25HZ相敏軌道電路分路不良解決方案研究

李小亮（蘭州石化公司設(shè)備維修公司，甘肅　蘭州　730060）

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25HZ相敏軌道電路分路不良解決方案研究

李小亮
（蘭州石化公司設(shè)備維修公司，甘肅蘭州730060）

摘要：針對(duì)蘭州石化公司油品儲(chǔ)運(yùn)廠鐵路線路25HZ相敏軌道電路存在的分路不良的問題，從25HZ相敏軌道電路的電氣原理、異常光帶的形成原因、分壓電阻（滑動(dòng)變阻器）阻值的測(cè)量換算等方面進(jìn)行了深入的分析，并根據(jù)分析的結(jié)果采取了軌道電路的改進(jìn)、完善措施，并徹底解決了25HZ相敏軌道電路分路不良問題，最終實(shí)現(xiàn)了油品儲(chǔ)運(yùn)廠鐵路運(yùn)輸線路的安全、可靠、長(zhǎng)周期運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：25HZ相敏軌道電路；分路不良；滑動(dòng)變阻器；計(jì)軸控制系統(tǒng)

油品儲(chǔ)運(yùn)廠鐵路運(yùn)輸線路全長(zhǎng)32.23km，承擔(dān)著煉油廠全部原油、成品油的輸轉(zhuǎn)任務(wù)。本站場(chǎng)采用全電子微機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，其中，軌道區(qū)段采用25HZ相敏軌道電路，長(zhǎng)期以來軌道電路分路不良問題，是困擾和制約鐵路信號(hào)維護(hù)人員（電務(wù)）的重要因素。以油品儲(chǔ)運(yùn)廠鐵路線路11線、新23線（站內(nèi)道岔區(qū)段）為例，當(dāng)調(diào)車駛進(jìn)新23線棧橋裝強(qiáng)酸占用此股道時(shí)，區(qū)段控制臺(tái)卻無紅光帶顯示；當(dāng)車輛出清新23線該區(qū)段時(shí)，白光帶再度點(diǎn)亮或部分區(qū)段變紅。此分路不良現(xiàn)象將導(dǎo)致信號(hào)顯示和25HZ相敏軌道電路碼序升級(jí)，聯(lián)鎖關(guān)系失效，直接危機(jī)行車安全，嚴(yán)重影響微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

本文通過對(duì)鐵路線路11線、新23線（站內(nèi)有岔區(qū)段）25HZ相敏軌道電路分路不良現(xiàn)象進(jìn)行跟蹤調(diào)查研究，提出并實(shí)施了解決分路不良的方案，徹底消除了25HZ相敏軌道電路分路不良的問題，并取得了良好的效果。

1　造成25HZ相敏軌道電路分路不良的原因分析

分路不良是依附于鐵路線路25HZ相敏軌道電路而存在的一個(gè)特定的技術(shù)問題，根據(jù)長(zhǎng)期以來現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際觀察到的現(xiàn)象，導(dǎo)致油品儲(chǔ)運(yùn)廠25HZ相敏軌道電路分路不良的原因多種多樣，可總結(jié)歸納為以下3點(diǎn)：

1）與軌道電路參數(shù)變化有關(guān)；

2）與粉塵污染、軌面積污、鋼軌面生銹有關(guān)；

3）與調(diào)車分路電阻有關(guān)。

據(jù)信號(hào)（電務(wù)）維護(hù)人員跟蹤統(tǒng)計(jì)，其中，粉塵污染、軌面積污、鋼軌面生銹是造成軌道電路分路不良的最主要原因，占故障發(fā)生總頻次的85.3%；軌道電路參數(shù)變化為次要原因，占其中的13.8%；調(diào)車分路電阻變化而引起的分路不良故障僅占其中的0.9%，此因素不在信號(hào)（電務(wù)）維護(hù)人員的管轄考慮范圍之內(nèi)。因此，信號(hào)（電務(wù)）維護(hù)人員主要將11線、新23線軌道電路參數(shù)變化，粉塵污染、軌面積污、軌道面生銹而造成的軌道區(qū)段分路不良故障作為本次研究攻關(guān)的重點(diǎn)，并提出了新的解決分路不良問題的方案。

