關(guān)于分路不良軌道電路參數(shù)調(diào)整的分析與思考

趙彥星

關(guān)于分路不良軌道電路參數(shù)調(diào)整的分析與思考

趙彥星

摘 要：介紹如何提高97型25Hz相敏軌道電路分路靈敏度，滿足軌道電路一次性調(diào)整。通過測試分析并針對分路不良軌道電路的技術(shù)標準和調(diào)整方法提出了建議。

關(guān)鍵詞：軌道電路;分路不良;參數(shù)調(diào)整

分路不良軌道電路是困擾我國鐵路運輸安全的老大難問題，是鐵路安全的重大隱患。對于經(jīng)常不走車的軌道區(qū)段，因鋼軌軌面形成銹層，當機車、車輛輪對與鋼軌接觸電阻增大，軌道電路電壓降幅減小時，不能使軌道繼電器可靠落下形成紅光帶，便造成了軌道電路分路不良，破壞了信號聯(lián)鎖關(guān)系，為誘發(fā)事故埋下了隱患。本文就如何提高97型25Hz相敏軌道電路分路靈敏度，并滿足軌道電路一次性調(diào)整，減少分路不良軌道電路進行了研究分析。

1 分路不良軌道電路調(diào)整的現(xiàn)狀

軌道電路調(diào)整一般是根據(jù)《維規(guī)》調(diào)整表，滿足在春夏秋冬軌道電路最不利的情況下，能夠保證軌道電路正常工作，達到軌道電路一次性調(diào)整要求。然而，鐵道部《維規(guī)》調(diào)整表計算的參數(shù)，既要考慮滿足我國南方地區(qū)陰雨潮濕環(huán)境，又要滿足北方地區(qū)氣候干燥的環(huán)境，缺乏針對性。為了研究探索地處華北平原的朔黃線25Hz相敏軌道電路特性，尋求最佳軌道電路調(diào)整方案，對肅寧分公司管內(nèi)分路不良軌道電路測試數(shù)據(jù)進行了隨機抽樣分析，初步得出以下結(jié)論。

1．在滿足軌道電路一次性調(diào)整后，由于地理位置、區(qū)段長度、道床漏泄電阻、人為調(diào)整等因素，造成了軌道電路最低電壓并不相等。

2．大部分軌道電路區(qū)段在冬、春兩季道床干燥，軌道電壓較高;夏、秋兩季特別是陰雨季節(jié)電壓較低。

3．線路排水不暢、道床污染是軌道電路在晴天和雨天電壓波動的主要因素。分路不良區(qū)段一般較短，道床漏泄電阻變化產(chǎn)生的電壓波動并不嚴重，大部分區(qū)段全年電壓降幅不大。這為提高軌道電路靈敏度，降低軌道電路電壓，解決軌道電路分路不良的方法研究提供了條件。

2 軌道電路參數(shù)測試分析與標準探索

為研究各種類型、各種條件下的25Hz相敏軌道電路特性，針對電化與非電化區(qū)段的一送一受、一送多受、軌道區(qū)段長度與受端軌道變壓器變比之間的關(guān)系，對軌道電路分路靈敏度和傳輸特性進行測試分析，并結(jié)合實際情況，探索分路不良軌道電路技術(shù)標準和調(diào)整方法。

2.1 受端軌道變壓器變比對軌道電路特性的影響

2.1.1 電化區(qū)段受端有扼流變壓器軌道電路特性測試分析

分別選取一送一受短軌道電路 (靈壽站8DG，區(qū)段長度141 m)、長軌道電路 (黃驊港站16DG，區(qū)段長度1192 m)和一送雙受分路不良軌道電路區(qū)段 (靈壽站14DG)進行測試，分析軌道電路長度和受端變壓器變比的關(guān)系。測試條件為送電端電壓不變，受電端改變軌道變壓器變比。3種情況軌道電路測試數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 電化區(qū)段不同類型軌道電路測試數(shù)據(jù)

由表1測試數(shù)據(jù)分析可知，在電化區(qū)段軌道電路受端有扼流變壓器的情況下：

1．在一送一受軌道電路受端軌道變壓器變比為1∶11.9和一送雙受受端軌道變壓器變比為1∶15.2時，軌道變壓器視入阻抗和變比相互作用，使得調(diào)整狀態(tài)下軌道電路受端電壓值最高，軌道電路傳輸距離最遠。

