，從理論上看該過渡可以完成，且比較簡單。

通過道岔扳動試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)E/J雙機(jī)不能正常進(jìn)行轉(zhuǎn)換，2臺電機(jī)中當(dāng)有1臺轉(zhuǎn)動到位時，2臺電機(jī)會來回反打，直到當(dāng)?shù)啦硖幱谒拈_狀態(tài)時停止轉(zhuǎn)動。結(jié)論：按該方案28#道岔過渡試驗(yàn)失敗。

原因分析：X1、X2、X4是ZD6-E機(jī)的動作電路，X5、X6、X4是ZD6-J機(jī)的動作電路，由于是按照ZD6單機(jī)四線制的條件送電，此時ZD6-E機(jī)和ZD6-J機(jī)同時獲得啟動電源，就會一起動作［6］。由于電機(jī)的牽引力、電機(jī)參數(shù)、道岔阻力等因素，2臺電機(jī)不能同時轉(zhuǎn)到位。當(dāng)一臺電機(jī)已經(jīng)轉(zhuǎn)到位時，另外一臺電機(jī)還在轉(zhuǎn)動，這時正在轉(zhuǎn)動到位的電機(jī)會產(chǎn)生感應(yīng)反電動勢，通過電機(jī)線圈及另外一個位置的啟動線傳給另一臺電機(jī)，造成電機(jī)動作電相互傳遞，周而復(fù)始，就出現(xiàn)室外2臺電機(jī)來回反打的現(xiàn)象，容易燒壞電機(jī)［7］。

解決方法：把ZD6-E機(jī)和ZD6-J機(jī)的電機(jī)1端子相連，2端子對應(yīng)相連，當(dāng)ZD6-J機(jī)轉(zhuǎn)到底ZD6-E機(jī)沒有轉(zhuǎn)到底時，ZD6-E機(jī)電機(jī)線包1一直給ZD6-J機(jī)供電，等到ZD6-E機(jī)也轉(zhuǎn)到底后，同時斷開電源，保證ZD6-E/J機(jī)的同時動作，避免了ZD6-E/J機(jī)不同步現(xiàn)象。

2.4 改進(jìn)方案實(shí)施步驟

（1）新電機(jī)ZD6-E機(jī)和ZD6-J機(jī)內(nèi)部分別穿2根軟線，接到電機(jī)線包1、2上，4根軟線通過2個電纜盒之間的電纜進(jìn)行溝通，并做好標(biāo)識。

（2）準(zhǔn)備約2 m長6芯過渡電纜，兩端各剝掉外皮約30 cm并把芯線壓上補(bǔ)強(qiáng)線環(huán)，用記號筆按紅白、綠白、藍(lán)綠的順序，在補(bǔ)強(qiáng)線環(huán)的膠管上標(biāo)記1、2、3、5、21、22，并進(jìn)行導(dǎo)通試驗(yàn)。然后將臨時電纜一端穿到首動ZD6-E機(jī)新終端盒內(nèi)，另一端用彩條布包裹，埋入地下，待要點(diǎn)后取出，按順序掛在老電纜盒相應(yīng)端子。

（3）聯(lián)鎖試驗(yàn)。換裝前將新電機(jī)按正式的六線制配到新電纜盒上，在新信號樓按照正常的試驗(yàn)程序試驗(yàn)完畢并做好記錄，注意不能漏項(xiàng)。其次把電機(jī)改為四線制，首動ZD6-E機(jī)的HZ24盒1（X1）、2（X2）分別和13（X5）、14（X6）相連，再在新信號樓試驗(yàn)一遍，也做好記錄。所有項(xiàng)目試驗(yàn)完畢后，把首動ZD6-E機(jī)新電纜盒內(nèi)的主管1、2、3、5、13、14、21、22端子的電纜芯線貼上膠布，寫上相應(yīng)的1、2、3、5、21、22，然后甩掉，并做好防護(hù)。最后把穿好的過渡電纜按芯線上的標(biāo)號，順序配到1、2、3、5、21、22端子上。

（4）聯(lián)鎖開通時，只需要拆除過渡配線［8］，恢復(fù)六線制電纜配線即可。

受天窗數(shù)量和時間的影響，為確保聯(lián)鎖換裝能一次順利開通，決定提前安裝更換轉(zhuǎn)轍設(shè)備，復(fù)聯(lián)試驗(yàn)時將道岔尾巴線配至新道岔電纜盒，復(fù)聯(lián)完畢后，利用冷壓接頭壓接電纜芯線的方式，通過新老分線盤間電纜過渡至既有分線盤進(jìn)行配線，并利用既有聯(lián)鎖電路進(jìn)行恢復(fù)試驗(yàn)。聯(lián)鎖開通時拆除新老分線盤過渡電纜，使用新電纜芯線上新分線盤相應(yīng)端子進(jìn)行試驗(yàn)［9］。

運(yùn)用上述方案，成功完成對28#、34#、40#等組道岔的過渡施工，效果良好，為天窗時間內(nèi)進(jìn)行聯(lián)鎖試驗(yàn)爭取了較多寶貴時間。

3 結(jié)束語

鐵路站場改造及聯(lián)鎖換裝是一項(xiàng)專業(yè)性極強(qiáng)、對既有運(yùn)行設(shè)備影響特別大的工程。本次站改工程的特點(diǎn)是：沈白高鐵正線與沈吉鐵路干線交匯，客貨運(yùn)流量大、運(yùn)輸繁忙、難度大、涉及面廣，對工程提出更高要求，必須制定相關(guān)措施以保證高質(zhì)量施工及既有設(shè)備的正常運(yùn)行。通過上述道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)升級改造的施工探索，形成一套行之有效的施工方法，對類似鐵路信號聯(lián)鎖系統(tǒng)升級改造工程提供借鑒。