1.1原因分析

1.1.1 25HZ相敏軌道電路參數(shù)變化的原因

由站場(chǎng)圖（1）可知，11線、新23線（站內(nèi)有岔區(qū)段）內(nèi)包括三個(gè)軌道區(qū)段147DG、D179G、D181G，一組道岔147#DC。這三個(gè)軌道電路區(qū)段都為一送一受軌道區(qū)段，其中，由25HZ相敏軌道電路電氣原理圖圖（2）進(jìn)行分析（以D181G為例），軌道電路中的分壓電阻（滑動(dòng)變阻器）劃片由于過車震動(dòng)導(dǎo)致經(jīng)常松動(dòng)，造成接觸不良電壓忽高忽低，嚴(yán)重影響25HZ相敏軌道電路軌面電壓、軌道繼電器線圈電壓等參數(shù)發(fā)生變化，在有車經(jīng)過或出清時(shí)，導(dǎo)致軌道繼電器線圈電壓未能達(dá)到額定值，無法正常落下或吸起，造成異常光帶的出現(xiàn)，在幾個(gè)月間因軌道電路分壓電阻的分路不良引起的軌道電路故障頻頻發(fā)生，雖然通過更換新的分壓電阻、軌道變壓器、導(dǎo)軌繼電器、防護(hù)盒等辦法解決，但是問題只是得到了暫時(shí)緩解，并沒有得到徹底解決。

圖1　油品儲(chǔ)運(yùn)廠鐵路信號(hào)11線、新23線站場(chǎng)圖

圖2　改進(jìn)前25HZ相敏軌道電路控制電氣原理圖

1.1.2粉塵污染、軌面積污、鋼軌面生銹的原因

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，油品儲(chǔ)運(yùn)廠鐵路線路全部穿梭在煉油廠廠區(qū)內(nèi)，11線、新23線所處在延遲焦化的周圍，粉塵主要以油渣煤粉為主，長(zhǎng)期附著在軌面上；11線是一個(gè)調(diào)車裝運(yùn)濃硫酸的棧橋，長(zhǎng)期以往，導(dǎo)致強(qiáng)酸對(duì)軌面銹蝕嚴(yán)重；加之11線、新23線來往車輛較少。以上這些都是造成軌面受到粉塵污染、積污、生銹的主要原因，這將導(dǎo)致嚴(yán)重的軌面因“絕緣”造成的分路不良問題。

2　方案改進(jìn)措施及效果

2.1 25HZ相敏軌道控制電路進(jìn)行改進(jìn)

針對(duì)25HZ相敏軌道電路分壓電阻（滑動(dòng)變阻器）阻值變化，導(dǎo)致電路其它重要參數(shù)發(fā)生改變而造成的分路不良問題，如下圖（3）所示：改進(jìn)后的25HZ相敏軌道電路電氣原理圖。改進(jìn)后，固定電阻R不管在調(diào)車的震動(dòng)等外界不良環(huán)境條件下，都能夠保證2.2Ω阻值的分壓作用，它的穩(wěn)定、可靠間接的保證了25HZ相敏軌道電路電壓、電流等參數(shù)的穩(wěn)定，這將徹底解決由自身缺陷造成的分路不良問題。

圖3　改進(jìn)后25HZ相敏軌道電路控制電氣原理圖

改進(jìn)后2.2Ω固定電阻R（多抽頭）阻值分列見下表。

表1　固定電阻阻值分例

2.2與改進(jìn)后的25HZ相敏軌道電路相結(jié)合，增設(shè)安裝HHJZ-01型計(jì)軸控制系統(tǒng)設(shè)備

2.2.1 HHJZ-01型計(jì)軸控制設(shè)備的工作原理

1）區(qū)段空閑檢查。以11線、新23線（道岔區(qū)段）為例描述一下計(jì)軸設(shè)備的工作過程。該設(shè)備由3部分組成：室外檢測(cè)單元（EDK）、監(jiān)控單元、傳輸通道。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示。

圖4　計(jì)軸設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖

圖4描述了11線、新23線（道岔區(qū)段）的模擬場(chǎng)景，現(xiàn)將HHJZ-01型計(jì)軸設(shè)備的工作過程介紹如下：

（1）為判斷該道岔區(qū)段是否被占用，在該道岔附近設(shè)置了A、B、C三個(gè)計(jì)軸點(diǎn)，共需安裝3套EDK；

（2）EDK基本功能就是檢測(cè)是否有車軸經(jīng)過計(jì)軸點(diǎn)。屬同一區(qū)段的所有EDK用雙絞線連接成獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，互相之間按CAN總線協(xié)議交換數(shù)據(jù)；

