厦门地铁1号线场段单动道岔表示电压过低问题应对

刘 洋

（厦门轨道交通集团有限公司 工程师 福建 厦门）

集中监测系统（MSS）是保障轨道交通正常运营、加强信号设备结合部管理、监测信号设备状态、发现信号设备隐患、反映设备运用质量、提高维保部门维护水平和维护效率的重要支持系统。

MSS子系统对信号设备开关量和数字量的采集主要是通过采集按钮和继电器的未使用节点来完成数据接收并上传至服务器，所以对MSS的数据采集需要专门设计采集电路，一般来讲MSS采集电路属于信号系统外围的辅助电路，不会对设备运行产生影响，但如果采集电路出现设计失误，设备电路由于采集电路的设计错误出现多余的支路，将会影响设备的正常使用，带来安全隐患。

1 单动道岔表示电压过低问题分析

1.1 道岔表示电路原理三相交流五线制道岔控制电路按照动作过程，由启动电路、动作电路和表示电路构成。启动电路是道岔接受联锁指令的电路，动作电路是转辙机牵引道岔动作的电路，表示电路是把道岔位置反映到信号楼里的电路。

转辙机转动过程中先断开原有表示电路，道岔处于四开状态，转动到位后接接通新表示，通过表示电路沟通定位表示继电器/反位表示继电器（DBJ/FBJ）将道岔位置反映到信号楼里。图1为单机单动道岔定位表示电路原理图，反位表示电路类似。

图1 道岔定位表示电路原理图

当线路中出现大号码道岔，无法通过单机牵引带动道岔动作时，或出现交叉渡线，以及在岔区需要通过道岔联动来保证进路安全时，就要用到多机控制电路。多机控制电路是在单机控制电路的基础上组合而来，每个牵引点设置一个单机控制电路的组合，增加错峰启动、切断保护电路，双动道岔再增加顺序启动电路。道岔位置通过串联每个单机的DBJ/FBJ沟通总定位表示继电器/总反位表示继电器（ZDBJ/ZFBJ）。多机控制电路原理如图2所示。

图2 多机控制电路表示电路原理图

电气集中电路设计多采用定型组合的方式以提高施工进度。单机单动道岔JDZ 组合中设置有DBJ、FBJ、DCJ、FCJ、SJ、1RC、2ZBHJ、2QDJ、1ZBHJ、1QDJ（单动道岔和双动单机牵引道岔JDZ 组合中，2ZBHJ、2QDJ、1ZBHJ、1QDJ 不插）；JDF 组合中设置有1DQJ、2DQJ、DBJ、FBJ、BB、R1、DBQ、BHJ、1DQJF（单动道岔JDF 组合中DBJ、FBJ 不插）。因此，一组单动道岔采用了1个JDZ组合和1个JDF组合，表示继电器采用JDZ 组合中的DBJ/FBJ。单机双动道岔采用1个JDZ组合和各分动道岔的JDF组合，各分动道岔JDF组合中的DBJ/FBJ给出分表示，JDZ组合中的DBJ/FBJ 通过串联每个单机的DBJ/FBJ 得出ZDBJ/ZFBJ。

1.2 道岔表示电压监测原理监测系统通过采集分线盘处电压间接得出DBJ/FBJ 电压。图3 为道岔表示电压采集结构示意图。

图3 道岔表示电压采集结构示意图

如上图所示，交流道岔表示电压采样位置为：定表电压采样分线盘X2、X4；反表电压采样分线盘X3、X5。

道岔表示电压采集四根线引入道岔表示零散定型组合侧面，经继电器底座后进入继电器内部，经过隔离防范后进入采集器母板，经过隔离转换后，采用现场总线方式通过光隔后进入接口通信分机。接口通信分机位于采集机柜上，它的主要作用是将采集器传送的信息处理后送至MSS站机，并通过显示器显示表示电压的实时数值。

