ZPW—2000A軌道電路電壓波動原因淺析

蘇向棋

摘 要：對ZPW-2000A無絕緣移頻軌道電路接收電壓波動原因進行分析，研究針對性措施，減少設備隱患，降低設備故障率，保證其穩定可靠工作。

關鍵詞：ZPW-2000A；軌道電路；電壓波動

ZPW-2000A型無絕緣移頻自動閉塞是在法國UM71無絕緣軌道電路技術引進基礎上，結合國情進行技術改進創新研發的，符合無絕緣、雙方向、速差式自動閉塞的技術發展方向，具有較好的傳輸性和較高的分路靈敏度，具備全程斷軌檢查功能和較強的抗干擾能力。

1 ZPW-2000A軌道電路接收電壓

接收電壓是ZPW-2000A無絕緣軌道電路的一個重要參數，由主軌道接收電壓和小軌道接收電壓組成。接收電壓波動客觀反映設備存在隱患，波幅較大時，可能直接導致設備故障，對行車組織造成影響。微機監測推廣應用后，通過日常接收電壓曲線分析，能夠及時發現電壓波動、設備隱患，利用天窗時間檢查分析處理，降低故障發生率，保證ZPW-2000A無絕緣軌道電路穩定可靠工作，是對其日常維護的主要內容。

2 ZPW-2000A接收電壓波動原因分析

影響接收電壓波動的因素有很多，例如線路情況、環境氣候、地理位置、設備安裝維護質量、鋼軌附著設備異常、牽引回流漏泄、道床漏泄、施工和外界人為干擾等。結合日常檢查與維護，對ZPW-2000A軌道電路接收電壓波動原因簡要分析如下。

2.1 外界因素影響

2.1.1 道床電阻變化。（1）道床清潔程度與雨雪天氣對道床電阻影響較大，這種現象突出表現在普速列車線路上，如管內廣深Ⅲ、Ⅳ線。常年走行普通客貨運列車，列車排泄物直排線路，導致道床石砟較臟，道床漏泄增大。雨雪天氣鋼軌與濕潤道砟緊密接觸，道床電阻逐漸減小，鋼軌中電壓損耗增大，導致區段軌道電壓下降明顯。判斷是否雨雪天氣及道床電阻變化影響接收電壓主要是看是否雨雪天氣，是否多個區段同時下降或回升。（2）為解決道床電阻因為石砟清潔度不夠變小的問題，工務會進行道床清篩作業，清篩之后道床電阻會隨之升高，軌道電路接收電壓也會隨之升高，屬于正常現象，配合作業前需做好足夠預想。

2.1.2 鋼軌附著設備異常。隨著鐵路科技的日新月異，為保證安全，鋼軌附著設備增加，如車輛部門的紅外線軸溫監測儀、TVDS設備、工務部門的地錨拉桿等。這些設備都連通電源和監測信號，當其與鋼軌間絕緣不良，導致系統電源或監測電壓串入鋼軌，引起軌道區段接收電壓異常波動。分析判斷可通過申請設備管理單位檢查或申請斷電停用設備一段時間檢查軌道區段接收是否仍然存在波動。

2.1.3 監測數據異常。微機監測系統應用廣泛，監測采集方式方法逐漸完善，在日常應用中必須保證采集數據的準確性。我們對ZPW-2000A軌道電壓波動發現檢查分析均依靠微機監測曲線數據，首先必須保證其數據的準確性。監測數據異常同樣會表現為軌道電壓波動，但是耗費人力物力卻沒能檢查出設備異常。此時需通過人工測試或實時在線測試數據進行對比，區分設備或監測系統問題，采取相應的措施克服。

2.2 設備自身影響

2.2.1 補償電容失效。由于鋼軌對1700～2300Hz的移頻信號呈現較高的感抗值，對軌道電路信號傳輸產生較大的影響。為此，采取分段增加補償電容的方法，減弱電感的影響。補償電容的好壞直接影響到軌道電路的傳輸特性，表現為軌道接收電壓的變化。補償電容失效的原因常見為：（1）補償電容自然老化；（2）施工或其他外界因素影響，導致電容連線損傷或斷裂；（3）塞釘與鋼軌接觸不良等。綜合分析塞釘與鋼軌接觸不良是重要原因。可通過區段主軌道和小軌道電壓變化，現場測試檢查等方式尋找失效電容的位置，而新開線路需根據設計圖紙認真核對補償電容數量和容值。

