在國家 "九五" 重點建設項目南疆鐵路的建設中, 為了解決無交流電源車站的聯鎖問題, 經鐵道部同意, 采用了以硅太陽電池供電系統作為主供電源的色燈電鎖器聯鎖系統 , 即太陽能色燈電鎖器聯鎖系統 (下稱聯鎖系統)。鑒于該聯鎖系統在應用中尚屬首次, 為確保工程的成功, 作為結合工程的試驗項目 , 其主要內容包括:聯鎖系統的技術條件制定、 電源實施方案設計和聯鎖電路方案設計。

該聯鎖系統是以硅太陽電池供電系統作為主供電源 , 在滿足故障-安全原則的前題下 , 應實現有效節能。由于部頒標準圖《按鈕式色燈電鎖器聯鎖圖冊》 〔部號 8505〕 是針對有交流電源的車站設計 , 其設備耗電量較大 , 而負載的大小又直接影響硅太陽電池供電系統的工程投資、 設備的可靠性及可維護性。在到發線軌道電路采用技術成熟的省電型軌道電路后, 信號機點燈就成為主要耗電量 , 而且進站信號機作為車站防護 , 平時必須點燈, 出站及預告信號機平時可不點燈。因此結合本線的運輸作業特點 、 區間長度等自然因素 , 對 8505 號部頒標準圖進行節能改造, 修改其技術條件, 達到最大限度的節能。具體修改內容如下。

1、出站信號機平時處于滅燈狀態, 下列情況下才會點燈 :

①本股道辦理了發車進路, 相應的出站信號機先點紅燈, 經 3 min 后, 改點綠燈, 待列車出發后復原;

②辦理了向本股道的接車進路, 列車前進方向的出站信號機點紅燈, 進路解鎖后, 復原;

③辦理接車進路時, 列車前進方向的出站信號機點亮紅燈后, 相應的進站信號機才能開放;

④辦理通過進路, 信號機的開放順序是先開放正線出站信號機, 再開放進站信號機。

2、出站信號機平時處于滅燈狀態,工作時其點燈電路具有主、副燈絲的自動轉換, 實現綠燈燈絲斷絲報警, 綠燈開放前檢查紅燈燈絲的完整性。

3、出站信號機綠燈控制電路應采用雙斷,紅燈控制電路可采用單斷或雙斷。

4、預告信號機平時處于滅燈狀態,只有當鄰站列車出發后, 本站相鄰咽喉的預告信號機開始點燈, 列車到達、主體信號關閉后復原。

5、站內到發線軌道電路選用經部鑒定的、省電型軌道電路。

采取運轉室集中供電, 分布使用。一個車站設2 套容量、型號相同的硅太陽電池供電系統, 分別供應上下行咽喉設備, 2套系統負載原則上要求平衡。每套系統關鍵器件考慮熱備, 2套系統在特殊情況下可互補。控制屏由電壓穩定裝置、DC/AC 變換器、監控及交直流配電設備等組成, 電壓穩定裝置以IN TEL80C196MC 作為運算單元,以MOSfet 作為執行器件, 完成對多組硅太陽電池方陣投入和切除的自動控制,實現蓄電池充放電的智能化管理。DC/AC 變換器以IN TEL80C 196MC 作為SPWM 波形發生單元、SG3524 為驅動、MOSFET 為開關執行器件進行高頻全橋變換,經過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, 產生頻率及電壓穩定的、符合信號設備要求的交流220 V 電源。

本次僅設計進站信號機接近區段電碼化, 由于接近區段未設軌道電路, 發碼控制時機采用常發碼方式。電碼化傳輸可采用鋼軌傳輸和鋼軌上架設電纜傳輸2 種方式,前者特點是設備配置簡單,不足是發碼時耗電較大, 約為不發碼時的1倍, 為60 W 左右;而后者電特性穩定,不足是需較多電纜而且架設在鋼軌上, 不利于維修, 特別是該線晝夜溫差較大, 不利于保養。因此, 電碼化傳輸采用鋼軌傳輸方案, 信息通過電纜、隔離變壓器、調整電阻至軌面, 迎著列車發送, 在遠端設有絕緣節隔離。近端短路電流調整為260 mA 左右,遠端短路電流約為150 mA ,保證機車能可靠接收。電碼化電源盒采用開關電源原理, 開機時沖擊電流較大, 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:先合上電源盒開關, 利用DC/AC變流器的緩啟動性能進行緩啟, 約1 s后, 電源盒即可正常工作, 而且對其他設備影響小。