軌道電路分路不良的原因及解決方案

1、軌道電路分路不良的原因及解決方案軌道電路分路不良的原因及解決方案軌道電路分路不良的原因及解決方案V:1.0精細(xì)整理，僅供參考 軌道電路分路不良的原因及解決方案日期：20 xx年X月 淺談軌道電路分路不良據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前全國(guó)鐵路存在約36萬(wàn)段分路不良區(qū)段。這種區(qū)段由于無(wú)法完成列車(chē)占用檢查，會(huì)引發(fā)進(jìn)路提前錯(cuò)誤解鎖，引起道岔中途轉(zhuǎn)換，造成擠岔、脫線事故或列車(chē)側(cè)面沖突等事故，給鐵路運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了安全隱患，嚴(yán)重影響了鐵路運(yùn)輸效率，已成為全路亟待解決的重大安全技術(shù)問(wèn)題。1 產(chǎn)生軌道電路分路不良的原因所謂軌道電路分路不良就是俗稱(chēng)的“壓不死”、“丟車(chē)”、或“白光帶”，即：當(dāng)列車(chē)進(jìn)入某一軌道區(qū)段時(shí)，對(duì)應(yīng)區(qū)段的軌道

2、繼電器卻仍處在吸起狀態(tài)或時(shí)吸時(shí)落狀態(tài)，此時(shí)相應(yīng)的信號(hào)燈和控制臺(tái)上會(huì)錯(cuò)誤的顯示綠燈和白燈，表明該軌道電路已失去了對(duì)軌道區(qū)段占用狀態(tài)檢查的功能。當(dāng)發(fā)生這樣情況時(shí)，列車(chē)司機(jī)和車(chē)站調(diào)度人員就會(huì)誤認(rèn)為該區(qū)段內(nèi)無(wú)車(chē)占用，進(jìn)行行車(chē)和辦理進(jìn)路操作，從而造成列車(chē)沖撞、擠拈、脫軌等嚴(yán)重的行車(chē)事故。造成這一現(xiàn)象的原因主要與以下因素有關(guān)。11 鋼軌面生銹及污染鋼軌是軌道電路的重要組成部分，列車(chē)分路就是通過(guò)作用于鋼軌來(lái)實(shí)現(xiàn)的。鋼軌在露天狀態(tài)下，其表面灰塵吸附水分在鋼軌表面會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成Fe(OH)3 ，薄膜氧化層。在些貨場(chǎng)，裝卸粉塵散落在軌面或被機(jī)車(chē)車(chē)輛輪對(duì)帶到軌面上，再經(jīng)列車(chē)輪碾軋，軌面形成絕緣層，其效果同生銹

3、的氧化層一樣，當(dāng)列車(chē)分路時(shí)使輪對(duì)與軌面的接觸電阻變大，從而使軌道電路出現(xiàn)分路不良。按銹蝕程度，分路不良區(qū)段可分為輕度、中度和重度3種。12 車(chē)流量鋼軌在自然狀態(tài)下，生銹是比較緩慢的。列車(chē)在高速行進(jìn)中輪對(duì)與鋼軌間會(huì)產(chǎn)生摩擦，摩擦過(guò)程中就能清除掉軌面上的銹和污染。消除生銹和污染的程度取決于車(chē)流大小、車(chē)速高低。正線幾乎沒(méi)有生銹區(qū)段就是因?yàn)檐?chē)流大、車(chē)速高的緣故，而在很少走車(chē)的側(cè)線或斜股便會(huì)產(chǎn)生大量分路不良區(qū)段。13 鋼軌軌面電壓鋼軌軌面的氧化層及污染層(簡(jiǎn)稱(chēng)“小良導(dǎo)電層”)在恒定壓力條件下，呈現(xiàn)為“類(lèi)放電管”擊穿效應(yīng)，即：當(dāng)軌面電壓升高到定程度，便會(huì)擊穿不良導(dǎo)電層，使軌道電路得以分路，從而達(dá)到解決軌道

