25HZ相敏軌道電路分路不良解決方案研究

李小亮（蘭州石化公司設備維修公司，甘肅　蘭州　730060）

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25HZ相敏軌道電路分路不良解決方案研究

李小亮
（蘭州石化公司設備維修公司，甘肅蘭州730060）

摘要：針對蘭州石化公司油品儲運廠鐵路線路25HZ相敏軌道電路存在的分路不良的問題，從25HZ相敏軌道電路的電氣原理、異常光帶的形成原因、分壓電阻（滑動變阻器）阻值的測量換算等方面進行了深入的分析，并根據分析的結果采取了軌道電路的改進、完善措施，并徹底解決了25HZ相敏軌道電路分路不良問題，最終實現了油品儲運廠鐵路運輸線路的安全、可靠、長周期運行。

關鍵詞：25HZ相敏軌道電路；分路不良；滑動變阻器；計軸控制系統

油品儲運廠鐵路運輸線路全長32.23km，承擔著煉油廠全部原油、成品油的輸轉任務。本站場采用全電子微機聯鎖控制系統，其中，軌道區段采用25HZ相敏軌道電路，長期以來軌道電路分路不良問題，是困擾和制約鐵路信號維護人員（電務）的重要因素。以油品儲運廠鐵路線路11線、新23線（站內道岔區段）為例，當調車駛進新23線棧橋裝強酸占用此股道時，區段控制臺卻無紅光帶顯示；當車輛出清新23線該區段時，白光帶再度點亮或部分區段變紅。此分路不良現象將導致信號顯示和25HZ相敏軌道電路碼序升級，聯鎖關系失效，直接危機行車安全，嚴重影響微機聯鎖系統的正常運行。

本文通過對鐵路線路11線、新23線（站內有岔區段）25HZ相敏軌道電路分路不良現象進行跟蹤調查研究，提出并實施了解決分路不良的方案，徹底消除了25HZ相敏軌道電路分路不良的問題，并取得了良好的效果。

1　造成25HZ相敏軌道電路分路不良的原因分析

分路不良是依附于鐵路線路25HZ相敏軌道電路而存在的一個特定的技術問題，根據長期以來現場實際觀察到的現象，導致油品儲運廠25HZ相敏軌道電路分路不良的原因多種多樣，可總結歸納為以下3點：

1）與軌道電路參數變化有關；

2）與粉塵污染、軌面積污、鋼軌面生銹有關；

3）與調車分路電阻有關。

據信號（電務）維護人員跟蹤統計，其中，粉塵污染、軌面積污、鋼軌面生銹是造成軌道電路分路不良的最主要原因，占故障發生總頻次的85.3%；軌道電路參數變化為次要原因，占其中的13.8%；調車分路電阻變化而引起的分路不良故障僅占其中的0.9%，此因素不在信號（電務）維護人員的管轄考慮范圍之內。因此，信號（電務）維護人員主要將11線、新23線軌道電路參數變化，粉塵污染、軌面積污、軌道面生銹而造成的軌道區段分路不良故障作為本次研究攻關的重點，并提出了新的解決分路不良問題的方案。

1.1原因分析

1.1.1 25HZ相敏軌道電路參數變化的原因

由站場圖（1）可知，11線、新23線（站內有岔區段）內包括三個軌道區段147DG、D179G、D181G，一組道岔147#DC。這三個軌道電路區段都為一送一受軌道區段，其中，由25HZ相敏軌道電路電氣原理圖圖（2）進行分析（以D181G為例），軌道電路中的分壓電阻（滑動變阻器）劃片由于過車震動導致經常松動，造成接觸不良電壓忽高忽低，嚴重影響25HZ相敏軌道電路軌面電壓、軌道繼電器線圈電壓等參數發生變化，在有車經過或出清時，導致軌道繼電器線圈電壓未能達到額定值，無法正常落下或吸起，造成異常光帶的出現，在幾個月間因軌道電路分壓電阻的分路不良引起的軌道電路故障頻頻發生，雖然通過更換新的分壓電阻、軌道變壓器、導軌繼電器、防護盒等辦法解決，但是問題只是得到了暫時緩解，并沒有得到徹底解決。

圖1　油品儲運廠鐵路信號11線、新23線站場圖

圖2　改進前25HZ相敏軌道電路控制電氣原理圖

1.1.2粉塵污染、軌面積污、鋼軌面生銹的原因

現場調查發現，油品儲運廠鐵路線路全部穿梭在煉油廠廠區內，11線、新23線所處在延遲焦化的周圍，粉塵主要以油渣煤粉為主，長期附著在軌面上；11線是一個調車裝運濃硫酸的棧橋，長期以往，導致強酸對軌面銹蝕嚴重；加之11線、新23線來往車輛較少。以上這些都是造成軌面受到粉塵污染、積污、生銹的主要原因，這將導致嚴重的軌面因“絕緣”造成的分路不良問題。

