摘 要:軌道電路分路不良問題一直是困擾鐵路運輸安全的頑疾。處理分路不良方法不少,但都沒有從根本上解決問題。通過對現場實際調查研究,從采用噴涂、“3v”化、加裝電子監控防護盒、高壓脈沖、計軸,五種主要方式入手,根據現場情況找出最切合實際處理方案。從實際調查開始,分析分路不良造成原因及變化規律。找出幾種處理方法的優缺點,通過表格形式給出優化的處理方法。
關鍵詞:軌道電路;分路不良;現場分析;分類處理
軌道電路是以兩段鋼軌作為導體,送端設電源,受端設繼電器,兩端加絕緣節,形成的閉合回路,平時繼電器處于吸起狀態。通過車輪軋入區段分路,使受端接收到的電壓不能滿足繼電器吸氣條件,可靠落下,來檢查區段中是否有車。分路不良是指由于各種原因,造成列車或車列占用軌道區段時,該軌道區段的繼電器不能可靠落下,失去有車檢查功能。
軌道電路分路不良造成的原因很多,主要有以下三種:(1)電氣特性參數調整不當;(2)軌面污染物過多;(3)新更換鋼軌,長期不走車、保留車、周期性走車造成的鋼軌生銹;其中第二、三種情況占到95%以上。第一種情況,如果在施工盯控中加強控制,按標準進行參數調整;在日常設備維修、處理故障工作中杜絕盲目調整設備參數,是完全可以避免的。后兩種情況是分析和討論重點。
當前解決分路不良,主要采用以下方法:
技術手段:(1)鋼軌噴涂。(2)鋼軌堆焊。(3)鋼軌打磨。(4)軌道電路采用“3v”化。(5)軌道電路采用高壓脈沖方法。(6)加裝電子監控防護盒。(7)計軸軌道電路。
管理手段:(1)對確認長期不走車的區段(安全線、機待線、盡頭線等),進行確認,由車站與電務登記備案;(2)對多日不走車、定期走車,停留車列數日的區段進行分路測試,以標準分路裝置測試超標的進行登記,采用人工確認區段空閑的方式,保證安全。
本次只對采取技術手段消除分路不良的幾種方法進行淺析,結合現場實際運用中暴漏出的問題,找出最切合實際的技術手段。
各種技術手段運用的現狀:
(1)鋼軌噴涂、堆焊、打磨。采用鋼軌噴涂、鋼軌堆焊、鋼軌打磨都是通過處理鋼軌表面的銹層,解決分路不良問題。具有成本小,操作方便的優點。但只能短期解決分路不良問題,前兩者時間一長或者經過幾次車輪碾壓會脫落;打磨只管一時,三者一段時間過后分路不良問題又會重現。
(2)電子監控盒。25HZ軌道電路加裝電子監控盒,是在二元二位繼電器軌道輸人端并聯接入電子監控開關,采集受端軌道電路軌道電壓。調整狀態下,當監測出的輸入電壓高于設定數值時(設為15V),監測部分不影響軌道電路的工作特性;分路狀態下,監測輸人電壓低于設定值時(假設為12V),監測開關切斷二元二位繼電器的局部電源,迫使其落下。
優點:(1)不破壞原有電路,為提高可靠性,采用兩路系統裝置冗余。(2)對疊加移頻信號、牽引電流不平衡情況等具有一定抗干擾能力,有一定的防雷能力。(3)受端繼電器落下值由7V提高到12V,提高了繼電器落下值。
缺點:(1)電子監控防護盒,只有當分路殘壓達到一定數值時才適用,分路殘壓高,則不能保證繼電器可靠落下,只局限于對25Hz相敏軌道電路制式的區段進行補強。(2)漏泄大區段不適用。
(3)“3V”化。
3V化軌道電路是在原97型25HZ相敏軌道電路的基礎上改進而成的,是將97型原軌面電壓1V以下提高到3V以上,利用較高的軌面電壓實現擊穿鋼軌銹層或污染物,達到車輪占用分路的目的。
優點:(1)提高了軌道電路分路靈敏度。(2)不影響原有25HZ軌道電路的穩定性、安全系數。(3)修改電路只需更換室外扼流變壓器和軌道變壓器設備,室內設備不動,即可完成電路修改工作。(4)符合“故障-安全”原則,電路不發生大的改動。(5)需要修改區段,可以單獨施工,不影響其他區段,投資不大,施工簡單。
缺點:(1)使軌道繼電器和防護盒與軌道電路失配。(2)增大了電源功率,一般情況下,需要電源屏增容滿足用電需求。(3)機車信號電流下降,對機車信號接收不利。(4)最主要是3V化適合解決浮銹區段,對于達到一定厚度的污染物、鐵銹無能為力。
(4)高壓脈沖軌道電路。高壓脈沖軌道電路是由送端發碼器生成不對稱脈沖信號,經送端變壓器降壓,通過鋼軌傳輸,經受端變壓器升壓,譯碼器將受端變壓器傳來的不對稱信號轉換為兩個直流信號,使差動繼電器可靠吸起。軌面的銹層或污染物被發送器向軌面輸出的瞬間高壓脈沖信號而擊穿,達到軌道電路可靠分路的目的。
優點:(1)輸出脈沖電壓很高(軌面最高可以達到100V),能擊穿軌面較厚的銹層和污染層,分路靈敏度為0.15Ω。(2)對于對稱信號有較強抗干擾能力,設備結構簡單,安裝方便,維護費用較低。
缺點:(1)不能實現對既有設備的利用改造,電源屏隨著負荷的增大而增容,室外設備也需大幅度改造,如果傳輸距離遠,需要增加電纜并用芯數,投資變大。
(5)計軸軌道區段檢查方式。當車輪經過計軸點(發送、接收傳感器)時,車輪傳感器記錄下輪軸信號,通過檢測器調制送達CPU,CPU通過運算接收到的信息結合列車、車列運行方向記錄軸數,如果記錄的軸數滿足出清條件,控制臺上則給出該區段空閑的狀態表示,如果記錄的軸數不能滿足出清條件,則顯示區段占用。
優點:(1)適用于道床漏泄、污染物多,道床電阻不利的區段。(2)對于輕車、小車,嚴重分路不良都有很好的防護作用。(3)可以解決因軌道電路傳輸長度限制而增加區段,也就是說站間可以實現除接近區段外,只設一個區段。(4)不需要裝設絕緣節。
缺點:(1)站內作為替代25Hz相敏軌道電路使用,投資很大。(2)電源必須不間斷而且參數要求較高,出現瞬間斷電可能會出現丟軸現象。(3)失去軌道電路斷軌檢查功能。(4)磁頭上如果有鐵器劃過可能造成錯誤計軸。
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