王軍權 崔秀青
一起脫線事故的原因分析與防范措施
王軍權 崔秀青
聯(lián)鎖特指鐵路信號、道岔與進路之間必須保持的一定制約關系和操作順序。深入剖析了一起因道岔中途轉換造成調車脫線事故的成因本質,提出了具體有效的應對措施,為防止聯(lián)鎖失效,確保運輸安全有序可控提供了可靠保證。
鐵路信號;聯(lián)鎖;道岔中途轉換;防范措施
在鐵路信號領域,無論是信號設備的設計制造、施工開通,還是檢修維護和故障處理,均把聯(lián)鎖關系的設計、檢查和試驗核對放在了首位。即使是行車指揮調度監(jiān)督、信號集中監(jiān)測和鐵路運輸信息化系統(tǒng),也都要考慮信號聯(lián)鎖問題。必須避免因錯誤借用聯(lián)鎖條件,對聯(lián)鎖設備造成的不當妨礙?,F對一起脫線事故進行詳細分析。
如圖1所示站場,車站辦理D3至D13的調車進路后,D3信號開放,車輛進入D3內方占用3DG期間,車務人員又排列了經由D1至D11的調車進路,在1號道岔由定位向反位轉換過程中,3#道岔在車輛占用的情況下,發(fā)生中途轉換,致使調車機機后5—12位車輛脫線。
由于脫線事故是在排列D1向D11的調車進路時發(fā)生的,因此它們二者可能有因果聯(lián)系。經向車站值班員了解,當時1#道岔在定位,進路排列時道岔要向反位轉換。圖2所示為道岔轉換啟動電路圖,從站場進路的聯(lián)鎖關系上分析,經過1#和3#道岔的進路不是平行進路,不存在帶動問題,也不該發(fā)生任何聯(lián)鎖關系??紤]到它們合用一根電纜,懷疑可能是電纜內部線間絕緣不良而發(fā)生了混線故障。在進行模擬試驗時發(fā)現,當1#道岔從定位向反位轉換時,無論經由3#道岔的進路是否鎖閉,還是該道岔區(qū)段有車占用,均能無條件約束地帶動3#道岔從反位轉向定位,而其他情況下二者不存在錯誤帶動現象。初步對該電纜進行甩線做線間絕緣電阻測量,發(fā)現1#道岔的反位啟動線X2與3#道岔定位啟動線X1發(fā)生互混。反過來再試驗3#道岔由反位向定位轉換是否能帶動1#道岔由定位轉向反位時,發(fā)現1#未被帶動轉換,故障呈現不對稱性,很是隱蔽。再從轉換電路上分析,道岔電機動作電源的兩極均接有聯(lián)鎖條件,1#道岔轉換期間能直接帶動3#道岔轉換,而反過來不能被帶動,必然會存在另一處隱蔽故障。經過電路分析,推斷3#電動轉轍機自身啟動共用線X4上可能存在直供負電。甩開3#電機分線盤的X4進行驗證,發(fā)現3#道岔不再隨1#道岔轉換。試驗結果表明3#電動轉轍機自身啟動共用線X4的直供負電,是由室內本身道岔組合配線送出的。
圖1 事故現場線路示意圖
圖2 道岔轉換啟動電路示意圖
圖2的道岔啟動電路中,道岔負極電源是經道岔第一啟動繼電器1DQJ第2組前接點送出,可當時3#道岔已被進路鎖閉,1DQJ并不能吸起,前接點可靠斷開,正常情況下,負電無法經過其前節(jié)點送出。核對組合內部配線后發(fā)現了如下錯誤:本應接至中接點21的配線直接接在了后接點23上,結果環(huán)線負電源DF220經錯誤配線和X4電纜直接供出到了電機線圈4上,這樣3#道岔的DF220就直接送到了室外電機的轉子線圈4上,電動轉轍機線圈4就甩開1DQJ吸起條件直接受電,電機轉子另一端有DZ電源,即可構成回路,帶動道岔尖軌轉換變位。本次事故中,巧合疊加了道岔線纜互混(3#道岔X1與1#道岔X2),造成3#道岔DZ經自身X1由1#道岔的X2錯誤引入,恰是這兩處故障的同時巧合作用,造成3#道岔隨1#道岔發(fā)生中途轉換,發(fā)生了調車脫線事故。
