電氣化軌道電路受干擾的原因及對策分析

胡小生

神華準能大準鐵路信號段，內蒙古鄂爾多斯 010300

電氣化軌道電路受干擾的原因及對策分析

胡小生

神華準能大準鐵路信號段，內蒙古鄂爾多斯 010300

電氣化鐵路是為適應列車高速、重載、大密度的行車組織要求而修建的，但它同時給信號設備帶來了極大的干擾。如果沒有相應的有效的抗干擾能力和防護措施，隨著機車牽引電流的增大，信號設備受干擾和破壞的情況越來越嚴重。以大準線為例，經過現場的調研與測試，收集了大量的數據與資料，對各種故障進行了反復的分析與論證，找出了部分故障原因，提出了相應對策。

電氣化鐵路；軌道電路；防護措施

1 故障情況簡析

大準線開通以來，從我段多次發生軌道電路故障統計分析來看，主要存在以下問題：

1）牽引電流造成的軌道電路故障

通過我們處理軌道電路的保險管、硒堆、防雷元件、電壓提升器、電纜燒毀等這一類故障發現，發生這類故障的根本原因是牽引電流在兩條鋼軌中分配嚴重的不平衡和雷電的防護措施不夠完善造成的。引起兩條鋼軌牽引電流不平衡的因素很多，但從信號維修角度分析，造成兩條鋼軌牽引電流不平衡的主要原因有兩個方面：一方面是信號設備自身引起的；另一方面是由供電部門的桿塔地線接在軌道電路一側鋼軌上面和吸上線設置位置不當引起的。此外，接近一條鋼軌平行埋設的電纜及金屬管路絕緣間隔不夠，以及由于各種原因過電壓或雷電感應造成桿塔地線通過火花間隙向鋼軌放電是造成軌道電流不平衡的誘發原因。

2）一些車站軌道電路不明原因的電壓變化故障原因分析

在狠抓設備質量的同時，也注重了電氣特性的測試。在測試中經常可以發現個別區段不明原因的電壓變化，電壓由正常值逐漸升高，有時最高可達60V，多次查找未果，給設備安全運營帶來了隱患。經過細致分析，發現有牽引電流串入軌道電路中，造成了這種現象的發生。隨后和供電段協商在窯溝站XJG送電端扼流變壓器中心連接端子增加了一組吸上線，再進行測試時一切數據都正常。

3）由雷電造成軌道電路故障的原因分析

大準線電氣化鐵路開通以來，我段發生過一些由于打雷造成設備損害的故障。究其這些故障地發生，直擊雷我們固然目前無法去防范，但是當年施工安裝設備時，將吸上線、扼流變壓器箱中心連接板、繼電器箱外皮、引入電纜鋼帶、防雷地線以及人身防護地線連成一體，形成了牽引電流和雷電流的入地分流通道，輕則燒毀保險，重則起火燒毀信號設備。分析這類故障的原因，這種施工安裝方式在非電氣化區段影響不大，但在電氣化區段則不同，《維規》要求地線要單設，相互間應有20M以上的距離或絕緣隔離層；再有，原有的施工工藝中，可以將電纜鋼帶與各類箱盒外皮連接，這種施工方法在電氣化區段本身就存在一定的弊端。

