電氣化區段25HZ軌道電路不平衡牽引電流形成原因及相關故障防控措施

摘 要：本文對交流電氣化區段的25HZ軌道電路因牽引電流回流不暢或牽引電流不平衡造成故障的原因進行了分析，并提出了在設備的施工和維護中應采取的一些控制措施。

關鍵詞：電氣化；軌道電路；分析；處理

中圖分類號：U284.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 24-0000-01

交流電氣化區段的軌道電路因牽引電流回流不暢或牽引電流不平衡，而使送或受電端熔斷器燒斷，造成軌道電路閃紅光帶。根據現場電氣化改造施工及設備的維護經驗，并與設計廠家有關技術人員進行交流，經過詳細的調查、測試、分析，找到了主要原因，采取了有效措施，保證了車站信號設備正常運用。下面就對不平衡牽引電流對軌道電路的影響進行簡單分析并提出控制措施。

一、不平衡牽引電流的形成

牽引電流的回流總是經過鋼軌及大地流回變電所的，當電力機車運行在某一區段時，牽引電流通過兩根鋼軌以相同的方向進行傳輸而且同軌道電路信號電流共用一個通道后返回變電所，當流經兩根鋼軌中的牽引電流Ia=Ib時，在扼流變壓器的初級線圈上形成的磁場是大小相等方向相反，合成的交變磁場等于零，根據電磁場感應定理及右手定則可知，其感應電勢是相互抵消的，即在扼流變壓器的二次側不產生感應電壓，牽引電流的干擾不會侵入軌道電路，當Ia≠Ib時，牽引電流不平衡，即當ΔI=|Ia-Ib|存在時，扼流變壓器的一次側所產生的磁通不能相互抵消，則相應的在次級產生一個感應電壓，大小等于E=±KΔф/Δt，方向看Ia、Ib的值誰大而定。由于牽引電流不平衡所造成的這個感應電壓，直接侵入軌道電路的回路，當ΔI達到一定值時，有可能使GJ發生誤動。如果按目前4000噸的噸位計算，牽引電流約200A左右，按部標的不平衡系數計算，在扼流變壓器（EB600/25變比為1：3）上允許產生10A的不平衡電流來考慮，不平衡電流等效流過初級線圈的半邊即折算變比應為1/2×1/3=1/6，這樣感應到扼流變壓器的二次側的不平衡電流I1/I2=n2/n1，I2=n1/n2×I1=1/6×10=5/3A，也就是說5/3的不平衡電流就造成軌道電路不平衡。

二、幾種控制防護措施

（一）在軌道電路中加裝抗干擾適配器，這個方案是有關技術單位在近幾年來為克服電流不平衡問題，經現場測試和試驗室分析中所提出的，即把適配器接在扼流變壓器信號側與受電端輸入電路之間。主要是對50HZ呈低阻抗，對25HZ信號呈匹配狀態。據了解在京廣鐵路已有部分車站加裝適配器，這個方案大大提高了25HZ軌道電路的可靠性。

（二）防止絕緣單邊破損。非電化區段，絕緣單邊破損不會造成紅光帶，但電化區段，單邊絕緣破損極易造成軌道電路紅光帶。因破損后，牽引電流可不經扼流變壓器直接越過此絕緣節而造成不平衡，特別是上、下的渡線絕緣在維修時更要注意，因此絕緣管、絕緣墊等一定要采用高強度絕緣材料，并要求工務部門將鏍栓扭力擰到規定值，以保證行車安全。

（三）防止扼流變壓器固定引入線的螺絲松動。這個螺絲松動后，形成了一個接觸電阻，其上面相應產生的壓降，很容易造成不平衡，特別是在區間，當列車經過時產生振動接觸電阻增大造成紅光帶而使信號關閉，車越過以后又恢復正常，很容易讓信號人員誤判為外界影響。

（四）要對吸上線加強檢查和維修。對吸上線丟失的要及時補足，否則造成電流不平衡，燒毀熔絲影響軌道電路設備。

（五）供電部門塔桿、水泥電桿、回流線的防雷有一些通過間隙放電器連接在鋼軌一側上。當它與鋼軌連接的鋼筋和其它金屬設備（如電纜護套、橋體等）相混或穿過了潮濕的泥土和水溝時也會造成電流不平衡，而這類故障不易查找，維修時應注意檢查。

（六）工務在換軌或換岔心等工作中，如果短路防護線未連或接觸不良時，不平衡電流會燒壞25HZ軌道電路防護盒及熔斷器。工務在工作中習慣于把換下的鋼軌擺在線路旁，壓在引入線上，振動后與使用鋼軌相碰也會造成電流不平衡。這就要求工務部門進行此類作業時，電務部門要及時配合，加強監督。

（七）當牽引電力機車所在鋼軌上有沙子、有霜、有銹時，機車啟動和運行時會產生很大的不平衡電流，也容易燒毀軌道電路設備。要加強鋼軌的檢查清掃工作。

（八）防止塞釘線及連接線的塞釘頭松動。塞釘頭松動后，也產生接觸電阻，特別是岔心部分的連接線必須認真檢查，松動易造成軌道不平衡，因此軌道電路的各種連接線必須采用雙接化，最好采用雙線的連接方式。

（九）防止橫向連接線接觸不良。因牽引電流經過它而流向吸上線返回變電所，回流線不暢，牽引電流受阻，就會把信號設備燒壞，為防止其接觸不良，建議把橫向連接線改用信號電纜替代。

（十）現場要對扼流變壓器低壓側兩個線圈的電壓進行經常性測試，兩個低壓線圈的電壓必須相等，必須等于1/2軌面電壓。兩個低壓線圈電壓如不相等，必須認真查找，大多為端子與箱盒間絕緣破損或扼流變壓器故障。這一點對有空扼流的區段尤為重要，因其在電路中不接受檢查，出現故障時不能導向安全。

三、結束語

在交流電氣化區段，軌道電路是信號設備與線路和接觸網結合的部位，產生故障的原因比較復雜，信號設備的供電屬于弱電，容易受到牽引電流的干擾，通過對因牽引回流不平衡而影響軌道電路的分析，使的信號人員對信號設備抗電化干擾有更清楚地認識，在設備施工和維護中引起重視并采取有效的防護措施。

參考文獻：

[1]張生軍.電氣化區段軌道電路牽引電流不平衡的防護措施研究[J].光盤技術，2008.