2.2.2 設備接觸不良。電路設備接觸不良是造成ZPW-2000A軌道電路接收電壓波動的主要原因。電路設備接觸不良的原因很多，主要有：室內設備底（1）接觸不良；（2）鋼軌引入線和接續線塞釘接觸不良；（3）箱盒配線端子接觸不良；（4）電纜對地或線間絕緣不良。

2.2.3 器材不良。器材不良是指ZPW-2000A軌道電路上相關器材損壞或者性能不良，這些器材主要包括室內發送盒、接收盒、衰耗盒、模擬網絡、調諧匹配單元、空心線圈、空扼流、電源引入線、電纜等。

（1）發送盒、接收盒、衰耗盒不良：此三種室內組合設備異常，可以通過監測設備的功出電壓、主、小軌接受電壓曲線、人工觀察及測試對比發現問題。管內某區段小軌道接受電壓在120mV～160mV之間波動，經多次檢查分析為該區段主并機接收性能不良造成，更換后小軌接收電壓穩定在140mV左右，特別針對室內接收盒問題時，需考慮區段主并機接收盒。（2）防雷模擬網絡不良：主要表現在主、小軌接收電壓均異常變化，與某些電容失效一致，通過模擬網絡設備側、電纜側數據分析，可以予以判斷。（3）調諧匹配單元不良：主要體現在調諧單元的零阻抗、極阻抗超標和匹配變壓器電器特性不達標。充分利用微機監測長期數據對比和設備電氣特性測試，對照正常設備狀態予以分析判斷。（4）空心線圈、空扼流不良：均用于平衡牽引電流回流，減少工頻諧波對軌道電路設備的影響，保證其工作穩定性。相鄰區段同時波動就得考慮空心線圈特性是否達標，而檢查區段電壓波動時若區段有空扼流則需重點檢查分析。（5）電源引入線及電纜不良：電源引入線主要是外皮磨損，鋼軌連接處銹蝕、老化造成，通過鉗形表測試引入線電流對比可分析判斷；電纜主要是加強對地綜合絕緣測試，觀察絕緣變化趨勢，異常天窗及時檢查處理。

3 ZPW-2000A接收電壓波動的對策

3.1 落實檢修標準，提升設備質量

ZPW-2000A軌道電路屬于長檢修周期設備，年月表檢修鑒定多為每年一次，必須嚴格落實檢修標準，精檢細修，加強各測試點電壓對比分析，異常時增加測試塞釘電阻、調諧匹配單元阻抗、空扼流阻抗等項目。嚴格落實每季度區間設備巡視工作，鉗形表測試引入線電流并做好對比分析，確保其接觸良好，減少電壓波動隱患。

3.2 加強日常測試和監測分析

加強微機監測瀏覽分析工作，發現主、小軌道接收電壓異常，同步進行電氣特性測試，判斷設備問題或監測問題。屬設備問題“天窗”時間組織排查處理，屬監測設備異常，積極組織分析原因組織克服，監測數據恢復準確前，嚴格落實人工測試并對比分析，確保設備安全。

3.3 加強設備基礎臺賬核對

針對站改設備、新開站設備及軌道電壓異常原因不明的需考慮核對補償電容數量、安裝位置、塞釘電阻、空扼流、等位線設置、電壓調整等設備基礎臺賬是否與設計一致，施工質量是否達到驗收標準，不達標的逐個組織克服消除。

3.4 加強設備防護工作

ZPW-2000A室外設備長期暴露在環境中，受雨水沖刷、太陽暴曬、列車排泄物污染腐蝕、列車震動、施工作業等影響較大，必須做好設備的防腐、防潮和防護工作，減少外界因素對設備穩定性的干擾。對設備防護的一些思考：（1）電容設備及電源引入線塞釘處使用油漆封堵，減少銹蝕可能性。（2）針對普速列車污物排泄口在鋼軌外側，電容塞釘考慮從鋼軌內側打入，減少排泄物附著。（3）針對工務電路搗固、清篩、大列換枕等作業可能導致電容損傷，建議推廣電容枕，將電容內嵌入枕木中，減少損壞率。（4）調諧匹配單元長度引入線盡量靠近但保證不相碰，以提升調諧區性能，減少鄰頻信號干擾。

參考文獻

[1]ZPW-2000型無絕緣移頻自動閉塞培訓教材[Z].備機鐵路信號工廠科技開發中心.

[2]張 .ZPW-2000A軌道電路接收電壓波動分析與維護[J].上海鐵道科技，2012，4（3）：47-49.

[3]魏紅星.淺談ZPW-2000A型無絕緣移頻自動閉塞系統[J].科技信息，2012，36（31）：195-196.