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在國(guó)家 "九五" 重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目南疆鐵路的建設(shè)中, 為了解決無(wú)交流電源車站的聯(lián)鎖問(wèn)題, 經(jīng)鐵道部同意, 采用了以硅太陽(yáng)電池供電系統(tǒng)作為主供電源的色燈電鎖器聯(lián)鎖系統(tǒng) , 即太陽(yáng)能色燈電鎖器聯(lián)鎖系統(tǒng) (下稱聯(lián)鎖系統(tǒng))。鑒于該聯(lián)鎖系統(tǒng)在應(yīng)用中尚屬首次, 為確保工程的成功, 作為結(jié)合工程的試驗(yàn)項(xiàng)目 , 其主要內(nèi)容包括:聯(lián)鎖系統(tǒng)的技術(shù)條件制定、 電源實(shí)施方案設(shè)計(jì)和聯(lián)鎖電路方案設(shè)計(jì)。

該聯(lián)鎖系統(tǒng)是以硅太陽(yáng)電池供電系統(tǒng)作為主供電源 , 在滿足故障-安全原則的前題下 , 應(yīng)實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能。由于部頒標(biāo)準(zhǔn)圖《按鈕式色燈電鎖器聯(lián)鎖圖冊(cè)》 〔部號(hào) 8505〕 是針對(duì)有交流電源的車站設(shè)計(jì) , 其設(shè)備耗電量較大 , 而負(fù)載的大小又直接影響硅太陽(yáng)電池供電系統(tǒng)的工程投資、 設(shè)備的可靠性及可維護(hù)性。在到發(fā)線軌道電路采用技術(shù)成熟的省電型軌道電路后, 信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈就成為主要耗電量 , 而且進(jìn)站信號(hào)機(jī)作為車站防護(hù) , 平時(shí)必須點(diǎn)燈, 出站及預(yù)告信號(hào)機(jī)平時(shí)可不點(diǎn)燈。因此結(jié)合本線的運(yùn)輸作業(yè)特點(diǎn) 、 區(qū)間長(zhǎng)度等自然因素 , 對(duì) 8505 號(hào)部頒標(biāo)準(zhǔn)圖進(jìn)行節(jié)能改造, 修改其技術(shù)條件, 達(dá)到最大限度的節(jié)能。具體修改內(nèi)容如下。

1、出站信號(hào)機(jī)平時(shí)處于滅燈狀態(tài), 下列情況下才會(huì)點(diǎn)燈 :

①本股道辦理了發(fā)車進(jìn)路, 相應(yīng)的出站信號(hào)機(jī)先點(diǎn)紅燈, 經(jīng) 3 min 后, 改點(diǎn)綠燈, 待列車出發(fā)后復(fù)原;

②辦理了向本股道的接車進(jìn)路, 列車前進(jìn)方向的出站信號(hào)機(jī)點(diǎn)紅燈, 進(jìn)路解鎖后, 復(fù)原;

③辦理接車進(jìn)路時(shí), 列車前進(jìn)方向的出站信號(hào)機(jī)點(diǎn)亮紅燈后, 相應(yīng)的進(jìn)站信號(hào)機(jī)才能開(kāi)放;

④辦理通過(guò)進(jìn)路, 信號(hào)機(jī)的開(kāi)放順序是先開(kāi)放正線出站信號(hào)機(jī), 再開(kāi)放進(jìn)站信號(hào)機(jī)。

2、出站信號(hào)機(jī)平時(shí)處于滅燈狀態(tài),工作時(shí)其點(diǎn)燈電路具有主、副燈絲的自動(dòng)轉(zhuǎn)換, 實(shí)現(xiàn)綠燈燈絲斷絲報(bào)警, 綠燈開(kāi)放前檢查紅燈燈絲的完整性。

3、出站信號(hào)機(jī)綠燈控制電路應(yīng)采用雙斷,紅燈控制電路可采用單斷或雙斷。

4、預(yù)告信號(hào)機(jī)平時(shí)處于滅燈狀態(tài),只有當(dāng)鄰站列車出發(fā)后, 本站相鄰咽喉的預(yù)告信號(hào)機(jī)開(kāi)始點(diǎn)燈, 列車到達(dá)、主體信號(hào)關(guān)閉后復(fù)原。

5、站內(nèi)到發(fā)線軌道電路選用經(jīng)部鑒定的、省電型軌道電路。

采取運(yùn)轉(zhuǎn)室集中供電, 分布使用。一個(gè)車站設(shè)2 套容量、型號(hào)相同的硅太陽(yáng)電池供電系統(tǒng), 分別供應(yīng)上下行咽喉設(shè)備, 2套系統(tǒng)負(fù)載原則上要求平衡。每套系統(tǒng)關(guān)鍵器件考慮熱備, 2套系統(tǒng)在特殊情況下可互補(bǔ)�？刂破劣呻妷悍�(wěn)定裝置、DC/AC 變換器、監(jiān)控及交直流配電設(shè)備等組成, 電壓穩(wěn)定裝置以IN TEL80C196MC 作為運(yùn)算單元,以MOSfet 作為執(zhí)行器件, 完成對(duì)多組硅太陽(yáng)電池方陣投入和切除的自動(dòng)控制,實(shí)現(xiàn)蓄電池充放電的智能化管理。DC/AC 變換器以IN TEL80C 196MC 作為SPWM 波形發(fā)生單元、SG3524 為驅(qū)動(dòng)、MOSFET 為開(kāi)關(guān)執(zhí)行器件進(jìn)行高頻全橋變換,經(jīng)過(guò)R 型變壓器的高頻(20 kHz 以上)升壓、高頻濾波器諧波吸收以及防浪涌等裝置后, 產(chǎn)生頻率及電壓穩(wěn)定的、符合信號(hào)設(shè)備要求的交流220 V 電源。

本次僅設(shè)計(jì)進(jìn)站信號(hào)機(jī)接近區(qū)段電碼化, 由于接近區(qū)段未設(shè)軌道電路, 發(fā)碼控制時(shí)機(jī)采用常發(fā)碼方式。電碼化傳輸可采用鋼軌傳輸和鋼軌上架設(shè)電纜傳輸2 種方式,前者特點(diǎn)是設(shè)備配置簡(jiǎn)單,不足是發(fā)碼時(shí)耗電較大, 約為不發(fā)碼時(shí)的1倍, 為60 W 左右;而后者電特性穩(wěn)定,不足是需較多電纜而且架設(shè)在鋼軌上, 不利于維修, 特別是該線晝夜溫差較大, 不利于保養(yǎng)。因此, 電碼化傳輸采用鋼軌傳輸方案, 信息通過(guò)電纜、隔離變壓器、調(diào)整電阻至軌面, 迎著列車發(fā)送, 在遠(yuǎn)端設(shè)有絕緣節(jié)隔離。近端短路電流調(diào)整為260 mA 左右,遠(yuǎn)端短路電流約為150 mA ,保證機(jī)車能可靠接收。電碼化電源盒采用開(kāi)關(guān)電源原理, 開(kāi)機(jī)時(shí)沖擊電流較大, 1 A的斷路器很容易脫扣, 影響其它電路的正常工作。解決的辦法是:先合上電源盒開(kāi)關(guān), 利用DC/AC變流器的緩啟動(dòng)性能進(jìn)行緩啟, 約1 s后, 電源盒即可正常工作, 而且對(duì)其他設(shè)備影響小。