鐵路信號25Hz 相敏軌道電路故障分析

李建雷 孫健 張濤

中國鐵路呼和浩特局集團(tuán)有限公司呼和浩特電務(wù)段 內(nèi)蒙古呼和浩特 010000

1 25Hz 相敏軌道電路的基本構(gòu)成與原理

25Hz 相敏軌道電路由交流25Hz 電源、二元二位軌道繼電器、25Hz 分頻器構(gòu)成，即將電網(wǎng)原本的50Hz 電源分成了25Hz，對軌道電源持續(xù)性供電[1]。25Hz 相敏軌道工作原理是，電源屏提供25Hz、220V 的軌道電源，通過電纜和電端設(shè)備傳輸?shù)戒撥夎F路上，檢查軌道的狀態(tài)后再經(jīng)過電端設(shè)備和電纜，返回到室內(nèi)交流二元二位軌道繼電器上。

2 鐵路信號25Hz 相敏軌道故障問題及其處理方法

2.1 多區(qū)段故障檢測和處理

故障檢測：在鐵路信號25Hz 相敏軌道電路中，多個電化區(qū)段發(fā)生軌道電路故障，應(yīng)對電源屏、電流輸出情況進(jìn)行重點(diǎn)檢查，利用負(fù)載短路自動化切除的功能完成電源故障檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)電流輸出異常的情況應(yīng)及時拔出外部負(fù)載線并觀察電源通電是否正常。若還是沒有正常供電則應(yīng)進(jìn)一步檢查電源內(nèi)部情況，并采取相應(yīng)的措施加以解決。若能正常通電則可判斷為該故事是因?yàn)橥獠侩娐烦霈F(xiàn)了問題而引起電源斷電的。其次，鋼軌這段也會引起軌道電路出現(xiàn)空閑的紅光帶，尤其在寒冷季節(jié)更容易發(fā)生，當(dāng)鋼軌折斷以后軌道電路紅光帶將一直存在，因此比較容易檢查出來[2]。在對多區(qū)段進(jìn)行故障檢測時根據(jù)紅光帶的情況進(jìn)行故障排查，重點(diǎn)要檢查出現(xiàn)故障區(qū)段是否出現(xiàn)了短路，若是電纜電路短路故障則會出現(xiàn)多個區(qū)段的紅光帶。若相鄰區(qū)段的紅光帶不斷閃爍則需對相鄰區(qū)段分界線重點(diǎn)檢查，檢查相鄰區(qū)段的絕緣性破壞與否，同時還要檢查相鄰變壓器中線和鋼絲繩的連接情況。如果單區(qū)段中出現(xiàn)了紅光帶則應(yīng)重點(diǎn)檢查軌道電路繼電器，若有吸起現(xiàn)象則還要根據(jù)運(yùn)行情況判斷是內(nèi)部故障還是外部故障。但是紅光帶檢測在春夏季節(jié)的故障檢測和排查工作難度較大，這是目前仍需要研究的地方。此外，絕緣接頭出現(xiàn)故障，一般是因?yàn)橐粋?cè)絕緣接觸不良引起的，也容易使另一側(cè)出現(xiàn)短路。極性交叉位置的絕緣接頭也會出現(xiàn)短路而產(chǎn)生空閑紅光帶。所以紅光帶檢測是多區(qū)段故障排查的常見檢測手段，排查效率較高。

處理方式：首先應(yīng)加大對鋼軌的維護(hù)，做好對鐵路鋼軌的定期檢查與維護(hù)，對于容易出現(xiàn)故障的位置和時間段要加大檢查，在具體檢查維護(hù)時還要及時對脫落或出現(xiàn)磨損的螺栓進(jìn)行更換或調(diào)整，詳細(xì)檢查每一個絕緣接頭，避免因接觸不良而導(dǎo)致電路短路。其次要提高各個用電設(shè)備和零配件的質(zhì)量，在軌道電路施工時應(yīng)根據(jù)具體施工要求選擇絕緣性能好、質(zhì)量好的零配件，在施工后要做好對各個部位的檢查和調(diào)試，只有各個設(shè)備及其零配件運(yùn)行正常，才能保證軌道電路正常運(yùn)行。

