高壓脈沖軌道電路與相鄰軌道電路的安全問題探討

摘 要：高壓脈沖軌道電路有效的解決了長期不過車區段分路不良問題，但是當它與其他或者本身軌道電路相鄰時，如何確保互不干擾，故障導向安全就是一個比較重要的問題了。本文就此展開了一些探討。

關鍵詞：高壓脈沖 25Hz 軌道電路相鄰

中圖分類號：U284 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（b）-0131-01

軌道電路是用以檢查一定區段上是否有列車和車輛占用的設備。其原理是：在該區段內，利用軌枕相對絕緣的兩根鋼軌傳送信號電流，根據其是否被列車輪軸所短路，以檢查這一區段，線路上是否被占用。

目前我段管內站內軌道電路主要使用的有25 Hz相敏軌道電路，高壓脈沖軌道電路。25 Hz軌道電路分舊型和97型，我段目前主要用的是97型。高壓脈沖軌道電路，始于1953年，之前稱為高壓不對稱軌道電路。這種軌道電路起初是為解決鋼軌表面生銹、撒砂和油污引起列車分路不良而研制的，后來才逐漸完善用于直流、交流電化區段和車站和區間。

1 現對25 Hz，高壓脈沖軌道電路原理簡要介紹如下

1.1 25 Hz軌道電路工作原理

25 Hz軌道電路的信號電源是由鐵磁分頻器供給25 Hz交流電，以區分50 Hz牽引電流，接受器采用二元二位軌道繼電器，該繼電器的軌道線圈由送電端25 Hz軌道電源經軌道傳輸后供電，局部線圈則由25 Hz局部分頻器電源供電。軌道繼電器工作時，從軌道電路取得較少的功率而大部分功率是通過局部線圈取自局部電源，因而軌道電路的控制距離可以延長，且只有軌道繼電器上的軌道線圈電壓Ug和局部線圈電壓Uj之間的相位角接近或等于90°時，轉矩最大，使翼片繞軸旋轉，帶動接點動作，否則，翼片不能旋轉，不能帶動接點動作。所以，25 Hz軌道電路既有對頻率的選擇性，又有相位的選擇性。當軌道線圈和局部線圈電源電壓滿足規定的相位要求時，GJ吸起，軌道電路處于調整狀態，即表示軌道電路空閑。當列車占用時軌道電路被分路，GJ落下。若頻率、相位不對時，GJ也落下。因而，其抗干擾性能較強，廣泛應用于交流電力牽引區段。

25 Hz相敏軌道電路的原理圖如圖1。

1.2 高壓脈沖軌道電路工作原理

軌道電源經電纜送至高壓脈沖發碼電源變壓器的I次側，變壓器II次側可提供300 V、400 V、500 V的交流電壓，可以根據軌面的生銹程度及軌道電路的長度選擇合適的電壓。變壓器次級電壓給高壓脈沖發碼盒提供工作電源，發碼盒輸出經過調整電阻在高壓脈沖扼流變壓器的信號側放電，產生頭部和尾部不對稱的高壓脈沖，該脈沖經過扼流變壓器傳送至軌面。在接收端，扼流變壓器把軌面上的高壓不對稱脈沖信號傳送到譯碼器上，譯碼器通過變換分別把高壓脈沖中的正脈沖和負脈沖分別輸出，供給二元差動繼電器工作。如果極性相反，二元差動繼電器不吸起，以保證有可靠的極性交叉。

2 軌道區段相鄰時的問題探討

軌道電路畢竟要有相鄰區段，那么如何保證與相鄰區段的相互獨立性，并在與相鄰區段絕緣節處出現短路問題時，如何保證相鄰倆區段都倒向安全面，對于電務安全很重要，那么接下來本文就將討論一下高壓脈沖軌道電路如何做到與相鄰軌道電路區段的獨立性和安全性。

2.1 高壓脈沖軌道電路與高壓脈沖軌道電路相鄰時

當兩個高壓脈沖軌道電路相鄰時，采用極性交叉來防護，所謂極性交叉，是指兩根相鄰鋼軌在絕緣節兩端的高壓脈沖極性是相異的，見圖2。

其防護原理是：因為接收端的譯碼器是有極性的，它只能接收本區段軌道上發送來的高壓脈沖才能工作，因此，當鋼軌絕緣節破損時，相鄰軌道電路的不對稱脈沖信息就干擾該區段的譯碼器，但它的脈沖極性正好與該區段的脈沖相反。這時，譯碼器的輸出電壓，正好使二元差動軌道繼電器的尾部線圈電壓提高，頭部線圈電壓下降，根據二元差動閉磁路繼電器的特性可知，在這種情況下，繼電器將失磁，從而起到鋼軌絕緣破損防護的目的。高壓脈沖軌道電路，站內正線相鄰軌道區段均應設計為極性交叉，但對非正線上，若為雙送電端的相鄰軌道區段，允許不作極性交叉，從技術角度和節省投資看，為了提高軌道電路設備的可靠性、經濟性，應盡量多采用雙送電端或雙受電端方式為好。

2.2 高壓脈沖軌道電路與25 HZ軌道電路相鄰時

高壓脈沖軌道電路與25周相敏軌道電路相鄰時，由于25周軌道電路，在鋼軌上傳送的信息為連續而對稱的正弦波，由二元差動軌道繼電器的工作原理可知，高壓脈沖軌道電路是有良好的防護性能的。另外，由于不對稱脈沖的占空比極小，所以當相鄰鋼軌絕緣節破損時，對25周軌道繼電器，即使有不對稱脈沖的瞬時沖擊干擾，但是軌道繼電器由于電磁及機械的慣性，它是不會誤動的。由此可見，當上述兩種軌道電路相鄰時，相互間互不干擾，都能獨立保持著自己制式的各項功能。

通過以上的分析可見，高壓脈沖軌道電路由于其獨特的設計，以及二元差動繼電器的應用，做到了與相鄰軌道電路的獨立性和安全性。