刘 曼

(中铁十一局集团电务工程有限公司 湖北武汉 430000)

1 引言

轨道交通之所以成为当今运输系统的流行趋势，除了它本身发展迅速、应用广泛之外，更重要的是轨道交通新技术探索研究之路从未停滞。中低速磁浮交通作为一种新型轨道交通，其有噪声小、对环境污染小，最小转弯半径小对线路要求低，工程造价低，运营维护成本低等多种优点，将是城市轨道交通发展的必然趋势。

中低速磁浮铁路系统由线路、车辆、供电、运行控制系统等四个主要部分构成。道岔控制系统作为磁浮铁路运行控制系统的重要部分，探索最佳实现方案是磁浮交通全面推广应用前亟待解决的重大问题。

2 磁浮关节型轨道梁道岔

2.1 磁浮关节型轨道梁道岔简介

磁浮关节型轨道梁道岔由中国自主研发，在长沙磁浮线首次使用，有其神秘性和特殊性。传统道岔系统由岔尖、岔心、护轮轨、动作表示杆、转辙机等部分组成，以杠杆原理拨动道岔开通列车将要开通的方向。而中低速磁浮关节型轨道梁道岔由固定跺梁、主动梁、从动梁等机构构成的关节型轨道梁道岔，可动梁下方均有台车和滑轨支撑，电动机水平移动推动台车在滑轨上移动从而使得主动梁连接轴在纵面转动将主动梁动作到正确位置同时带动从动梁运动到对应位置。一种典型的水平转动力转化为纵向转动力，最终实现道岔水平动作。

与传统道岔位置定、反位定义不同，道岔位置定义为:站在道岔岔尖面向道岔，道岔开向直股为道岔开通中位(N)；道岔侧线开通时，弯股在左侧则为开通左位(L)，弯股在右侧则为道岔开通右位(R)位。磁浮道岔双开道岔根据道岔开向位置为左位(L)/右位(R)、中位(N)，三开道岔根据道岔开向位置定义为左位(L)、中位(N)、右位(R)。

2.2 信号联锁系统与道岔控制系统接口

不同于传统轮轨道岔，磁浮轨道梁道岔除可以由信号联锁系统集中控制外，还可以由轨旁道岔控制系统单独控制，两控制系统接口关系及分界如图1所示。

图1 信号系统与道岔系统接口示意

信号联锁系统与轨旁道岔控制系统进行信息交互，共同完成道岔的相关操作，主要接口有:

(1)道岔控制权切换。

(2)锁定道岔及控制转辙电机实现道岔的解锁、横移、锁定等操作。

(3)道岔控制系统初始化时，道岔处于集中控制状态。联锁系统初始化时，需检测到道岔处于集中控制且没有强制现地控制信号后，才能对道岔进行相关控制。

(4)当道岔在联锁系统集中控制方式时，联锁系统具有道岔操作的控制权，由联锁系统根据行车进路需要，向道岔控制系统发出“L位转辙/N位转辙/R位转辙”指令，道岔控制系统接收到转辙指令后，自动进行解锁、转辙、锁紧操作，确认道岔转动到位后，生成位置表示信息并把位置信息传给联锁系统。

(5)当道岔需在现地控制方式时，可通过道岔控制系统向联锁系统发出现地控制请求，联锁系统同意现地控制，也可道岔控制系统向联锁系统发出强制现地控制请求，此时不需要联锁系统同意，道岔控制系统即可获得道岔的控制权。

在现地控制模式下，现场操作人员在道岔现场控制柜处手动发出转辙指令，道岔自动进行解锁、转辙、锁紧操作，现场操作人员确认道岔转动到位。

在现地控制方式时，联锁系统不具备行车防护功能，可以进行点动及单动控制，主要用于设备检修或调试使用。

(6)道岔处于集中控制状态时，联锁系统对左开、右开道岔的操纵命令保持一定时间，超时后，联锁系统将取消道岔操纵命令。

(7)道岔控制系统提供道岔综合故障信息到联锁系统，联锁系统对该故障信息进行显示。

3 道岔控制原理及施工探讨

长沙磁浮线成功投入运营，将有力推动后续中低速磁浮线路建设。吸取长沙磁浮道岔控制系统施工、调试技术的经验，有利于提高今后中低速磁浮道岔控制系统设计、施工、调试技术水平。