1.3 单动道岔监测电路设计及存在的问题在厦门轨道交通1 号线中正线使用的是双机牵引道岔，场段主要使用的是单机双动道岔或单机单动道岔。道岔控制电路的设计中，所有类型道岔（双机双动，单机双动，单机单动）均使用统一的组合内部配线，因此在场段的单机单动道岔也在JDF组合中配置了DBJ/FBJ，其中DBJ/FBJ使用JPXC 1000型继电器，线圈电阻500 Ω×2，其额定电压24V，工作值约16 V。

在单动道岔监测电路中没有考虑到现场实际情况即单机单动JDF 没有DBJ/FBJ 的情况，针对单机单动道岔，依然采集其JDF组合的DBJ/FBJ。导致监测采集不到这些道岔的表示状态。

为了保证监测系统的正常采集，现场在单机单动JDF 组合中插上DBJ/FBJ。单机单动JDF 组合中插上DBJ后的电路原理如图4所示。

图4 单机单动JDF组合中插上DBJ后电路图

但是在单机单动JDF 组合中插上了DBJ/FBJ 继电器后，DBJ 线圈1、4 结点通过JDF 组合2 DQJ 的113、132 结点，侧面端子05-4、04-3，接至JDZ 组合侧面端子05-1、05-2，JDZ 组合DBJ 线圈1、4 结点（FBJ 线圈1、4 结点通过JDF 组合2DQJ 的122、133结点，侧面端子04-1、05-5，接至JDZ组合侧面端子05-3、05-4，JDZ组合FBJ线圈1、4结点）其JDF组合DBJ/FBJ 的励磁电路与JDZ 组合的DBJ/FBJ 的励磁电路构成了并联电路，使得其在道岔表示电路中的直流部分分压降低，现场实测降低至16 V 左右，这些继电器都处于可靠吸起的边缘状态，拔除新装的DBJ/FBJ 继电器后，现场实测电压为21 V 左右符合继电器的正常工作电压。

2 单动道岔表示电压过低问题整改

2.1 整改方案的制定通过车间内部专业技术小组讨论，得出两种解决方案。

第一种方案为：根据定型图接线，将JDF组合上DBJ/FBJ 拆除，更改组合内部配线和外部接线，将JDF 组合DBJ/FBJ 上的监测采集线改至JDZ 组合的DBJ/FBJ上。

此方案优点是简化了电路，使员工易理解；节省备品；可以缩短故障处理时间。缺点是施工难度大，需动组合内部配线。

第二种方案为：保留JDF 组合中的DBJ/FBJ，更改组合外部配线，使JDZ中的DBJ/FBJ复示JDF组合中的DBJ/FBJ的动作。

此方案优点是不需更改组合内部配线，只需要更改外部配线；容易施工。缺点是跟定型图不符；增加故障点。

经车间内部讨论，最后决定采用方案一，恢复监测系统原有的功能。

2.2 整改方案的实施采用方案一，在原本DBJ/FBJ 继电器结点够用的情况下不增加DBJ/FBJ 继电器，使用原JDZ 中的DBJ/FBJ 继电器结点作为监测采集用。

此次整改共涉及高崎停车场和车辆段信号设备室15架组合柜、2架监测柜共52组道岔相关配线修改及调试，计划在10个天窗点完成。

具体施工步骤如下：

拆除单动道岔JDF组合中的继电器DBJ和FBJ，拆除设备由运营信号班组保管相关设备。

拆除相应监测机柜相应层中11、12位接线端子配线和相应组合柜侧配线。

新增相应监测机柜相应层中11、12位接线端子配线和相应组合柜侧01-15、01-17配线。

新增单动道岔JDZ 组合内配线：（DBJ）3-32～01-15；3-31～01-14；（FBJ）4-32～01-17；4-31～01-16。

3 结束语

对厦门地铁1号线场段单动道岔表示电压过低问题的专项整改取得明显效果：监测系统采集结果表明原故障点继电器电压，均由整改前15 V～16V左右变为20 V 以上，符合安全运行要求，道岔表示电压过低问题得到根本解决，恢复了场段监测系统设计功能，为地铁旅客运输安全提供了保证。