2．受端軌道變壓器變比愈小，相同分路電阻下產(chǎn)生的分路電壓降幅愈大。即：電化區(qū)段受端軌道變壓器變比越小，越有利于軌道電路分路，分路靈敏度最佳變比是1∶11.9，而且與軌道電路長度幾乎無關(guān)。

2.1.2 非電化區(qū)段受端無扼流變壓器軌道電路特性分析

分別選取一送一受短軌道電路 (靈壽站D9G，區(qū)段長度25 m)和一送一受長軌道電路 (港口站二場ⅡG，區(qū)段長度1141 m)2種長度分路不良軌道電路區(qū)段進行測試，分析軌道電路長度和受端變壓器變比的關(guān)系。測試條件為送電端電壓不變，受電端改變軌道變壓器變比。具體測試數(shù)據(jù)見表2。

由表2測試數(shù)據(jù)分析可知，在非電化區(qū)段受端無扼流變壓器軌道電路條件下：

表2 非電化區(qū)段不同長度軌道電路參數(shù)測試數(shù)據(jù)

表3 電化區(qū)段受端電阻對軌道電路分路狀態(tài)影響測試數(shù)據(jù) (靈壽站8DG)

1．長度25 m和長度1141 m的軌道電路分別在受端軌道變壓器變比為1∶29和1∶30時，軌道變壓器視入阻抗和變比相互作用出現(xiàn)峰值，軌道傳輸距離最長。

2．受端軌道變壓器變比由小至大變化時，雖然長度不同，但相同分路電阻下產(chǎn)生的分路電壓降幅均呈現(xiàn)弧形變化。25 m軌道區(qū)段最大降幅為4.06V，1141 m軌道區(qū)段最大降幅為6.79 V。對應(yīng)受端變壓器變比分別為1∶20和1∶15.2。這就是說，在非電化區(qū)段受端無扼流變壓器的軌道電路中，軌道電路分路靈敏度最高點隨軌道電路長度的增加向變比小的方向位移，其分路靈敏度最佳區(qū)域在1∶15.2至1∶20之間。

3．受端變壓器變比由原來《維規(guī)》規(guī)定的1∶50調(diào)整為1∶20時，長度為25 m軌道電路分路靈敏度提高了約1.08倍;調(diào)整為1∶15.2時，其長度為1141 m軌道電路分路靈敏度提高了約2.04倍。另外，受端變比為1∶50時，該區(qū)段調(diào)整狀態(tài)電壓為24.3V，與變比為1∶11.9時調(diào)整狀態(tài)電壓24.1V基本相等，但該區(qū)段在相同的分路電阻情況下分路所產(chǎn)生的電壓降幅明顯不同，其分路靈敏度相差1.87倍。

通過分析，雖然改變受端變壓器變比后軌道電路分路靈敏度得到提高，但軌道電路受道床漏泄電阻變化影響卻隨之增大，軌道電路電壓波動也隨之增大。綜合考慮非電化區(qū)段受端無扼流變壓器的分路不良軌道電路，受端變壓器變比選定1∶15.2較為合適。

2.2 軌道電路受端電阻對軌道電路參數(shù)影響

2.2.1 電化區(qū)段

對靈壽站8DG，分別進行受端加4 Ω電阻和不加電阻只改變變壓器變比情況的測試。該區(qū)段長度141 m，受端有扼流變壓器。具體測試數(shù)據(jù)見表3。

由表3可以看出：電化區(qū)段受電端增加電阻對軌道電路分路靈敏度影響不大。

2.2.2 非電化區(qū)段

測試黃驊港48/56WG，測試條件分別為受端加2.2 Ω電阻和不加電阻，只改變變壓器變比，該區(qū)段長度184 m，受端無扼流變壓器。

具體測試方法是：送端可調(diào)電阻維持不變，采用改變送端變壓器抽頭的方法調(diào)整送電端電壓，以此維持受端在改變變壓器變比前加2.2 Ω電阻，和改變變比后不加電阻的受端變壓器二次電壓基本相等，然后用相同的分路電阻4.4 Ω分路，測試其調(diào)整狀態(tài)和分路狀態(tài)電壓值，并計算分路電壓降幅。測試數(shù)據(jù)如表4所示。

由表4可以看出：

1．在同一軌道電路區(qū)段受端電壓、送端限流電阻不變的情況下，無論受端加電阻與否，其分路靈敏度隨受端變壓器變比的減少而提高，加電阻后使其分路電壓降幅隨變比的減少而趨于平緩，并在變比為1∶15.2時分路電壓降幅基本相等，也就是分路靈敏度基本相等。

