高速铁路AT供电方式下信号机显示分析研究

潘长玉

根据我国铁路现行技术政策及车载ATP在普速列车的应用情况，高速铁路普速列车上线运行仍需要采用以地面信号为主体信号的运行模式，区间按照地面设置通过信号机设计。

当通过信号机设于路基地段时，由于矮型信号机显示距离短，不推荐采用;而采用高柱信号机则存在AT供电方式下，接触网斜腕臂的绝缘子遮挡信号机显示的问题。因此需对AT供电条件下信号机显示进行深入研究，以保证普速列车与动车组共线运行的铁路行车安全，提高运输效率。

1 AT供电方式下接触网结构与高柱信号机相对关系

如图1所示，高速铁路接触网支柱距离地面的高度为7300mm，PW线距离地面的高度为5500mm;区间通过信号机高度为6800mm，其中机构长度为1460mm，机柱长度为5340mm;区间通过信号机最上方绿灯的灯位中心距离地面为6370mm。从图1中可以看出，接触网斜腕臂的绝缘子遮挡住了信号机第一个灯位的显示。

2 绝缘子遮挡信号机显示效果分析

为了进一步对绝缘子遮挡信号机显示的问题进行研究，在某客运专线区间路基地段进行了不同高度信号机的显示模拟试验。

在现场信号机安装完成后，选定直线地段200m、400m、600m、800m、1000m5个基准点，在高于轨面3m的位置 (模拟普速车主司机的瞭望高度)搭设瞭望平台，以模拟瞭望各灯位的显示效果。信号机显示与接触网绝缘子的相对关系，2种类型信号机的显示效果总结如表1所示。

表1 2种类型信号机显示效果与绝缘子的相对关系表

3 解决方案

针对接触网绝缘子遮挡信号机显示的问题，主要有接触网支柱的侧面限界适当加宽、接触网拉杆底座间距离顺序缩小、降低信号机高度等3种解决方案。

图1 AT供电方式下接触网与信号机相对关系示意图

方案一:将接触网支柱的侧面限界适当加宽。根据《铁路技术管理规程》中建筑物限界的规定，接触网支柱的侧面限界 (即轨面处支柱内缘至邻近线路中心的距离)不得小于2.44m，为方便现场安装定位，侧面限界一般取值为2.5m。

综合考虑司机视角、接触网的布置间距、信号机的显示距离等，在信号机显示方向前方的4根支柱，从靠近信号机的支柱算起，顺序加宽至3.1m、3.1m、3.0m、2.8m(正常为 2.5m)，用以解决接触网绝缘子遮挡信号机显示的问题，如图2所示。

图2 接触网支柱加宽示意图

方案二:将接触网拉杆底座间距离顺序缩小，以扩大信号机的瞭望视野，如图3所示。

方案三:降低信号机的高度。标准高柱信号机机柱为8500mm，基础埋深1700mm，信号机地面以上 (简称信号机高度)6800mm，信号机机构高度为1460mm。为了满足信号机机构的边缘距离接触网带电体≥2m的距离要求，同时最大限度地提高信号机的显示距离，通过研究分析，信号机上边缘距离AF线的垂直高度最佳取值为900mm，此时信号机的高度为5300mm(简称中高柱信号机)，信号机机构边缘距离带电体的距离为2012.5mm。采用这种中高柱信号机解决接触网绝缘子遮挡信号机显示的方案，既满足了《铁路信号设计规范》(TB10007-2006)中“交流电路牵引区段，信号设备外缘距接触网带电部分的距离不得少于2m”的强制性要求，也最大限度的提高了信号机的显示距离。中高柱信号机信号显示解决方案示意图如图1所示。

图3 拉杆底座与腕臂底座缩小示意图

4 方案比选

以上3种方案均解决了绝缘子遮挡信号机显示的问题，但在无砟轨道条件下，由于受到无砟轨道形式、路基宽度的限制，加宽接触网支柱的侧面限界、缩小拉杆底座与腕臂底座的方案不能在高速铁路客运专线上采用。因此推荐采用降低信号机高度的方案，既解决了接触网绝缘子遮挡信号机显示的问题，同时也能够满足规范中对信号机显示距离的要求。

5 结束语

高速铁路无砟轨道地区安装区间通过信号机时，分析信号机的显示距离是非常重要的研究内容。目前，国内尚无相关标准适用于高速铁路无砟轨道区段区间高柱信号机。本文推荐的中高柱信号机方案，由于受无砟轨道先期施工，后期需大量开挖安装信号机柱，对无砟轨道结构的整体稳定性影响较大等因素制约，目前尚未在工程中推广应用。本文仅分析了安装方案其中比较重要的环节，为高速铁路无砟轨道条件下高柱信号机的安装研究起到抛砖引玉的作用。

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