HF4-25防護盒應用探討

趙 亮

*北京全路通鐵路專用器材工廠 助理工程師，101105 北京

目前現場基本采用HF4-25型防護盒代替原來的HF2-25、HF3-25型防護盒。由于25 Hz相敏軌道電路使用環境各有不同，鋼軌阻抗、道床參數的變化，以及各種軌道電路器材參數離散性的影響等，使25Hz防護盒對不同衰耗、相移的補償差異增大。因此，對于補償不好的軌道區段，通過改變HF2-25、HF3-25型防護盒中的電感和電容值，研制出了HF4-25型防護盒，以減少電氣化牽引的干擾。HF4-25型防護盒在現場的大量使用，給軌道電路的正常工作帶來了好處，但同時也出現了一些問題。由于盲目追求理想相位角，避開了防護盒50 Hz諧振槽路進行調試，影響了25 Hz防護盒所具有的防護電氣化干擾的主要功能，對軌道電路穩定工作也極為不利。

1 問題提出

在配合現場開通的過程中，發現很多站在調整軌道電路相位角時，未按照《鐵路信號維護規則》中HF4-25型防護盒給出的連接方式進行調整。例如正確跨線應是A11-5、A6-12，而調試可能是用A11-5、A4-12或者是 A11-5、A8-12去滿足《維規》中二元二位軌道繼電器要求的87°±8°，而實際上87°±8°不是軌道電路要求的理想相位角，而是繼電器的指標。這樣調試破壞了HF4-25型防護盒內部的50 Hz諧振槽路，有可能造成以下危害。

1.忽略了器材本身所具有的功能，防護盒的主要作用是防護50 Hz牽引電流的干擾，減少JRJC型軌道繼電器上50 Hz牽引電流的干擾電壓。

2.如果軌道線圈流入近50 Hz左右的電流，且流入的電流突然大幅度減少甚至停止，當其中產生的磁能不能保持，回路內多余或原存的能量將通過“軌道線圈—防護盒”的閉合回路進行釋放，并呈現快速衰減，那么這種電流和局部線圈中流入的25 Hz電流將產生大小不同、方向不定的轉矩。當該振蕩電流的初相角導前局部電流的初相角時，產生使繼電器翼片向下的轉矩，如果幅值較大時，軌道繼電器將可能瞬間落下，更加危險的是，在分路狀態下，50 Hz諧振槽路中多余的能量將作衰減振蕩。此時若局部的25 Hz電流產生向上的轉矩時，則有可能使軌道繼電器瞬間吸起。

2 防護盒的工作原理

要解決問題必須要了解防護盒的工作原理。因為軌道電路中的扼流變壓器、軌道變壓器、鋼軌傳輸等皆為感性負載，為了使二元二位繼電器 (或微電子接收器)得到較好的相位角，可通過軌道線圈處并聯電容器的方法加以補償，使二元二位繼電器得到最大轉矩。HF4-25型防護盒原理圖如圖1所示。

圖1 HF4-25型防護盒原理

在軌道電路長度為800 m時，使用舊器材時得到理想角的電容為15.6 μF。當不平衡電流達7A以上，軌道線圈上50 Hz的干擾電壓大于15 V時，繼電器扇翼就開始擺振，雖然扇翼擺振不會導致繼電器前接點閉合，但會使繼電器工作條件變壞，測量困難。

要對50 Hz牽引電流及其諧波進行防護，采用了LC串聯諧振的方法，其電感為0.845 H，電容為12μF，諧振頻率為 50 Hz。通過計算，對于25 Hz來說，LC串聯相當于一個16 μF電容，這個值與最佳電容15.6μF很接近，可以使25 Hz軌道電路得到良好的補償。對50 Hz干擾電壓來說，串聯諧振時50 Hz的阻抗為20 Ω左右。

HF4-25型防護盒就是在此基礎上，通過改變電感、電容量組合的5種諧振槽路，并保持50 Hz串聯諧振來補償相位角，具有調整范圍寬的特點。具體調整方法如表1所示。

表1 HF4-25型防護盒調整表

3 建議的調整方法

1.在調整防護盒端子時，必須按照《維護》中HF4-25型防護盒給出的連接方式進行調整。同時了解軌道電路中是否還有其他可調相位角的器材，如扼流適配器、室外隔離防護盒等進行綜合協調。

2.25 Hz相敏軌道電路正常工作時，二元二位繼電器電壓一般為18～32 V。軌道電路若較長，晴天時繼電器電壓高;雨天時，繼電器電壓Ug應大于15 V，即Ug×cosβ＞15V(β為失調角)。

3.用0.06 Ω標準分路電阻線在軌道電路中任一處分路，此時二元二位繼電器殘壓Ug應滿足《維護》要求。

4 結束語

通過對HF4-25型防護盒的全面分析與介紹，為器材的正確使用提供了有利參考數據，在調整軌道電路相位角時務必要按照 (防護盒相位調整表)進行調整，同時以計算軌道電壓的有效值為主，保證軌道電路安全、可靠、穩定地使用。

[1]安海君，李建清，吳保英.25Hz相敏軌道電路，第3版[M］.北京:中國鐵道出版社，2001.

[2]陳習蓮.UM71自動閉塞知識問答.北京:中國鐵道出版社.

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