铁路信号平面图超限绝缘的设置和联锁关系分析与研究.pdf

34T技术创新ECHNOLOGICAL INNOVATION铁路信号平面图超限绝缘的设置和联锁关系分析与研究文武臣（北京中铁建电气化设计研究院有限公司，北京 100043）摘要：介绍铁路技术管理规程中警冲标设置的要求及作用；阐述岔后绝缘位置的设置以及产生超限绝缘的原因；从联锁表编制，超限绝缘联锁电路的设计，软件的编制等几个方面进行分析；旨在于提高人们对超限绝缘的认识，在今后遇到此类问题时，能够妥善处理，提高工程设计的正确性。关键词：铁路信号；超限绝缘；联锁；分析与研究中图分类号：U284.25 文献标志码：A 文章编号：1673-4440(2023)07-0034-06Analysis and Research on Setting of Transfinite Insulation and Interlocking Relationship in Railway Signal PlanWen Wuchen(China Railway Construction Electrifi cation Design&Research Institute,Beijing 100043,China)Abstract:This paper introduces the requirements and functions of setting fouling post in Railway Technical Management Regulations,describes the setting of insulation position behind the turnout and the causes of transfi nite insulation,and analyzes the compilation of interlocking table,design of transfi nite insulation interlocking circuit and compilation of software in order to improve the clear understanding of transfi nite insulation,properly deal with such problems while encountering them in the future so as to improve the correctness of engineering design.Keywords:railway signal;transfi nite insulation;interlocking;analysis and researchDOI:10.3969/j.issn.1673-4440.2023.07.006收稿日期：2022-03-23；修回日期：2023-05-10基金项目：北京中铁建电气化设计研究院既有线改造设计研发项目（SJY-2022-06）作者简介：文武臣（1984），男，高级工程师，硕士，主要研究方向：普速铁路与城市轨道交通信号工程设计，邮箱：。1概述铁路运输中安全与效率是一个永恒的话题，钢轨岔后绝缘节位置的确定与警冲标的设置完美体现了这一关系。铁路技术管理规程中第 条规定：“警冲标设在两会合线路线间距离 m 的中间。线间距离不足 m 时，设在两线路中心最大间距的起点处。在线路曲线部分所设道岔附近的警冲标与线路中心线间的距离应按限界的加宽增加”，如图 所示。警冲标设置的作用，从表面意思理解为确定机铁路通信信号工程技术(RSCE)2023年7月，第20卷第7期35技术创新TECHNOLOGICAL INNOVATION车的停车位置，保证行车安全，防止侧面冲突。现场实际设置过程是在岔后绝缘确定、信号机设置后，进行倒推，然后进行测量。2超限绝缘的设置从图 可以看出，道岔处的绝缘节，岔尖绝缘安装在基本轨缝处，岔后绝缘安装在距离警冲标.m 的地点，之所以这样规定，就是使轨道电路与限界发生联系。当列车尾部越过警冲标停车时，使列车的最后一组轮对越过钢轨绝缘，这时道岔区段即为空闲状态，道岔区段解锁后，道岔可以动作，准许排列邻线进路，列车可以自由进出；当列车尾部没有越过警冲标时，列车的最后一组轮对也不越过钢轨绝缘，轨道电路因此就保留在占用状态，道岔区段无法解锁，道岔不能扳动，邻线进路无法办理，这样就避免发生侧向冲突。因此，警冲标与钢轨绝缘的距离 L，与车轮和车尾（一般指车钩）的距离 就发生了联系。从效率的角度考虑，L ，这样当列车越过警冲标时，就一定能保证列车最后一轮对越过钢轨绝缘。但是当列车最后一轮对越过钢轨绝缘时，列车尾部有可能没有越过警冲标。这时道岔区段已经显示空闲，临线进路可以办理，列车可以自由出入，有可能存在发生侧面冲突的安全隐患。这就要求从安全的角度 L ，此时可以保证列车没有越过警冲标时，列车最后一轮对一定没有越过钢轨绝缘，这样就可以避免发生侧面冲突的危险。但是 L 过长，会造成相邻区段不能及时解锁，影响到运输效率的问题。综合以上因素考虑，结合机车车辆限界.m，加上一定的富余间隙，规定警冲标与绝缘节的距离 L 为.m。由于站场线路设置的原因，造成警冲标与绝缘节之间的距离小于.m 时，就需要按侵限处理，绝缘节即为侵限绝缘节，在信号平面布置图上把绝缘节加一个小圆圈来表示区别。