2　方案改進措施及效果

2.1 25HZ相敏軌道控制電路進行改進

針對25HZ相敏軌道電路分壓電阻（滑動變阻器）阻值變化，導致電路其它重要參數發生改變而造成的分路不良問題，如下圖（3）所示：改進后的25HZ相敏軌道電路電氣原理圖。改進后，固定電阻R不管在調車的震動等外界不良環境條件下，都能夠保證2.2Ω阻值的分壓作用，它的穩定、可靠間接的保證了25HZ相敏軌道電路電壓、電流等參數的穩定，這將徹底解決由自身缺陷造成的分路不良問題。

圖3　改進后25HZ相敏軌道電路控制電氣原理圖

改進后2.2Ω固定電阻R（多抽頭）阻值分列見下表。

表1　固定電阻阻值分例

2.2與改進后的25HZ相敏軌道電路相結合，增設安裝HHJZ-01型計軸控制系統設備

2.2.1 HHJZ-01型計軸控制設備的工作原理

1）區段空閑檢查。以11線、新23線（道岔區段）為例描述一下計軸設備的工作過程。該設備由3部分組成：室外檢測單元（EDK）、監控單元、傳輸通道。系統結構框圖如圖4所示。

圖4　計軸設備結構框圖

圖4描述了11線、新23線（道岔區段）的模擬場景，現將HHJZ-01型計軸設備的工作過程介紹如下：

（1）為判斷該道岔區段是否被占用，在該道岔附近設置了A、B、C三個計軸點，共需安裝3套EDK；

（2）EDK基本功能就是檢測是否有車軸經過計軸點。屬同一區段的所有EDK用雙絞線連接成獨立網絡，互相之間按CAN總線協議交換數據；

（3）區段狀態判斷的基本原理為：EDK具備識別列車運行方向的功能，設定進入該區段的車軸數為正，駛出該區段的車軸數為負。

令nA、nB、nC分別為A、B、C三計軸點統計的車軸數，如果

nA+nB+nC=0

即可認為該區段為空閑狀態；否則判定該區段為占用狀態。

11線、新23線每一個軌道區段計軸設備共有兩路輸出：一路為軌道繼電器驅動信號，該信號為模擬信號，使用雙絞線直接傳送至室內監控單元；一路為狀態信息，該信息包含區段狀態信息、EDK工作狀態信息；該信息為數字信號，通過雙絞線按CAN總線協議傳送至室內監控單元。

2）檢查結果輸出。計軸設備需要把區段空閑檢查結果通過一定的接口電路輸出至聯鎖電路。區段監視計軸點由2個CPU板構成，每個區段由其中一個單元輸出，只有每個計軸點的采集信息完全一致，并且每個計軸點無任何故障，區段內無車，此時區段輸出才允許輸出空閑狀態，否則輸出占用狀態。如圖5所示。（符合故障－安全原則）。

2.2.2 25HZ相敏軌道電路改進后與HHJZ-01型計軸設備相結合

圖5　計軸設備輸出示意圖

HHJZ-01型計軸設備與11線、新23線25HZ相敏軌道電路結合解決分路不良問題，將計軸軌道繼電器（JGJ）和D179G、D181G、147DG區段的軌道繼電器接點條件分別采用串接方式，將徹底解決因外界環境因素造成的分路不良問題。如下圖6所示。

圖6　軌道電路與計軸聯鎖結合示意圖

2.3結果

經過上述對25HZ相敏軌道電路有針對性的提出研究方案，軌道區段由內因、外因造成分路不良的異常光帶故障徹底消除，實現了軌道區段“零”故障的運行目標，大大降低了維修成本，杜絕了鐵路運輸線上人員“零”傷亡事故的發生，徹底實現了油品儲運廠鐵路運輸線的安全、可靠、長周期運行。

3　結論

1）通過將25HZ相敏軌道電路中2.2Ω的分壓電阻（滑動變阻器）更換為相同阻值的固定電阻，解決了軌道電路因分壓電阻阻值發生變化，導致軌道電路自身其它參數變化而引起的分路不良問題。

2）通過將改進后的25HZ相敏軌道電路與HHJZ-01型計軸設備軌道繼電器與軌道電路區段繼電器的接點條件串聯結合使用，解決了軌面受粉塵污染、積污、生銹等“軌面絕緣”造成的分路不良問題。

3）經過對方案有效地改進、完善，解決了25HZ相敏軌道電路因自身缺陷、外部環境因素所造成分路不良的異常故障。目前11線、新23線軌道電路區段徹底解決了分路不良問題，也充分證明了此方案運用到實際現場是可行的。

參考文獻：

［1］中華人民共和國鐵道部.鐵路信號維護規則技術標準Ⅰ［S］.中國鐵道出版社，2008.

［2］中華人民共和國鐵道部.TB/T3189-2007.鐵路信號計軸應用系統技術條件［S］.2007.

［3］王永信.車站信號自動控制［M］.北京：中國鐵道出版社，2009.

中圖分類號：U284.2