4、電路分路不良的目的。經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，吸取國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合當(dāng)前軌道電路現(xiàn)狀，劃定了站內(nèi)軌道電路最小軌面電壓等級(jí)為3 V、20 V和80 V 3個(gè)檔級(jí)。14 分路電流鋼軌表面的不良導(dǎo)電層在電壓擊穿前表現(xiàn)為很高的阻抗，數(shù)歐姆、數(shù)百歐姆甚至上千歐姆。電壓達(dá)到擊穿值后，電流瞬間增加，分路電阻降低，電流越大，電阻越小。當(dāng)分路電阻小于標(biāo)準(zhǔn)分路電阻，軌道電路能可靠分路；分路電阻大于標(biāo)準(zhǔn)分路電阻，就會(huì)分路不良。此時(shí)就必須增大分路電流，繼續(xù)燒結(jié)分路電阻，使其小于標(biāo)準(zhǔn)分路電阻，從而到達(dá)分路的目的。2 解決軌道電路分路不良的具體措施軌道電路分路不良是一個(gè)世界性的問(wèn)題，各國(guó)根據(jù)自己的國(guó)情都采用了不同的方法，主要分

5、“軌道電路方式”和“非軌道電路方式”2種。非軌道電路方式主要包括有計(jì)軸式、堆焊及噴涂等；軌道電路方式包括脈沖式、3 v化等。針對(duì)我同站內(nèi)電氣化區(qū)段以25 Hz相敏軌道電路為主，非電氣化區(qū)段以480軌道電路為主的情況，主要介紹采用基于軌道電路解決分路不良的具體措施方法。1提高送、受電端的阻抗。通過(guò)在送、受電端增加諧振電路，提高送、受電端的阻抗，最終達(dá)到提高軌面電壓的目的，即利用高電壓擊穿鋼軌的不良導(dǎo)電層。2提高軌道電路系統(tǒng)的功率。在提高軌面電壓的同時(shí)，必須保證分路電阻上的電流滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，這樣才能保證接觸電阻小于標(biāo)準(zhǔn)分路電阻。3采用高返還系統(tǒng)的電子接收器。進(jìn)一步降低整個(gè)軌道電路系統(tǒng)的功率，實(shí)現(xiàn)對(duì)

6、室外防護(hù)盒電容漏電、內(nèi)部斷線、外部連接線斷線、鋼軌接續(xù)線接觸不良、鋼絲繩引接線接觸不良等所有導(dǎo)致軌面電壓降低后，不能擊穿不良導(dǎo)電層故障的防護(hù)。4采用脈沖式軌道電路。通過(guò)周期性的觸發(fā)儲(chǔ)能電容放電，形成周期不對(duì)稱(chēng)脈沖信號(hào)，占空比約100:1，鋼軌上瞬間功率最大能夠達(dá)到近萬(wàn)瓦(100V、100A)，利用其瞬間功率達(dá)到擊穿不良導(dǎo)電層的目的，從而解決軌道電路分路不良。3 具有解決分路不良功能的軌道電路系統(tǒng)結(jié)合國(guó)情，借鑒國(guó)內(nèi)外在解決軌道電路分路小良問(wèn)題上的經(jīng)驗(yàn)，研制開(kāi)發(fā)了具有解決分路不良功能的軌道電路系統(tǒng)：25 Hz相敏軌道電路(UI型)和多特征脈沖軌道電路系統(tǒng)。其中25 Hz相敏軌道電路(UI型)主要適

7、用于輕度腐蝕的分路不良區(qū)段，其鋼軌軌面電壓為3 v檔；多特征脈沖軌道電路適用于中度和重度腐蝕的分路不良區(qū)段，其鋼軌軌面電壓為20 V檔和80 V檔。 25Hz相敏軌道電路(UI型)25 Hz相敏軌道電路(UI型)，是針對(duì)既有存在分路不良的25 Hz相敏軌道電路區(qū)段，且適用于輕度污染的區(qū)段。該系統(tǒng)充分體現(xiàn)出技術(shù)有效、易于實(shí)施、改造經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。311 技術(shù)條件1軌道電路長(zhǎng)度：電氣化區(qū)段，700 m(06km)、1000m(10km)；非電氣化區(qū)段，800m(06km)、1000 m(10km)2軌面最小電壓3V，受端軌面3 v對(duì)應(yīng)室內(nèi)接收器落下門(mén)限3最小短路電流4 A4分路靈敏度0255最大消耗功