在这里需要特别指出，渡线上的绝缘节一般都是侵限绝缘节，但是如果两端按照双动道岔处理的话，可以不认为是侵限绝缘。这是因为双动道岔的动作一致，即都在定位时，已经把两条线路隔开，无需进行侵限检查；如果都在反位的情况下，列车需要顺序通过两个道岔区段，待出清最后道岔区段后，才允许动作道岔，也就不存在侵限检查的问题。如果渡线两端的道岔不是双动，并且其中间绝缘节与警冲标的距离又不满足.m 的距离要求，就仍需按侵限绝缘来处理。下面以某车站的信号平面为例加以分析，如图 所示。图 中的/#为双动道岔，/#为双动道岔，#道岔为单动道岔。可以看出，/#，/#道岔渡线上的绝缘节没有按侵限绝缘处理，#、#道岔渡线上的绝缘节按侵限绝缘处理，这图车站信号平面示意Fig.2 Station Signal Plan 1安全线安全线货场SJ（）（）（）（）BD本次工程范围DGDDDD（）DDGDGNo.7文武臣：铁路信号平面图超限绝缘的设置和联锁关系分析与研究图警冲标与绝缘节的关系Fig.1 Relationship between the fouling post and the insulation jointsL警警冲标/NRL2 m2 m+说明：N：道岔辙岔号；S：线间距；R：道岔曲线半径；L警：警冲标至道岔中心距离；L：警冲标至岔后绝缘节距离；：车轮与车尾（一般指车钩）的距离S36T技术创新ECHNOLOGICAL INNOVATION就遵循了上述的原则。如果#、#道岔渡线上的绝缘节不按侵限绝缘处理，在如下运行模式下会产生侧面冲突。例如在办理完#道岔反位（），/#道岔定位的进路后，列车越过（）绝缘节，这时 DG 道岔区段解锁，可以排列 D 至D 的调车进路，由于特殊原因，前辆列车停留在DG 区段，（）绝缘节前。这时从 D 开来的列车就与之前的列车发生了侧面冲突。因此在工程设计时，渡线两端的道岔为了满足平行作业的需求，但是没有化为双动道岔，并且其中间绝缘节与警冲标的距离又不满足.m 的要求，就必须按照侵限绝缘来设计。3超限绝缘联锁表编制根据计算机联锁车站联锁图表编制原则的要求，在超限区段栏中，填写应检查的不在所排进路上的轨道区段名称，根据图 所示的信号平面图，含义如下。DG：排列经由#道岔定位的进路中，当/#道岔在定位时，应检查侵入限界区段DG 的空闲。DG：排列经由/#道岔反位的进路中，当#道岔在反位时，应检查侵入限界区段DG 的空闲。条件超限时，条件道岔号码应填写齐全；绝对超限时，填入侵入限界区段的名称。如图 所示，D、D、D 信号机位于超限绝缘处，在相应超限区段栏中，不但填写应检查的不在所排进路上的轨道区段名称，而且在敌对信号栏中要增加写入相应的敌对信号机名称。例如：以 S 为始端和终端的进路和以 D 为终端的进路，S 和 D 互为敌对信号；D 为始端的调车进路建立，然后再排列 D-D 的调车进路，当调车运行至-DG 后，会关闭已开放的 D 信号，此时 D 非正常关闭。针对上述场景，考虑 D 为始端的调车进路建立，防护#道岔到定位，不再检查-DG 空闲。同理，D 为始端的调车进路建立，防护#道岔到反位()，不再检查DG 空闲。图车站信号平面示意Fig.3 Station Signal Plan 2（）DDDDDD()()D()()()DDDDDDS-DGDGDG铁路通信信号工程技术(RSCE)2023年7月37技术创新TECHNOLOGICAL INNOVATION4超限绝缘联锁电路设计在传统的 联锁电路中，为实现对超限绝缘条件的检查，对应图 的信号平面示意，在 线上的#道岔连线部位，并联有一个 DGJF 第 组前节点和一个/FBJF 的第 组前节点。这样当排列经由#道岔定位的进路，/#道岔在定位时，/FBJF 前节点断开，需要检查 DG 区段的空闲条件。同理在 线上的/#道岔连线部位，并联有 DGJF 第 组前节点和一个 DBJF的第 组前节点，当排列经由/#道岔反位的进路中，当#道岔在反位时，DBJF 前节点断开，应检查侵入限界区段 DG 的空闲，如图 所示。图超限绝缘联锁条件的检查Fig.4 Inspection of transfinite insulation interlocking conditionsFBJFBJFDBJF/FBJDGJFDGJFB线线A检查超限绝缘联锁条件用的 DGJF 和 D/FBJF固定是用第 组前节点，线上的 DBJ 或者 FBJ 用的是第 组前节点，这样可以做到有规律地使用继电器节点，便于掌握和记忆。针对图 所示的信号平面示意，电路处理的原则是当开放经#道岔定位的列车信号机或者调车信号机时，不准许办理以 D 为终端的调车进路；若先办理了以 D 信号机为终端的调车进路，就不准许办理经#道岔定位的列车进路和调车进路。在 电路中有如下具体处理措施。）先办理以 D 信号机为终端的调车进路，就把#道岔带动到反位。通过进路上#道岔把#道岔带动到反位，并联 SJ 后节点，为了保证 DCJ、FCJ 在转换期间#道岔的 DQJ 能够可靠吸起，如图 所示。图道岔带动电路Fig.5 Turnout driving circuit-SJFCJDCJKFKF-FCJKF至#道岔DQJ电路）通过#道岔 SJ，将#道岔锁闭在反位。在#道岔的 DQJ 继电器励磁电路中加入#道岔锁闭继电器前节点，切断#道岔励磁电路，从而将#道岔锁闭在反位位置，如图 所示。