3.1 道岔控制电气原理及施工探讨

联锁控制模式下由信号专业室内提供接口远程根据联锁条件控制道岔动作。道岔室内控制电路秉承了传统道岔控制电路优势，又有关节型轨道梁道岔启动电路的特色。

(1)道岔启动电路，如图2所示。

图2 道岔启动电路

在集中控制状态下，信号联锁系统在检查屏蔽门位置及状态正确、区段空闲后，驱动监督继电器锁闭防护继电器(SFJ↑)→切断继电器励磁(QDJ↑)、一启动继电器励磁(1QDJ↑)→二启动继电器(2QDJ)转极→一启动继电器(1QDJ)自保电路励磁完成道岔启动。

(2)道岔动作驱动电路，如图3所示。

图3 道岔动作驱动电路

道岔启动电路完成后，室外道岔控制柜复式道岔动作继电器(DCJ/FCJ)状态，接触器(DYSBA↑/DYSBB↑)的驱使下道岔电机系统相应动作。

(3)道岔表示电路，如图4所示。

图4 道岔表示电路

道岔动作到位，且没有道岔故障的情况下，通过道岔的行程开关联通道岔的表示电路，室内接收到道岔表示。道岔动作过程中，由于行程开关不接通任何一个表示电路，因此监督继电器处于落下状态(JDJ↓)。同时，若道岔故障无表示，监督继电器也会处于落下状态(JDJ↓)。

该道岔为国内自主研发首次使用的道岔，道岔特性尚处于摸索阶段，因此在调试中也发现了一些需解决的问题，如:

长距离传输导致道岔控制柜内受端电压不够，导致道岔室外接触器不能到达正常工作的电压、不能正常动作，道岔无法动作。

过渡解决方案:通过增加芯线数量减少传输过程中线缆的分压量，进而提高接触器端电压，保证接触器端电压在接触器的正常工作电压范围内。该方案存在一个严重的缺陷:不能推广，每一组道岔都必须根据传输距离计算传输电缆截面积并换算成电缆芯数。

最终解决方案:在道岔控制柜内增加两复视继电器SFJF1、SFJF2，增加交流接触器动作电路:通过检查SFJF1、SFJFJ2的状态，动作交流接触器，即:SFJF1↑＋SFJF2↑→DYSBA↑/DYSBB↑。

同时，在试运行中发现在长沙磁浮线的工程外围条件下，应急情况时道岔现地控制的操作条件困难、故障处理时间长，需在道岔控制模式中增加道岔应急控制模式。最终通过增加室内配线及IBP上道岔按钮，实现在IBP上操作道岔应急控制按钮，紧急情况控制道岔。

3.2 道岔控制调试探讨

中低速磁浮线路道岔电路系统与道岔机械系统存在接口，调试中首先调试电路系统与机械系统接口。

电路系统与机械系统接口界面为:道岔控制柜，采用继电复视方式实现电路接口，采用RS485接口方式实现通信接口，采用PLC悬挂式故障诊断系统。

道岔控制柜内采用JPXC1700继电器复视室内集中状态继电器(JZZT)，当JZZT继电器处于吸起状态时由联锁统一控制道岔，当JZZT继电器落下时，为现地控制制模式，维修人员可从道岔控制柜直接操控道岔。

4 结束语

长沙磁浮作为国内首例投入商业运营的中低速磁浮项目，关节型轨道梁道岔的首次应用也是关节型轨道梁道岔从实验室走向市场的实践，也是一个试验过程。施工调试中发现的问题以及解决方案将是磁浮技术全面市场化的宝贵经验。

传统轮轨道岔维修状态时借助手摇把等工具，可手动实现转辙机机械传动操作道岔，而关节型轨道梁道岔完全不同，及时在维修状态现地控制时仍采用电路控制转辙机，通过电气启动转辙机进行道岔移动，进而实现道岔位置的转换、锁闭等功能。信号联锁控制系统与道岔控制系统的接口关系也较传统道岔更复杂，更需要在实践中不断探索最优方案。