8、率165 W( 1200 m)312 技術(shù)特點(diǎn)1具備大電流和高電壓輸出能力，符合解決分路不良的技術(shù)條件。2具備高分路靈敏度，分路靈敏度按照025 n設(shè)計(jì)。3通過(guò)接收端的調(diào)整配置，使接收器落下門(mén)限與鋼軌接收端3V對(duì)應(yīng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鋼軌最小電壓的檢查防護(hù)，提高了系統(tǒng)的安全性，能夠解決包括鋼軌接續(xù)線接觸不良、引接線接觸不良、諧振設(shè)備電容漏電、諧振設(shè)備斷線等，所有可能導(dǎo)致軌面電壓下降到3 V以下而喪失擊穿能力的故障防護(hù)。4軌道電路設(shè)汁中考慮了對(duì)鋼軌斷軌的檢查，能夠?qū)崿F(xiàn)雙端扼流均有外部連接條件下的斷軌檢查功能。5利用既有系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成，便于實(shí)施改造。313 系統(tǒng)構(gòu)成1非電化區(qū)段，主要設(shè)備包括：25Hz相敏軌

9、道電路接收器(GXJ-25ABC)、通用軌道變壓器(CZBGT)、調(diào)整電阻等。2電化區(qū)段，主要設(shè)備包括：25 Hz相敏軌道電路接收器(GXJ-25ABC)、通用軌道變壓器(GZBGT)、扼流變壓器(BEI(UI)、室外相敏防護(hù)盒(HFW-1)、調(diào)整電阻、可調(diào)電阻等。314 主要設(shè)備125 Hz相敏軌道接收器。采用高可靠數(shù)字處理技術(shù)，可同時(shí)處理2路軌道信號(hào)，對(duì)2段軌道區(qū)段進(jìn)行占用、空閑狀態(tài)檢查。設(shè)備采用雙機(jī)互為冗余的方式。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可分為如下3種(見(jiàn)表1)。2HFW-1型相敏室外防護(hù)盒。用于電化區(qū)段，與扼流變壓器的信號(hào)側(cè)并聯(lián)，構(gòu)成在失諧條件下的高阻抗，提高工作頻點(diǎn)25 Hz的阻抗。3

10、BET型通用型扼流變壓器。自身構(gòu)成在失諧條件下的高阻抗，提高工作頻點(diǎn)25 Hz的阻抗。同時(shí)利用形成50 Hz串聯(lián)諧振低阻抗，提高對(duì)工頻50 Hz的防護(hù)能力。4GZ。BGT型通用軌道變壓器?？商娲?7型相敏軌道電路中的BC2-13025變壓器，并將功率提高1倍。5可調(diào)電阻。用于電化區(qū)段的軌道電路接收端，可穩(wěn)定接收端阻抗、調(diào)整接收端電壓以及實(shí)現(xiàn)隔離。6.調(diào)整電阻。用于非電化區(qū)段的送受端和電氣化區(qū)段的受端。32 多特征脈沖軌道電路多特征脈沖軌道電路是在我國(guó)高壓不對(duì)稱(chēng)脈沖軌道電路基礎(chǔ)上，吸收近年來(lái)法國(guó)高壓脈沖軌道電路技術(shù)而設(shè)計(jì)的一種具有多種信息特征的脈沖軌道電路。該軌道電路充分利用輸出瞬間功率極高(

11、近萬(wàn)瓦，100 V，100A)的特點(diǎn)，完成對(duì)站內(nèi)腐蝕較嚴(yán)重軌道區(qū)段銹層、污染物的擊穿作用，從而實(shí)現(xiàn)列車(chē)的良好分路。主要應(yīng)用于中度和重度污染的軌道區(qū)段。321 技術(shù)條件1軌道電路長(zhǎng)度：800m(O6 km)，1 050 m(1km)2軌面最小電壓20 V3最小短路電流 20 A4分路靈敏度0155.最大消耗功率140 W6系統(tǒng)返還系數(shù)50322 技術(shù)特點(diǎn)1軌面瞬間功率最大能夠達(dá)到近萬(wàn)瓦，符合解決分路不良的技術(shù)條件。2功耗低。每個(gè)軌道電路平均消耗功率80 w。軌道電路采用脈沖信號(hào)作為傳輸信號(hào)，其占空比僅為1，因而軌道電路功率消耗較低。3軌道電路的功率消耗與列車(chē)占用與否、軌道電路負(fù)載變化無(wú)關(guān)，僅取決