2．受端變壓器變比為 1∶50時，受端加2.2 Ω電阻，其分路靈敏度提高了約1.07倍;但如果受端不加電阻，而把受端變壓器變比調(diào)整為1∶15.2時，其靈敏度比1∶50時提高了約1.74倍。這說明改變受端軌道變壓器變比更有利于提高軌道電路分路靈敏度。

表4 非電化區(qū)段受端電阻對軌道電路分路狀態(tài)影響測試數(shù)據(jù) (黃驊港48/56WG)

3．軌道電路受端電阻對機車信號地面發(fā)碼電流影響分析。以非電化區(qū)段計算分析為例：受端發(fā)碼電壓為70V，機車占用該區(qū)段的分路電阻為1 Ω，受端變壓器變比為1∶50。受端無電阻時，受端機車信號地面發(fā)碼電流為1.4A;受端加2.2 Ω電阻，受端機車信號地面發(fā)碼電流為0.44 A。如果采用調(diào)整受端變壓器變比的方法提高分路靈敏度，變壓器變比在1∶15.2時，受端機車信號地面發(fā)碼電流為4.6 A。

由此可見，利用受端加電阻的方法提高分路靈敏度，對受端機車信號地面發(fā)碼電流影響較大。所以在電碼化區(qū)段，不推薦采取受端增加電阻的方法提高軌道電路分路靈敏度。

3 思考與建議

1．電化區(qū)段有扼流變壓器的分路不良軌道電路區(qū)段，受端變壓器BG3-R130/25變比應(yīng)調(diào)整為1∶11.9;非電化區(qū)段無扼流變壓器的分路不良軌道電路區(qū)段，受端變壓器BG3-R130/25變比應(yīng)調(diào)整為1∶15.2。調(diào)整完軌道電路受端變壓器變比后，應(yīng)及時確認室內(nèi)軌道繼電器勵磁吸起，以此來確保原軌道電路相位交叉不變。

2．送端限流保護電阻越大越有利于軌道分路，建議電化區(qū)段調(diào)整在4.4 Ω;非電化區(qū)段調(diào)整在2.2 Ω。調(diào)整時，應(yīng)首先確定受端變壓器變比，然后再采用改變送端變壓器變比的方法來調(diào)整軌道電壓。在不能精確調(diào)整至參考電壓值時，可適當降低送端限流電阻值。但電化區(qū)段受端有扼流變壓器時，其送端電阻最小不得低于4 Ω;非電化區(qū)段受端無扼流變壓器時最小不得低于2 Ω。

3．電碼化區(qū)段軌道電路調(diào)整結(jié)束后，采取調(diào)整室內(nèi)防雷變壓器或隔離變壓器發(fā)碼電壓的方法，及時調(diào)整機車信號地面發(fā)碼電流。

4．無論是電化還是非電化區(qū)段，在正線分路不良軌道電路調(diào)整時，應(yīng)首選改變受端軌道變壓器變比的方法來提高軌道電路分路靈敏度，而不推薦采取在受電端加電阻的方法來提高分路靈敏度。

5．分路不良軌道電路調(diào)整步驟：①計算分路不良軌道電路調(diào)整狀態(tài)下最低電壓值;②調(diào)整受端軌道變壓器變比;③確認繼電器吸起值;④調(diào)整送端限流電阻值;⑤調(diào)整軌道電路電壓;⑥復(fù)查調(diào)整機車發(fā)碼電流。

4 效果

依據(jù)上述研究成果，朔黃鐵路公司運輸部于2010年3月下發(fā)了朔黃部 運字【2010】015號《關(guān)于公布＜97型25Hz相敏軌道電路分路不良區(qū)段調(diào)整標準及方法 (試行) ＞的通知》，對朔黃鐵路公司管內(nèi)565個分路不良區(qū)段進行了調(diào)整，調(diào)整后減少了148個分路不良區(qū)段，減少了26.2%，至發(fā)稿時調(diào)整后的所有軌道電路區(qū)段未發(fā)生過閃紅或紅光帶，運行穩(wěn)定。

Abstract:This paper discusses how to improve the shunting sensitivity of 97 type 25Hz phase detecting track circuit to meet the demand of adjusting track circuit in only one trial．Through testing and analysis，the author puts forward a proposal of technical standard on bad shunting of track circuit and adjustment approach．

Key words:Track circuit;Bad shunting;Adjustment of parameter

趙彥星：朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司 高級工程師 062350 河北滄州

2012-10-06

(責(zé)任編輯：溫志紅)