臨策線超大區(qū)間鋼軌完整性監(jiān)督系統(tǒng)的研制

張文貴 曹紅霞 王建強

臨策線超大區(qū)間鋼軌完整性監(jiān)督系統(tǒng)的研制

張文貴 曹紅霞 王建強

摘 要：通過采用電路監(jiān)督、實時報警，取代巡線及探傷工作，對臨策線荒漠區(qū)、無人區(qū)的超長大區(qū)段實現(xiàn)斷軌檢查，經過多次實用性、破壞性試驗，滿足使用要求。

關鍵詞：鋼軌完整性;監(jiān)督;安全

臨策鐵路 (含天策聯(lián)絡線)是一條新建的煤炭運輸通道，包含自杭錦后旗至額濟納 (策克口岸)20個車站，771 km的線路;穿越沙漠近200 km，無人區(qū)400 km;沿線四季風大沙多，夏季最高溫度達46℃，地表溫度高達70℃，冬季最低溫度達零下40℃，年降雨量僅為60 mm，蒸發(fā)量卻有3700 mm，沿線幾乎沒有水源;站與站之間都是50 km左右的大區(qū)間，交通不便，通信不暢，后勤供給極其困難;點多線長、管理跨度大，特別是線路檢查、鋼軌探傷等關鍵性工作，困難更為突出?；谶@種情況，臨策鐵路基礎部調集了一切技術力量，組織研制了“臨策線超大區(qū)間鋼軌完整性監(jiān)督系統(tǒng)”(簡稱監(jiān)督系統(tǒng))，其主要目的就是在荒漠無人地段實現(xiàn)區(qū)間斷軌檢查。

1 技術方案

1.用電路技術不間斷監(jiān)測鋼軌線路的完整性，取代線路徒步檢查。

2.符合故障-安全原則，當出現(xiàn)斷軌或外界人為短路等故障時，利用區(qū)間軌道監(jiān)督繼電器(DGJ)落下，接通報警電路，由音響報警通知值班人員排查線路;故障排除后，軌道電路恢復正常，DGJ↑，同時切斷音響報警電路。

2 電路組成

該監(jiān)督系統(tǒng)由送、受端變壓器，限流電阻，軌道監(jiān)督繼電器，音響報警器等組成。具體組成示意圖如圖1所示。

1．送電端由XH-2500型變壓器和限流電阻組成。變壓器提供穩(wěn)定電源;限流電阻一方面起電路微調作用，另一方面起保護變壓器作用。

2．中間控制點由自耦變壓器和中間控制繼電器組成。一方面控制第2分區(qū)送電端電壓，另一方面便于判斷故障地點。

3．受電端采用自制1∶29式升壓變壓器。用來動作區(qū)間監(jiān)督繼電器，控制音響報警器。

3 采取措施

該監(jiān)督系統(tǒng)檢查的線路長度為10.64 km，考慮到軌道電路傳輸長度對傳輸性能的限制，采取2方面措施。

圖1 區(qū)間鋼軌完整性監(jiān)督系統(tǒng)

1．將10 km左右的基本電路改為2個分區(qū)，前5 km為第1分區(qū)QG1，后5 km為第2分區(qū)QG2。利用第1分區(qū)軌道繼電器后接點DGJ1↓控制第2分區(qū)電路送電端電源，實現(xiàn)信息有效傳遞。送端電源分2部分供出：主體電源取自區(qū)間光纖直放站，經變壓器轉換出14V電壓送往鋼軌，沿鋼軌傳輸至第1分區(qū)受電端(5 km左右?guī)ж撦d13.5 V電壓)，利用自耦變壓器輸出2路電源，一路13 V左右電壓動作第1分區(qū)軌道監(jiān)督繼電器，另一路輸出6.6V電壓，用做第2分區(qū)送電端電源，經限流電阻分壓后輸出6.2 V電壓 (帶載6.2 V受第1分區(qū)繼電器控制)，保證給軌道電路有效供電。受電端采用自制1∶29式升壓變壓器，輸出帶載13.5 V電壓，動作室內DGJ，通過室內DGJ的工作狀況控制音響報警器。