12、于其脈沖發(fā)送器內(nèi)部?jī)?chǔ)能電容器的儲(chǔ)能大小。4脈沖信號(hào)的“不對(duì)稱(chēng)”特性，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。正脈沖(峰頭)的電壓幅值遠(yuǎn)大于負(fù)脈沖(峰尾)，同時(shí)正脈沖的寬度遠(yuǎn)小于負(fù)脈沖的寬度，因而系統(tǒng)對(duì)于牽引電流、移頻信號(hào)及絕緣破損等有很強(qiáng)的防護(hù)能力。5系統(tǒng)采用了4種脈沖頻率，增加了軌道電路的特征信息量。6充分考慮現(xiàn)場(chǎng)供電方式的多樣性(室內(nèi)供電、室外25 Hz、50 Hz供電)，能夠適應(yīng)各種環(huán)境，方便現(xiàn)場(chǎng)改造。323 系統(tǒng)構(gòu)成1非電化區(qū)段，主要設(shè)備包括：GZFNM型多特征脈沖室內(nèi)發(fā)送器、GZFWNM型多特征脈沖室外發(fā)送器、GZJT型通用接收器、GZSM型脈沖衰耗器、GZTF型通用發(fā)送托盤(pán)、GZXJT型通用接收組

13、匣、GZBGMC型脈沖軌道變壓器。2電化區(qū)段，主要設(shè)備包括：GZFNM型多特征脈沖室內(nèi)發(fā)送器、GZFWM型多特征脈沖室外發(fā)送器、GZJT型通用接收器、GZSM型脈沖衰耗器、GZTF型通用發(fā)送托盤(pán)、GZXJT型通用接收組匣、BEM型扼流變壓器、HFW-D型脈沖室外防護(hù)盒。324 主要設(shè)備1GZFNM型多特征脈沖室內(nèi)發(fā)送器和GZFWM型多特征脈沖室外發(fā)送器。采用高可靠的數(shù)字電路來(lái)產(chǎn)生周期性的脈沖信號(hào)。多特征脈沖室內(nèi)發(fā)送器可采用“N+1”冗余方式，室外發(fā)送器旦故障，可通過(guò)安裝在室內(nèi)的報(bào)警記錄儀進(jìn)行報(bào)警。兩種設(shè)備均適用于電化和非電化區(qū)段。2GZJT型通用接收器?？赏瑫r(shí)接收8路脈沖信號(hào)，通過(guò)對(duì)8路信號(hào)的

14、頻率、幅值和極性判斷，完成8路軌道區(qū)段占用、空閑狀態(tài)的檢查，并動(dòng)作相應(yīng)軌道繼電器。通用接收器可采用“1+1”雙機(jī)并聯(lián)冗余方式。3GZSM型脈沖衰耗器。用于接收端脈沖信號(hào)電壓的調(diào)整、模擬電纜的補(bǔ)償調(diào)整以及移頻信號(hào)的防護(hù)。提供了衰耗入電壓、軌入電壓、軌出電壓、GJ(z) (主機(jī)軌道繼電器輸出)電壓、CJ(B)(并機(jī)軌道繼電器輸出)電壓及GJ(軌道繼電器)電壓等測(cè)試塞孔，并給出軌道占用或空閑的狀態(tài)指示。4GZBGMC型軌道變壓器。用于軌道電路的調(diào)整，同時(shí)完成鋼軌與信號(hào)電纜的匹配連接。用在非電氣化區(qū)段的送、受電端。5BEM型扼流變壓器。用于鋼軌與信號(hào)電纜的匹配連接，導(dǎo)通牽引電流。其信號(hào)側(cè)并聯(lián)的BZE型扼流阻抗補(bǔ)償器用于對(duì)牽引電流防護(hù)。用在電氣化區(qū)段的送、受電端。6HFW-D型脈沖室外防護(hù)盒。與利舊BEl