（3）區(qū)段狀態(tài)判斷的基本原理為：EDK具備識(shí)別列車運(yùn)行方向的功能，設(shè)定進(jìn)入該區(qū)段的車軸數(shù)為正，駛出該區(qū)段的車軸數(shù)為負(fù)。

令nA、nB、nC分別為A、B、C三計(jì)軸點(diǎn)統(tǒng)計(jì)的車軸數(shù)，如果

nA+nB+nC=0

即可認(rèn)為該區(qū)段為空閑狀態(tài)；否則判定該區(qū)段為占用狀態(tài)。

11線、新23線每一個(gè)軌道區(qū)段計(jì)軸設(shè)備共有兩路輸出：一路為軌道繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該信號(hào)為模擬信號(hào)，使用雙絞線直接傳送至室內(nèi)監(jiān)控單元；一路為狀態(tài)信息，該信息包含區(qū)段狀態(tài)信息、EDK工作狀態(tài)信息；該信息為數(shù)字信號(hào)，通過雙絞線按CAN總線協(xié)議傳送至室內(nèi)監(jiān)控單元。

2）檢查結(jié)果輸出。計(jì)軸設(shè)備需要把區(qū)段空閑檢查結(jié)果通過一定的接口電路輸出至聯(lián)鎖電路。區(qū)段監(jiān)視計(jì)軸點(diǎn)由2個(gè)CPU板構(gòu)成，每個(gè)區(qū)段由其中一個(gè)單元輸出，只有每個(gè)計(jì)軸點(diǎn)的采集信息完全一致，并且每個(gè)計(jì)軸點(diǎn)無任何故障，區(qū)段內(nèi)無車，此時(shí)區(qū)段輸出才允許輸出空閑狀態(tài)，否則輸出占用狀態(tài)。如圖5所示。（符合故障－安全原則）。

2.2.2 25HZ相敏軌道電路改進(jìn)后與HHJZ-01型計(jì)軸設(shè)備相結(jié)合

圖5　計(jì)軸設(shè)備輸出示意圖

HHJZ-01型計(jì)軸設(shè)備與11線、新23線25HZ相敏軌道電路結(jié)合解決分路不良問題，將計(jì)軸軌道繼電器（JGJ）和D179G、D181G、147DG區(qū)段的軌道繼電器接點(diǎn)條件分別采用串接方式，將徹底解決因外界環(huán)境因素造成的分路不良問題。如下圖6所示。

圖6　軌道電路與計(jì)軸聯(lián)鎖結(jié)合示意圖

2.3結(jié)果

經(jīng)過上述對(duì)25HZ相敏軌道電路有針對(duì)性的提出研究方案，軌道區(qū)段由內(nèi)因、外因造成分路不良的異常光帶故障徹底消除，實(shí)現(xiàn)了軌道區(qū)段“零”故障的運(yùn)行目標(biāo)，大大降低了維修成本，杜絕了鐵路運(yùn)輸線上人員“零”傷亡事故的發(fā)生，徹底實(shí)現(xiàn)了油品儲(chǔ)運(yùn)廠鐵路運(yùn)輸線的安全、可靠、長(zhǎng)周期運(yùn)行。

3　結(jié)論

1）通過將25HZ相敏軌道電路中2.2Ω的分壓電阻（滑動(dòng)變阻器）更換為相同阻值的固定電阻，解決了軌道電路因分壓電阻阻值發(fā)生變化，導(dǎo)致軌道電路自身其它參數(shù)變化而引起的分路不良問題。

2）通過將改進(jìn)后的25HZ相敏軌道電路與HHJZ-01型計(jì)軸設(shè)備軌道繼電器與軌道電路區(qū)段繼電器的接點(diǎn)條件串聯(lián)結(jié)合使用，解決了軌面受粉塵污染、積污、生銹等“軌面絕緣”造成的分路不良問題。

3）經(jīng)過對(duì)方案有效地改進(jìn)、完善，解決了25HZ相敏軌道電路因自身缺陷、外部環(huán)境因素所造成分路不良的異常故障。目前11線、新23線軌道電路區(qū)段徹底解決了分路不良問題，也充分證明了此方案運(yùn)用到實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)是可行的。

參考文獻(xiàn)：

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［3］王永信.車站信號(hào)自動(dòng)控制［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社，2009.

中圖分類號(hào)：U284.2