浅谈铁路沙盘控制电路的设计与实现

王洪涛

（中铁武汉电气化局集团有限公司西安分公司，陕西西安　710016）

浅谈铁路沙盘控制电路的设计与实现

王洪涛

（中铁武汉电气化局集团有限公司西安分公司，陕西西安710016）

近年来，铁路沙盘系统在各铁路院校培训基地广泛使用，达到了铁路信号、接触网与运输等专业的演示与培训要求。该系统采用软件技术与硬件技术相结合的方式，实现了计算机联锁的功能。目前，该系统一般由沙盘、沙盘控制电路、联锁机柜与联锁计算机等四部分构成。由于制式和使用功能各不相同，与道岔、信号机和轨道电路相关的控制电路也不统一，有些系统还未实现全部的联锁功能。本文针对铁路沙盘道岔、信号机和轨道电路控制电路的特殊要求，提出了合理地设计和实现方案，解决了全部联锁关系的实现。

铁路沙盘控制电路设计与实现

2015年，我单位在陕西铁路职业技术学院实训基地安装了一套铁路智能化沙盘系统，由于本套设备需要与相关的沙盘道岔、信号机和轨道电路等信号设备产生联锁关系。因此，提出了电路的设计和实现方案，满足了沙盘设备调试和信号联锁实验的要求。

1　沙盘道岔控制电路

1.1设计思路

图1　道岔控制电路

图2　轨道控制电路原理图

道岔控制电路对应每组道岔各设一套，由启动电路和表示电路两部分组成。启动电路在原定型电路的基础上，1DQJ采用缓放型继电器，将1DQJ前线圈1、2短接，利用1DQJ3—4线圈从励磁转为落下的缓放时间使道岔转换到位。由于1DQJ3—4线圈缓放时间大于0.4秒，电动转辙机（电磁铁）动作时间小于0.2秒，故可满足道岔转换的要求以保证道岔转换到位。

将电磁铁并接在X1、X2、X4上，利用2DQJ的前接点接通道岔的定位转换电路，使道岔转向定位；利用2DQJ的后接点接通道岔的反位转换电路，使道岔转向反位。

将道岔动作电源由原直流220V改为直流12V。电磁铁共用线必须为正电源，所以须将道岔动作的电源正负极性互换。

1.2道岔控制电路动作原理

1.2.1进路操纵道岔时控制电路的动作

以单动道岔启动电路为例分析其动作原理。图1为道岔在定位状态，当将该道岔选至反位时FCJ吸起检查进路解锁后，由FCJ第六组前接点将1DQJ的励磁电路接通。1DQJ的励磁电路是：KZ—CA 61—63—SJ81—82—1DQJ3—4—2DQJ141—142—CA J11—13—FCJ61—62—KF。

1DQJ励磁后，用其前接点构成2DQJ的转极，转极后用2DQJ第四组接点切断1DQJ的励磁电路。2DQJ转极电路是：KZ—1DQJ41—42—2DQJ2—1—CAJ11—13—FCJ61—62—KF。由于1DQJ吸起和2DQJ转极，电磁铁通电将道岔从定位转至反位，0.4秒后自动切断道岔动作电源，1DQJ落下接通道岔反位表示电路。电磁铁供电电路为：DF12V—RD1—1DQJ1—2短接—1DQJ12—11—2DQJ 111—113——外线X2—电磁铁—外线X4—1DQJ21—22—2DQJ121—123—DZ12V。若要再将道岔转回定位，只需选路时DCJ吸起，则1DQJ又励磁，2DQJ的3—4线圈接通又转极，电磁铁X1、X4通电将道岔转至定位，1DQJ落下接通道岔定位表示电路。

1.2.2单独操纵道岔时控制电路的动作

图3　信号机控制电路原理图

单独操纵道岔时，启动电路的动作与进路操纵时一样，只是负电源为条件电源，由CAJ前接点将其接入1DQJ和2DQJ电路中，使它们励磁、转极，并启动道岔转换。

2　沙盘轨道控制电路

2.1设计思路

因沙盘轨道电路无法采用闭路式轨道电路，故采用JRXC-13微型继电器与室内JZXC-480继电器进行转接。设计思路如下：无车时，轨道480继电器利用微型继电器的11-13接点构通电路；有车时，利用机车轮对短路，使微型继电器吸取，微型继电器吸取后，使轨道480继电器落下。

2.2轨道控制电路原理

轨道480继电器采用GJZ12V、GJF12交流电源，在分线盘上将轨道电路每个区段的一根线封连在一起，接入GJZ12V电源，每个区段的另一根线分别接入相应区段的微型继电器接点。沙盘一根钢轨接入GZ12V直流电源，另一根钢轨分区段分别接入相应的微型继电器线包，微型继电器另一个线包接入GF12V直流电源。电路原理图见图2。

需注意：一送多受区段，因受沙盘长度限制，道岔区段总长度只有400mm，岔后部分长度不到200mm，尤其是渡线道岔，岔后长度不到100mm。机车由于有一对橡皮轮对，无法压轨，根据以往经验都是按一送一受处理。

3　沙盘信号机控制电路

3.1设计思路

采用LED模型信号机点灯电路，包括灯丝继电器电路和相应的信号灯电路。灯丝继电器电路或通过灯丝继电器触点组的转换、或通过列车信号组合中的列车信号继电器LXJ和调车信号组合中的调车信号继电器DXJ的两组接点的转换，使其线圈分别与各信号灯电路串接后接通信号机点灯电路电源。点灯变压器采用点灯单元，放在组合架组合内，沙盘信号机的配线是直接从沙盘放线至组合架侧面的点灯单元配线上。

3.2信号机控制电路原理

以三显示出站信号机控制电路（图3）为例分析其电路原理。出站信号机点绿灯时电路原理为：XJZ—DJ5—6—LXJ31—32—绿灯点灯单元的I1—II1—LED绿灯—绿灯点灯单元的II2—I2—LXJ42—41—XJF。出站信号机点白灯时电路原理为：XJZ—DJ5—6—LXJ31—33—DXJ31—32—白灯点灯单元的I1—II1—LED白灯—白灯点灯单元的II2—I2—LXJ43—41—XJF。