京石客運(yùn)專線軌道電路紅光帶分析

謝文磊（北京全路通信信號研究設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100073）

京石客運(yùn)專線是中國“四縱四橫”客運(yùn)專線網(wǎng)絡(luò)中京港客運(yùn)專線的組成部份，共設(shè)北京西、新涿州、新高碑店、新保定、新定州、正定國際機(jī)場、石家莊新客站7個車站，正線全長281 km，運(yùn)行速度300 km/h。京石客專為新建客運(yùn)專線線路，但北京西至中繼1區(qū)間線路是在原有鐵路路基上更換道砟、枕木、扣件和鋼軌而成。線路情況較為復(fù)雜，造成道床參數(shù)低于客專標(biāo)準(zhǔn)，出現(xiàn)軌道電路紅光帶。

謝文磊，男，畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)，助理工程師。主要研究方向?yàn)檐壍离娐穫鬏斢?jì)算分析，曾參與京包鐵路集寧至包頭段增建第二雙線工程；盤營客專四電項(xiàng)目。

1 現(xiàn)場調(diào)查測試

京石客運(yùn)專線全線采用ZPW-2000A軌道電路。經(jīng)現(xiàn)場確認(rèn)，軌道電路室內(nèi)外設(shè)備均處于正常工作狀態(tài)。運(yùn)用測試儀表和監(jiān)測維護(hù)終端對軌道電路軌入電壓進(jìn)行分析。

1）軌入電壓值測試分析

在軌道電路移頻柜的衰耗器上對北京西至中繼1區(qū)間軌道電路軌入電壓值進(jìn)行測試，測試結(jié)果如表1所示。

表1 軌入電壓值測試表

表1的第3列為實(shí)際測試軌入電壓值，第4列為軌道電路調(diào)整參考表的軌入電壓值范圍。由表1可知，所測試的4個區(qū)段中只有49AG實(shí)際軌入電壓值略高于調(diào)整表軌入電壓下限值，其余3個區(qū)段均低于下限值。

2）監(jiān)測維護(hù)終端軌入電壓曲線分析

京石客運(yùn)專線北京西至中繼1區(qū)間軌道電路區(qū)段常規(guī)軌入電壓曲線較為規(guī)則，呈現(xiàn)水平直線，均在調(diào)整表軌入電壓下限值附近，或低于下限值。陰雨時(shí)軌入電壓曲線波動較大。陰雨軌入電壓值監(jiān)測曲線如圖1所示。

由圖1可知，軌入電壓值大幅下降，降至最低電壓值后緩慢上升，并逐漸趨于水平，整體軌入電壓曲線低于調(diào)整表軌入電壓下限值，軌道繼電器落下，軌道電路出現(xiàn)紅光帶。

對比實(shí)際測試軌入電壓值和軌入電壓值監(jiān)測曲線可知，軌入電壓變化趨勢一致，晴天軌入電壓值處于調(diào)整表下限附近或低于下限值，陰雨天軌入電壓值低于調(diào)整表下限值。

2 道床電阻計(jì)算與測試

1）道床電阻計(jì)算

軌道電路道床電阻計(jì)算條件，軌入電壓最大值采用常規(guī)測試值，最小值采用陰雨時(shí)監(jiān)測最小值，其他計(jì)算條件均與現(xiàn)場實(shí)際情況一致。

軌道電路道床電阻計(jì)算模型如圖2所示。

根據(jù)圖2的道床電阻計(jì)算模型對道床電阻進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如表2所示。

表2 道床電阻計(jì)算結(jié)果

表2第2列為常規(guī)道床電阻值，第3列為陰雨道床電阻值，第4列為《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范（暫行）》[1]（TB 10621-2009）規(guī)定道床電阻值。由計(jì)算結(jié)果可知，常規(guī)道床電阻接近規(guī)定數(shù)值，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于道床電阻經(jīng)驗(yàn)值。陰雨天道床電阻值低于規(guī)定道床電阻值。

2）道床電阻測試

道床電阻測試采用雙短路法進(jìn)行測試，測試原理如圖3所示。

測試結(jié)果如表3所示。

表3 道床電阻值測試結(jié)果

由道床電阻計(jì)算和道床電阻測試結(jié)果可知，京石客運(yùn)專線北京西至中繼1區(qū)間軌道電路區(qū)段道床電阻值低于規(guī)定道床電阻值。

3 道床電阻分析

3.1 道床電阻組成

軌道電路在傳輸過程中，兩鋼軌存在電位差，造成電流由一根鋼軌通過道床向另一根鋼軌漏泄，這樣使兩鋼軌間均勻分布著漏泄通路，這些通路的并聯(lián)電阻稱為道床電阻[2]，道床電阻分布如圖4所示。

由圖4可知，道床電阻由枕木、道砟和路基3部分組成。道床電阻與鋼軌扣件、鋼軌橡膠墊板、道砟材料、道砟層厚度、清潔度、枕木的材質(zhì)和數(shù)量以及溫度、濕度等有很大的關(guān)系[2]。其中，鋼軌扣件和絕緣墊板的絕緣性能對道床電阻的影響最為突出。

京石客運(yùn)專線北京西至中繼1區(qū)間軌道電路枕木采用IIIC型混凝土軌枕，線路類型為有砟線路，路基為既有路基。除鋼軌橡膠墊板外，其他條件均與京石武客專其他區(qū)段相同，鋼軌橡膠墊板采用QST60-10-17ⅢA型鋼軌橡膠墊板。

3.2 鋼軌橡膠墊板測試

根據(jù)《鐵道混凝土軌枕下用橡膠墊板技術(shù)條件》（TB/T 2626-1995）標(biāo)準(zhǔn)測試方法對京石客運(yùn)專線北京西至中繼1區(qū)間軌道電路鋼軌橡膠墊板和石太客運(yùn)專線鋼軌橡膠墊板進(jìn)行對比測試，測試原理如圖5所示。

鋼軌橡膠墊板對比測試結(jié)果如表4所示。

表4 絕緣墊板測試結(jié)果

鋼軌橡膠墊板絕緣電阻應(yīng)大于1 MΩ[3]。由表4所示京石客專橡膠墊板和石太橡膠墊板的絕緣電阻值對比結(jié)果可知，京石客運(yùn)專線橡膠墊板低于1 MΩ標(biāo)準(zhǔn)，且遠(yuǎn)低于石太客運(yùn)專線橡膠墊板絕緣電阻值。

4 結(jié)論

通過對京石客運(yùn)專線軌入電壓、道床電阻、鋼軌橡膠墊板等進(jìn)行分析，結(jié)果表明，京石武客運(yùn)專線北京西至中繼1區(qū)間鋼軌橡膠墊板低于客專橡膠墊板絕緣電阻標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致道床電阻降低，軌入電壓值低于調(diào)整參考表軌入電壓下限值，致使軌道電路紅光帶。

[1] 中華人民共和國鐵道部.TB10621-2009 高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范（暫行）[S].

[2] 張冠營.信號傳輸原理[M].北京：中國鐵道出版社，1989.

[3] TB2626-1995 鐵道混凝土軌下用橡膠墊板技術(shù)條件[S].