電纜混線和錯誤配線同時存在時,1#道岔定位轉至反位時帶動3#道岔由反位轉至定位的啟動電路為:DZ220→1#道岔1DQJ的線圈1、2→1#道岔1DQJ11-12→1#道岔2DQJ111-113→1#道岔X2→3#道岔X1(電纜混線)→3#道岔電纜盒端子→3#道岔自動開閉器端41和42→3#道岔電機1-3-4→3#道岔安全接點05-06→3#道岔電纜盒端子→3#道岔1DQJ23接點(配線接錯)→DF220。此時,3#道岔電機有電開始向定位轉換,轉轍機帶動道岔尖軌移位,結果道岔四開,導致正在運行的調車車輛脫線。
這種故障發(fā)生的時機是:3#道岔在反位,當將1#道岔由定位扳向反位時,3#道岔錯誤轉回定位。
經過分析,此次事故根源是道岔組合內部配線錯誤,和日常維護中電纜芯線間絕緣不良兩個故障同時出現隨機發(fā)生的。
具體的檢查和防范措施是:加強聯(lián)鎖日常管理,抓好電纜或配線絕緣性能和電氣性能的檢查和測試。施工前后、定期聯(lián)鎖檢查和周期維修時,都要進行絕緣性能的全面測試,不僅測試各芯線對地絕緣是否良好,更要測試各芯線間絕緣性能好壞,防止電源錯誤引入導致設備誤動,引起聯(lián)鎖失效。另外,進行年度聯(lián)鎖試驗要增加測試項目和驗證過程:在一般對照聯(lián)鎖表進行聯(lián)鎖試驗后,還要進行單獨的電動道岔的扳動試驗,即每組道岔的轉換均要做帶動其他道岔變位的帶動試驗。具體操作:試驗道岔定、反位扳動4次,其他道岔各扳動2次變位,觀察試驗道岔在2個位置變換過程中,是否會將其他道岔由定位帶到了反位或反位帶到了定位(帶動道岔除外),確保沒有錯誤帶動發(fā)生。日常維護還要加強電纜等多項信號設備的電氣特性測試和檢查,加強線間電纜絕緣測試,保證其特性良好,避免混電發(fā)生。
伴隨新設備、新技術、新工藝在鐵路信號領域的快速運用,聯(lián)鎖設備日益復雜,聯(lián)鎖的內涵和外延都發(fā)生了深刻改變。特別是客運專線、高速鐵路等高技術含量設備的相繼投入運營,給鐵路信號設備聯(lián)鎖管理提出了許多新課題,帶來了諸多新挑戰(zhàn)。如何把信號設備聯(lián)鎖納入系統(tǒng)管理軌道,建立起有效的聯(lián)鎖管理職責分工、健全考核追究機制,都是亟待解決的現實緊迫問題。只有專業(yè)化、全員和全過程的系統(tǒng)管理,不斷開拓聯(lián)鎖試驗和檢查的科學方式、方法,聯(lián)鎖管理才能落到實處,抓出成效,鐵路行車安全才會得到長久保障。
[1]林瑜筠.6502電氣集中電路圖冊[M].北京:中國鐵道出版社,2008.9.
[2]趙志熙.車站信號控制系統(tǒng)[M].北京:中國鐵道出版社,2006.
Interlocking is defined as keeping certain constraint relationship and special operation sequence between the signal,the switch and the railway route.The paper analyses the root cause of a derailment accident caused by switch thrown under moving cars and puts forward specific and effective measure to prevent the interlock from failure,ensuring safe and orderly transportation.
Railway Signal;Interlocking;Switch thrown undermoving cars;Preventivemeasure
王軍權:卡斯柯信號有限公司工程師200071上海
崔秀青:天津電務段工程師300140天津
2013-11-04
(責任編輯:張利)