2 不平衡問題對信號設備的影響

若牽引電流不平衡時，變壓器鐵芯中的磁通將不能抵消，信號線圈上就會出現高電壓，從而導致信號設備的燒毀。

2.1 縱向不平衡的影響

1）軌道電路鋼軌接頭采用雙接續線，由于在室外，丟失嚴重，特別是預告接近階段；

2）扼流變壓器引接線斷線，引接線端子松動；

3）扼流變壓器兩個牽引線圈或引接線之間的阻抗差異較大；

4）工務換軌時未防護，有車時只有一根鋼軌有牽引電流流過，造成嚴重的不平衡，燒毀信號設備；

5）鋼軌絕緣短路，引起兩根鋼軌牽引電流不平衡。

2.2 橫向不平衡的影響

1）運營中的桿塔地線從塔上引下經火花間隙后被埋入道渣、大地、站臺，然后才接到接地體，這就引起兩軌接地電阻不等，造成牽引回流分配不平衡；

2）吸上線與扼流變壓器中心連接板連接松動，阻值增大，使得吸回裝置效果不佳，甚至燒斷吸上線，造成鋼軌回流較大，對大地的泄漏很大，回流不暢，嚴重影響了信號設備；

3）接觸網短路或接觸網閃絡的瞬間，其瞬間電流脈沖引至單側軌條上，是單側鋼軌上產生一個瞬間的不平衡電流，從而燒毀信號設備。

3 地線設置不規范對信號設備的影響

因為大準線采用AT方式供電，電流分布較復雜，所以它產生的影響也較為復雜，目前還沒有一種定論的理論體系。在現場實際運營中，各種處理方法也比較多。大準線接近區段有1 200M左右，萬噸站股道有效長1 700M左右，在電纜外皮上的感應電壓也較大，施工時將電纜鋼帶接在了箱、盒外皮上，接觸電阻較大，長時間運用后對電纜造成了嚴重的傷害。信號設備的地線本身也存在不足，比如：由于地形、地物和土質條件的影響，常常達不到《維規》要求。

4 采取的措施

我段通過認真分析研究，會同工務、供電部門協商，制定了一些切實可行且又經濟的方案，并付逐實施：

1）全面校驗原設計的吸上線設置方案，采用專用線路連接桿塔地線，與供電部門協商，將其統一接在合理位置的一條回流線上；

2）對橋上、潮濕地帶易于碰觸地下金屬物處的桿塔地線，采用架空地線進行防護；

3）加強信號設備的自身養護，確保鋼軌接續線的完整；

4）扼流適配器箱連接線換成帶裸扣的等阻引接線；

5）有的吸上線用的是裸露的扁鋼，泄露很大。將裸露的扁鋼改用為電力電纜，一些緊固件應采用高性能防松緊固件—倒鎖螺栓聯；

6）加強軌道電路日常的巡視檢查工作，保持鋼軌接續線，抗流引接線、跳線的完整，接續良好，同時保持鋼軌絕緣完好，使鋼軌底部與地下易觸到的金屬部件有絕緣隔開；

7）大準線各站對正線回流較為集中的地方，加裝了扼流適配器，利用扼流適配器自身特性來減少牽引電流或雷電流的干擾；

8）最大限度地將各種地線按標準設置，且要切斷與牽引回路的通道；

9）將原有的地線接在一起的分開，電纜外皮與箱、盒分離，設立專門的屏蔽地線。

5 維護工作采取的主要對策實施建議

1）實踐證明，弱電干擾從強電入手解決是條合理的途徑，是治本的辦法，如果在強電方面不采取措施則弱電方面防不勝防，所以在今后設計和施工中應充分考慮這方面的影響；

2）缺少共同遵守的規范，致使相關部門不協調，設計、施工遺留問題較多，加大了維修工作的難度，管理工作又不能及時跟上；

3）信號施工部門在工程竣工后應及時提供牽引電流回流徑路圖，從圖上能清醒的看出鋼軌回流所經過的設備、電流的流向，這對維修工作、故障處理和分析是非常必要的，遺憾的是這方面的工作沒有做到，形成現場的“死角”；

4）在處理一些原因不清，可以增加測試檢測不平衡電流的絕對值及不平衡系數；

5）火花間隙在線檢測。目的是檢測火花間隙在規定電壓范圍內是否處在斷開狀態，若處在導通狀態，則必須馬上更換；

6）檢測鋼軌接頭電阻；

7）加強對鋼軌絕緣節電阻的檢測；

8）檢測軌條與橋梁和跨線橋之間的絕緣情況；

9）檢測軌條與旁邊金屬管路的絕緣情況。

U22

A

1674-6708（2010）33-0071-02