李海軍
(山西省潞安集團鐵路運營公司,長治市 046031)
25Hz相敏軌道電路非正常紅光帶是鐵路信號設備的常見、多發故障,也是影響行車安全的主要故障之一。研究開發計算機手持終端系統,用以現場采集軌道電路出現的故障信息,進行快速分析和技術處理,對保障行車安全,提高運輸生產效率尤為重要。
25Hz相敏軌道電路主要由25 Hz電源屏、回歸牽引電流的扼流變壓器、調整軌道供電電壓的軌道變壓器和阻流電阻器、匹配用變壓器、防護盒、二元二位繼電器以及做為傳輸通道的鋼軌、接續線、鋼絲繩等組成,如圖1。

圖1 25Hz相敏軌道電路的構成及原理
25Hz相敏軌道電路的工作原理為:軌道電路電源由軌道變頻器供給。繼電器局部電源由局部變頻器供給。送電端設軌道變壓器,根據不同類型、不同長度軌道電路供電電壓的大小,可在軌道變壓器的二次側進行選擇或調整,受電端設匹配用的繼電變壓器與送電端變壓器的類型相同,送電端的扼流變壓器與受電端變壓器的類型相同,主要作用是通過牽引電流和傳送25 Hz信息,軌道繼電器采用二元二位式交流繼電器,并接在繼電器軌道線圈2端的防護盒,實際上是對50 Hz諧振的并聯電路,送電端的限流電阻采用現有2.2 Ω電阻,主要起到限流作用。當列車在送電端短路軌面時,不致于使變壓器二次側造成完全短路而燒毀變壓器,另一方面,加上電阻,還可以提高軌道電路靈敏度。
軌道電路非正常紅光帶的影響因素主要有內部因素和外部因素2大類。
在現場采用計算機終端采集到軌道電路未進行標調或條件改變未重新調整,設備器材不良,連線錯誤,接線端子松動,器材插接不良,電源電壓波動超過標準范圍等。在現場使用中,發現軌道電路導接線接觸不良就會導致設備故障,25 Hz相敏軌道電路對鋼軌導接線要求更高,必須保證其接觸良好。道岔區段的安裝絕緣磨損、失效;復式交分道岔滑床板竄動與道岔桿件接觸及桿件開口銷與鋼軌底部接觸;軌道電路連接線松動、電纜斷線等信息。可進行快速、準確地分析并快速處理。
(1)工務影響
工務膠結絕緣性能下降或失效;軌道絕緣應達到無破損、軌端無肥邊、魚尾板螺栓不松動。因鋼軌鎖定不良及季節變化、晝夜溫差造成的軌端絕緣擠死,管墊破損;工務扣件碰夾板;軌距桿、支距桿等絕緣材料老化,失效、破損;工務部門采用的地錨拉桿未采取絕緣器材或其失效;非正常天氣條件,造成道床積水,漏泄電流增大等。
(2)供電影響
專用供電部門桿塔地線不經火花塞與鋼軌直接連接,或火花間隙失效、絕緣子漏泄電流超標等造成的2條鋼軌中牽引回流不平衡。
(3)機車車輛影響
設計扼流變壓器的容量不能滿足現有機車運行的電流要求;機車車輛掉落物損毀設備;軌道電路區段長期掉落煤粉、碳粉等物質,并在軌道電路區段造成堆積。
(4)人員影響
在線路上作業人員的工具、材料、器具及其它導電物體誤碰軌道電路的關鍵位置;路外人員持導電物品通過鐵路誤碰;設備被盜或人為破壞等。
軌道電路的調整是保證軌道電路正常工作的基礎性工作。其送電端電阻應按照《鐵路信號維護規則》要求,根據軌道電路的性質及設備安裝情況,對應13種情況,限流電阻阻值在1.1Ω~4.4Ω間設定,并予以固定,不得調小,更不得調至0值,否則將惡化軌道電路的分路檢查,嚴重的將損毀設備。受電端變壓器變比應予以固定,否則會破壞阻抗匹配條件,傳輸特性受到影響。在軌道電路運用情況發生變化時,及時予以調整。
依據計算機所采集的信息,定期對設備器材、接線端子、插接情況、接續線等進行檢查測試,尤其是在發現區段電壓異常波動或故障時,依據各測試點的測試數據,判斷室內外故障。對復式交分道岔處開口銷進行剪短處理。
鋼軌絕緣應達到絕緣無損,軌端無肥邊并保持完整。對軌距桿、支距桿、地錨拉桿等與軌道電路有連接的設施,上道前應進行絕緣測試檢查,絕緣電阻不低于1 MΩ,對上道使用的設備用軌道絕緣測試表進行測試,測試值不低于20Ω。對外觀檢查發現的扣件碰夾板、絕緣破損及時進行更換。對道床排水不暢的區段,建議工務部門清篩,保證線路排水順暢。
從鋼軌底下穿越的引接線要采用特制的凹型線槽并進行固定。對現場牽引電流回流情況進行調查,鋼軌至火花塞間導線不可埋與石渣中,火花塞發黑等不良現象及時通知供電部門處理更換。
扼流變壓器中心連接板要加裝絕緣套并保持完整,以防止引接線與中心連接板相碰。對現場扼流變壓器容量情況進行調查,并建立臺賬,了解管內機車牽引電流情況,在發生紅光帶時,作為分析判斷依據。認真執行日常巡視檢查,發現有設備損毀情況及時進行處理。對易發生短路區段的污染物及時進行清理。
對線路上的作業人員做好宣傳教育,解釋,對日常巡檢中發現的路外人員持導電物品通過鐵路及時予以制止、說明。對發現的可疑人員及時向有關部門匯報。
采用計算機手持終端在現場進行故障數據采集,加強25 Hz相敏軌道電路非正常紅光帶影響因素的快速分析和技術處理,可以有針對性、快速地維護現場設備和進行故障處理,保證行車安全,提高運輸生產效率。
[1] 鐵路信號維護規則[M] . 北京:中國鐵道出版社,2006.
[2] 李彩霞,楊世武,張煒. 軌道電路不平衡牽引電流干擾測試及分析[J] . 鐵道通信信號,2009 ,45(7).