2．送端采用XH-2500型變壓器，以提高送電端電壓，在36V安全電壓以下保證足夠的傳輸長度，確保電路正常工作。

為充分檢查鋼軌接頭魚尾板的狀況，經過反復研究，將鋼軌和魚尾板用150×7 mm鋼絲繩可靠連接，一方面保證電源信息的有效傳輸，另一方面在魚尾板雙折斷的情況下，保證DGJ可靠落下，接通報警電路，發(fā)出音響報警。

4 技術分析

1．平時在鋼軌線路完好時，DGJ↑，送電端信息不間斷地以鋼軌為導體傳輸?shù)绞茈姸?，利用受電端所接收的信息，監(jiān)督線路鋼軌的完整性。

2．當區(qū)間無列車通過時，若 DGJ因故落下(鋼軌折斷、接頭魚尾板雙折斷或外界人為短路等)，利用DGJ↓接點接通報警電路，蜂鳴器鳴響，通知值班人員檢查線路。

考慮到10 km的檢查難度，值班人員可直接到5 km處的中間分界點進行判斷。通過分界點軌道監(jiān)督繼電器的狀態(tài)，直接判斷故障點在第1分區(qū)還是在第2分區(qū)。若第1分區(qū)斷軌，則DGJ1↓，電源不能傳遞，第1分區(qū)軌道監(jiān)督繼電器落下切斷第2分區(qū)送端電壓，同時室內DGJ↓，接通報警電路，發(fā)出報警信息。若第2分區(qū)斷軌，盡管DGJ1正常吸起，但室內軌道監(jiān)督繼電器由于接收不到第2分區(qū)的傳輸電壓而落下，同樣接通報警電路，發(fā)出報警信息。由此可見，若室外某一點斷軌 (魚尾板雙折斷)，從第1分區(qū)軌道監(jiān)督繼電器的工作狀態(tài)，直接可以判斷故障點在第1分區(qū)還是在第2分區(qū)，大大壓縮了故障延時。

3．為避免列車通過時出現(xiàn)誤報警，在報警電路中串接既有計軸自動站間閉塞設備中區(qū)間軌道繼電器的前接點，在有車閉塞時 QGJ↓，利用QGJ4↓接點切斷報警電路，不發(fā)出音響報警信號。

4．考慮到音響報警對值班人員的影響，電路中增加了人工切換按鈕，蜂鳴器鳴響時，值班人員按壓QHA，切斷報警電路，待故障排除后，蜂鳴器再次鳴響，值班人員拉出QHA，復原報警電路。

5 結論

對于像臨策線這樣人煙稀少、點多線長、維修不便的線路，采用超大區(qū)間鋼軌完整性監(jiān)督系統(tǒng)，不僅可以有效解決人工巡道存在的諸多問題，而且可以有效提高線路安全，應用前景十分廣泛。

該系統(tǒng)成本投入少、維修任務小、技術成熟、安全可靠、效益明顯。經過實用性、破壞性試驗，狀態(tài)性能穩(wěn)定，既保證了安全行車，又能達到在鋼軌 (或魚尾板雙折斷)斷裂后實時報警，有廣泛的推廣使用價值。其不足之處是在區(qū)間有車占用時不能檢查鋼軌狀態(tài)。

Abstract:Through replacing traditional patrol and inspection work with circuit supervision and real-time alerting，we can detect broken rail within super long sections across desert and desolate areas along the Linhe-Cekekouan line．It was demonstrated via a series of practical and destructive testing that the circuit supervision and real-time alerting could meet application requirements．

Key words:Rail completeness;Supervision;Safety

張文貴：呼和浩特鐵路局臨策鐵路基礎設備管理部 工程師015000 內蒙古巴彥淖爾

曹紅霞：呼和浩特鐵路局包頭電務段 技師 015000 內蒙古巴彥淖爾

王建強：呼和浩特鐵路局臨策鐵路基礎設備管理部 技術員015000 內蒙古巴彥淖爾

2012-11-27

(責任編輯：溫志紅)