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(zhǎng)期不過車區(qū)段分路不良問題，但是當(dāng)它與其他或者本身軌道電路相鄰時(shí)，如何確?；ゲ桓蓴_，故障導(dǎo)向安全就是一個(gè)比較重要的問題了。本文就此展開了一些探討。

關(guān)鍵詞：高壓脈沖 25Hz 軌道電路相鄰

中圖分類號(hào)：U284 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）12（b）-0131-01

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

目前我段管內(nèi)站內(nèi)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(duì)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(qū)段和車站和區(qū)間。

1 現(xiàn)對(duì)25 Hz，高壓脈沖軌道電路原理簡(jiǎn)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(hào)電源是由鐵磁分頻器供給25 Hz交流電，以區(qū)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(jīng)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(shí)，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(zhǎng)，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(shí)，轉(zhuǎn)矩最大，使翼片繞軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)接點(diǎn)動(dòng)作，否則，翼片不能旋轉(zhuǎn)，不能帶動(dòng)接點(diǎn)動(dòng)作。所以，25 Hz軌道電路既有對(duì)頻率的選擇性，又有相位的選擇性。當(dāng)軌道線圈和局部線圈電源電壓滿足規(guī)定的相位要求時(shí)，GJ吸起，軌道電路處于調(diào)整狀態(tài)，即表示軌道電路空閑。當(dāng)列車占用時(shí)軌道電路被分路，GJ落下。若頻率、相位不對(duì)時(shí)，GJ也落下。因而，其抗干擾性能較強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于交流電力牽引區(qū)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(jīng)電纜送至高壓脈沖發(fā)碼電源變壓器的I次側(cè)，變壓器II次側(cè)可提供300 V、400 V、500 V的交流電壓，可以根據(jù)軌面的生銹程度及軌道電路的長(zhǎng)度選擇合適的電壓。變壓器次級(jí)電壓給高壓脈沖發(fā)碼盒提供工作電源，發(fā)碼盒輸出經(jīng)過調(diào)整電阻在高壓脈沖扼流變壓器的信號(hào)側(cè)放電，產(chǎn)生頭部和尾部不對(duì)稱的高壓脈沖，該脈沖經(jīng)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(duì)稱脈沖信號(hào)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(fù)脈沖分別輸出，供給二元差動(dòng)繼電器工作。如果極性相反，二元差動(dòng)繼電器不吸起，以保證有可靠的極性交叉。

2 軌道區(qū)段相鄰時(shí)的問題探討

軌道電路畢竟要有相鄰區(qū)段，那么如何保證與相鄰區(qū)段的相互獨(dú)立性，并在與相鄰區(qū)段絕緣節(jié)處出現(xiàn)短路問題時(shí)，如何保證相鄰倆區(qū)段都倒向安全面，對(duì)于電務(wù)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(qū)段的獨(dú)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(shí)

當(dāng)兩個(gè)高壓脈沖軌道電路相鄰時(shí)，采用極性交叉來防護(hù)，所謂極性交叉，是指兩根相鄰鋼軌在絕緣節(jié)兩端的高壓脈沖極性是相異的，見圖2。

其防護(hù)原理是：因?yàn)榻邮斩说淖g碼器是有極性的，它只能接收本區(qū)段軌道上發(fā)送來的高壓脈沖才能工作，因此，當(dāng)鋼軌絕緣節(jié)破損時(shí)，相鄰軌道電路的不對(duì)稱脈沖信息就干擾該區(qū)段的譯碼器，但它的脈沖極性正好與該區(qū)段的脈沖相反。這時(shí)，譯碼器的輸出電壓，正好使二元差動(dòng)軌道繼電器的尾部線圈電壓提高，頭部線圈電壓下降，根據(jù)二元差動(dòng)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(hù)的目的。高壓脈沖軌道電路，站內(nèi)正線相鄰軌道區(qū)段均應(yīng)設(shè)計(jì)為極性交叉，但對(duì)非正線上，若為雙送電端的相鄰軌道區(qū)段，允許不作極性交叉，從技術(shù)角度和節(jié)省投資看，為了提高軌道電路設(shè)備的可靠性、經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)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(shí)

高壓脈沖軌道電路與25周相敏軌道電路相鄰時(shí)，由于25周軌道電路，在鋼軌上傳送的信息為連續(xù)而對(duì)稱的正弦波，由二元差動(dòng)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(hù)性能的。另外，由于不對(duì)稱脈沖的占空比極小，所以當(dāng)相鄰鋼軌絕緣節(jié)破損時(shí)，對(duì)25周軌道繼電器，即使有不對(duì)稱脈沖的瞬時(shí)沖擊干擾，但是軌道繼電器由于電磁及機(jī)械的慣性，它是不會(huì)誤動(dòng)的。由此可見，當(dāng)上述兩種軌道電路相鄰時(shí)，相互間互不干擾，都能獨(dú)立保持著自己制式的各項(xiàng)功能。

通過以上的分析可見，高壓脈沖軌道電路由于其獨(dú)特的設(shè)計(jì)，以及二元差動(dòng)繼電器的應(yīng)用，做到了與相鄰軌道電路的獨(dú)立性和安全性。