2.2 對于單區(qū)段故障的檢查方法

針對單個區(qū)段的故障及其故障檢查，若在發(fā)碼區(qū)出現(xiàn)了故障首先要檢查的是發(fā)碼區(qū)是否是持續(xù)發(fā)碼，并重點(diǎn)觀察某個區(qū)段內(nèi)是否突然出現(xiàn)了紅光帶。根據(jù)上文論述，突然出現(xiàn)空閑紅光帶可能和電路短路、設(shè)備故障、絕緣接觸不良等有關(guān)。其次，當(dāng)在正線電碼區(qū)段出現(xiàn)故障，而且在發(fā)生故障時還在發(fā)碼，這時候需要進(jìn)入股道區(qū)段設(shè)置發(fā)碼器，斷開熔斷器后再進(jìn)行故障檢測。在進(jìn)行發(fā)碼單區(qū)段故障檢測時，將儀表設(shè)置為25Hz 后可直接檢測故障，無需斷開發(fā)碼器后再進(jìn)行檢測。此外，針對非發(fā)碼區(qū)段單一區(qū)段的故障檢測和排查，重點(diǎn)是要判斷故障發(fā)生在室內(nèi)還是室外。利用萬用表測量受電端子和送電端子，若測線和正線送電端子電壓分別是220V 和110V，則說明室內(nèi)送電良好，無故障發(fā)生。當(dāng)受電端子高于正常電壓說明室內(nèi)受電系統(tǒng)發(fā)生了故障，當(dāng)受電端子明顯低于正常電壓則應(yīng)先分開受電端子然后在測量，若這時電壓上升則說明室內(nèi)存在故障，若電壓依舊較低則說明故障點(diǎn)在室外。此外，可通過檢測故障區(qū)段軌面電壓值和鋼軌的電流值來檢測判斷室外設(shè)備故障的具體位置。當(dāng)軌面電壓值要明顯低于正常值時可判斷該故障是軌道或受電端的短路故障。

2.3 對于不平衡牽引電流與對軌道電路干擾的檢修

鐵路運(yùn)行時電動機(jī)的功率很大，牽引電流也很大，加上鐵路長期在不利的環(huán)境下運(yùn)行就更容易受到外界各種不利因素的影響而對軌道電路產(chǎn)生影響。其中鋼軌的作用是牽引電流回線，若牽引電流不平衡自然會對鐵路信號25Hz 相敏軌道電路產(chǎn)生極大的影響。為此，首先軌道電路上要使用抗干擾的設(shè)備，目前常用的是微電子相敏接收器，該設(shè)備可保留了相敏軌道電路的優(yōu)勢，同時安全可靠性更高、抗干擾能力得到增強(qiáng)。在軌道電路維護(hù)方面，使用導(dǎo)與堵的方式，在電路阻抗較小時使用諧振電路串聯(lián)模式，而在電路阻抗較大時則使用諧振電路并聯(lián)模式，能提高抗干擾的能力，減少外界因素對軌道電路運(yùn)行產(chǎn)生的不利影響。此外，應(yīng)定期開展鋼軌接線檢查，重點(diǎn)檢查接線和端子的接觸位置，檢查電力設(shè)備各配件連接是否牢固，鋼軌有無實(shí)現(xiàn)有效絕緣，能否保證供電接觸網(wǎng)桿塔火花空隙。采取合理的措施來減少軌道電路不平衡情況，為牽引電流的正常運(yùn)行提供環(huán)境[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，鐵路交通運(yùn)輸是我國主要的交通方式之一，對于社會生產(chǎn)和國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展均具有十分重要的作用。而25Hz 相敏軌道電路是鐵路系統(tǒng)的重要組成，對于鐵路的安全運(yùn)行起著極大的作用。但是在該軌道電路實(shí)際應(yīng)用中因?yàn)槿菀资艿酵饨缫蛩氐挠绊懚霈F(xiàn)故障，進(jìn)而影響鐵路運(yùn)行的效率和安全。為此，必須在牢牢掌握25Hz 相敏軌道電路基本構(gòu)成和原理的基礎(chǔ)上，分析各種故障可能產(chǎn)生的原因，尤其要關(guān)注對空閑紅光帶、室內(nèi)外故障的排查，并采取針對性的解決措施，以及時恢復(fù)鐵路系統(tǒng)的運(yùn)行。