图道岔锁闭电路Fig.6 Turnout locking circuit至#道岔DQJ电路KZ-YCJ-DQJRD(JWJXC-H/.)(A)DZ-#SJ-#SJ）排列以 D 信号机为终端的调车进路时，检查#道岔 FBJ 吸起、DG 空闲。在 电路网络图 线 XJJ 继电器励磁电路中，#道岔岔后，串联接入 FBJ 前节点及DGJ 前节点，保证在排列以 D 信号机为终端的调车进路时，检查 DG 区段在空闲状态及#道岔在反位状态，此时 XJJ 才能励磁吸起，开放信号，如图 所示。）排列经#道岔定位列车或调车进路时，检查 DG 在空闲状态。在 电路网络图中 S 信号机，线 XJJ 继电器励磁电路中，#道岔岔后，串联接入 DGJ 前节点，保证在排列以#道岔定位的列车或者调车进路时，检查 DG 区段在空闲状态，如图 所示。No.7文武臣：铁路信号平面图超限绝缘的设置和联锁关系分析与研究38T技术创新ECHNOLOGICAL INNOVATION5超限绝缘计算机联锁软件编制计算机联锁厂商在进行联锁软件编制时，设计输入的依据为设计院提供的信号设备平面布置图、双线轨道电路图及车站联锁表图纸文件。计算机联锁软件替代了传统 继电电路的选择组与部分执行组电路进行联锁关系运算和逻辑运算，并对运算结果进行输出，实现对现场设备的操作和状态监控，保留执行电路中的接口电路。例如：信号点灯电路、道岔启动电路、轨道继电器、成型的联系电路等。计算机控制系统的软件采用模块化设计方式，分为人机交互界面模块、联锁运算模块、I/O 驱采模块、通信模块。联锁关系运算通过联锁运算模块实现，参与联锁的数据有静态数据（常量）和动态数据（变量）两类。超限绝缘检查的功能需求为：当进行进路选路操作时，联锁机采集按钮继电器条件，判断出要选择哪条进路；按照联锁表中列的内容检查进路经由的道岔以及带动道岔和防护道岔的位置，主要通过采集反映表示道岔位置的 DBJ、FBJ 来判断；进路经由的区段和需要侵限检查的区段条件，主要通过采集反映表示区段状态的轨道继电器 GJ 来判断。例如图 中的平面示意，当开放经#道岔定位的列车信号机或者调车信号机时，不准许办理以D 为终端的调车进路；若是先办理了以 D 信号机为终端的调车进路，就不准许办理经#道岔定位的列车进路和调车进路。计算机联锁的表达式为布尔表达式，其实质和电路原理一样，计算机程序语言判断如图 所示。图联锁布尔表达式Fig.9 Boolean expression of interlocking6结束语超限绝缘在现场较为常见，根据站场情况布置的不同，也会出现不同情形的超限绝缘。在遇到不同的情况时，合理的变更绝缘节的设置位置与信号机的设置，优化信号平面图，对轨道电路合理的划分，仍不失为一种更好的解决办法。一张好的信号平面布置图需要设计人员仔细认真的了解现场实际图信号检查继电器励磁电路Fig.7 Signal check relay energized circuit 1LKJJXJLKJKZKZ线-DGJFBJDBJ-KJJYJXJJXJJ以D为终端的调车进路JYJQJ-DXJ图信号检查继电器励磁电路Fig.8 Signal check relay energized circuit 2LKJJXJLKJKZKZ线-DGJDBJ-KJJYJXJJXJJ以S为始、终端的进路JYJQJ-DXJ铁路通信信号工程技术(RSCE)2023年7月39技术创新TECHNOLOGICAL INNOVATION情况，对关键位置反复推敲，才能为后续工程设计提供良好的先决条件，优化联锁关系，保证行车安全，提高运输效率。参考文献1 王成志,赵阳.一种铁路信号联锁表敌对信号的判定算法 J.铁路通信信号工程技术，2023，20（3）：17-22.Wang Chengzhi,Zhao Yang.Algorithm for Judging Confl icting Signals in Railway Signal Interlocking TableJ.Railway Signalling&Communication Engineering,2023,20(3):17-22.2 张素段.超限绝缘处设有调车信号机时电路的处理 J.铁道通信信号，2005，41（7）：22.Zhang Suduan.Treatment of Circuit when Shunting Signal is Installed in Over-Limit InsulationJ.Railway Signaling&Communication,2005,41(7):22.3 彭仁通.继电联锁侵限绝缘处调车信号机与相关敌对进路的处理 J.上海铁道科技，2011（2）：68-69.Peng Rentong.Treatment of Shunting Signal and Related Hostile Route at Relay Interlocking Invading InsulationJ.Shanghai Railway Science&Technology,2011(2):68-69.4 李本泉.浅谈超限绝缘在实际电路中的处理方法J.产业与科技论坛，2012，11（2）：59-60.Li Benquan.Discussion on the Treatment Method of 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