武汉铁路局武汉电务段 湖北武汉 430040
摘要：信号机点灯电路用来控制信号机的显示状态，直接向机务人员发出行车命令。本文重点分析了信号机点灯电路灯丝电流与信号灯泡灯端电压之间的关系，并提出了实现一次调整的方法和途径。
关键词：信号机、灯丝电流、灯端电压、一次调整
1 引言
我国铁路地面信号机采用透镜式色灯信号机、信号灯泡12V/25W；信号机点灯电路由信号机械室集中供给220V交流点灯电源，室内外电路联系采用电缆线路。
信号灯泡采用低压12V，对应每个信号灯泡分别设置可调信号变压器，起到变压作用，同时使电缆线路中电流减小，降低线路压降，使单芯电缆控制距离变长；为实现信号不中断显示，信号灯泡采用双灯丝，在灯泡的主灯丝电路中串接灯丝转换继电器DZJ，当主灯丝断丝时，由DZJ落下自动改点副灯丝。目前变压和灯丝转换功能合二为一，由分离式元件集成为信号点灯单元。
点灯电源采用集中供电，但信号机位置远近不同，信号机械室内对应每架信号机分别设置隔离变压器，达到输出电压可分别调整、电源相互隔离之目的。为实现信号机红灯灯泡双丝断丝时灭灯或者允许灯光灭灯时自动改点红灯，在信号点灯电路中串接灯丝继电器DJ，用于监督信号机灯泡灯丝的完整性。（见图1）
JZXC-H18型灯丝继电器工作电流调整值在100~130mA范围，不小于100mA；JZXC-H18F、JZXC-H18F1、JZXC-16/16型灯丝继电器工作电流调整值在140~155mA范围，不小于140mA。
区间信号机点灯电路一般采用JZXC-16/16型灯丝继电器，线圈单独使用16Ω；站内信号机点灯电路则采用JZXC-H18、JZXC-H18F、JZXC-H18F1型灯丝继电器，其中JZXC-H18线圈串联使用18Ω，JZXC-H18F、JZXC-H18F1线圈单独使用16Ω。
2.2 信号机点灯电路电气特性调整不当分析
2.2.1 信号机灯泡灯端电压调整不当（见表1）
根据《普速铁路信号维护规则》规定：色灯信号机灯泡灯端电压为额定值（12V）的85%~95%（调车信号机为75~95%，容许信号为65%~85%）。
当信号机灯泡灯端电压调整低于标准值时，将降低信号灯泡的光通量，使信号机的显示距离不达标，影响机务司机瞭望信号机的显示状态，危及行车安全。
当信号机灯泡灯端电压调整高于标准值时，将缩短信号灯泡的使用寿命，频繁更换灯泡，增加维修和人力成本；同时也会影响行车效率。
2.2.2 信号机点灯电路灯丝电流调整不当（见表2）
当灯丝电流低于规定值时，灯丝继电器不能稳定地吸起，会造成信号机红灯故障灭灯或者允许灯光自动改点红灯；在允许灯光变换（如绿黄灯变绿灯）时，绿灯灯丝电流小，也会造成灯丝继电器缓放时间特性不能满足，自动改点红灯。
当灯丝电流长时间高于规定值时，会损害灯丝继电器的特性，同时电缆线路上的压降也将升高，室外信号灯泡上灯端电压也会升高。
2.3 灯丝电流与灯泡灯端电压调整关联性分析
信号工在现场实际维修中，时常会出现室外信号灯泡灯端电压调整达标后，而灯丝电流又不达标；或者灯丝电流调整达标后，而室外信号灯泡灯端电压又不达标的现象，造成来回折返，多次调整后才达到灯端电压、灯丝电流双达标的目标。究其原因，是二者存在着密切的关联关系（见图2）。
根据图2、表2、表3，若室外点灯变压器II次侧输出电压（13V档）灯端电压AC11.05V，灯泡阻抗5.76Ω。灯泡功率为11.05 V *11.05V/5.76Ω=21.2W，考虑变压器功率损耗，其满载功率大于额定值的85%，点灯变压器Ⅰ次侧最大输入功率为21.2W/85%=24.9W。
根据能量守恒定律，室内隔离变压器的输出功率等于灯丝继电器消耗功率、电缆线路消耗功率、点灯变压器Ⅰ次侧输入功率之和。即：W隔离输出= W灯丝继电器+W电缆+W点灯输入
现以采用JZXC-H18F型灯丝继电器（线圈电阻16Ω）、信号机距离信号机械室1000米（电缆电阻标准23.5Ω/1000m,去线、回线合计47Ω）为例进行计算。如果要保证H18F灯丝继电器可靠吸起，回路电流至少为140mA，那么灯丝继电器消耗功率为0.3136W、电缆消耗功率为0.9212W，室内隔离变压器输出功率至少为0.3136W+0.9212W +24.9W=26.1W。
室外点灯变压器输出调整至11.05V时，室内隔离变压器的输出应调整至略大于186 V即可，也就是隔离变压器输出功率除以灯丝电流，26.1W/0.14A=186V。
3 实现灯丝电流、灯泡灯端电压一次调整
3.1 一次调整的方法
首先调整点灯变压器的输出电压，保证信号机灯泡灯端电压。在调整灯端电压时，根据表2，选择点灯变压器13V档位时，满载时输出电压为13V*85%，即11.05V；而选择14V、16V档位时，满载时输出电压分别为11.9V、13.6V。考虑到灯丝转换继电器DZJ线圈1.2V的压降，实际信号灯泡灯端电压为点灯变压器满载时输出电压减去1.2V灯丝转换继电器上的压降。
其次计算出点灯变压器的输入功率。
最后根据灯丝继电器选型，计算出电缆线路、灯丝继电器消耗功率，得到可调隔离变压器的输出功率、输出电压。调整隔离变压器至计算输出电压，实现一次调整。
3.2 一次调整的途径
在实际运用中，我们可以根据某站每架信号机的位置（电缆长度）、灯丝继电器选型（灯丝电流）、灯端电压需求等因素，计算出每架信号机信号点灯单元、室内隔离变压的输出电压，形成该站所有信号机点灯电路灯丝电流、灯泡灯端电压调整表，实现全站信号机一次调整。
4 结束语
在现场，信号机有进站、出站、调车、遮断、容许、区间信号机等多种类型，信号点灯单元（变压器）、灯丝继电器等器材也不尽相同，实际工作中去调整信号机点灯电路灯丝电流、灯泡灯端电压远比理论计算要复杂得多！但笔者坚信，只要坚持用理论结合实际并用理论指导实践两条腿走路，我们必将受益良多。
参考文献：
［1］《普速铁路信号维护规则》（铁总运【2015】238号）中国铁道出版社
［2］《铁路信号基础》2006年7月 中国铁道工业出版社 主编 林瑜筠
论文作者:周彬
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/7
标签：灯丝论文; 信号机论文; 端电压论文; 灯泡论文; 继电器论文; 电流论文; 信号论文; 《基层建设》2017年第29期论文;