文/李曉杰,中鐵七局集團電務工程有限公司
鐵路運輸是陸路運輸中最重要的方式選擇,因為鐵路自身所具備的強大運載能力和較低的運營成本,使得其在國計民生中發揮著關鍵性的影響。目前我國的軌道電路中大范圍采用了25Hz相敏軌道電路設計,相關的技術保障手段成為保證鐵路軌道電路穩定運行的基礎和前提條件。在實際的運用過程中,該電路會因為一些客觀因素發生故障,對整個故障問題進行深入分析并及時處理,這是確保整個鐵路系統正常運營的必要條件,也因此得到非常廣泛的關注。
25Hz相敏軌道電路主要用于我國目前的鐵路信號系統中,其重要性尤其突出,是鐵路信號系統能夠實現穩定安全的基礎和前提。通常情況下,在火車站內部裝設軌道電路的作用,主要就是完成一個固定區域在空閑時間的技術性監督功能,但不能將所收集到的信號外的其他信息同時向外傳輸。為有效解決該問題,也基于確保站內信號能夠持續進行顯示,通常的處理辦法是利用一些數字化技術方法將火車站內部裝設的軌道電路做數字化處理。當列車占用某一固定區域,可以有效將各監控信息進行疊加,并將監控信息進一步轉化為能夠進行發送的數字信息,通過電路通道進行傳輸。因為鐵路系統中各個區域軌道內的電路主要用在封閉狀態下的區段內,這就需要軌道電路不但可實現監督該區域空閑情況的任務功能,還要能夠將這些行車訊息有效進行傳輸,以便車站或控制中心進行相應的管理。
針對實際應用中25Hz相敏軌道電路發生的故障問題,必須深入查找器根本原因,將其故障進行分類,并進行相應的處理,這是鐵路系統技術保障的重要內容。
基于對25Hz相敏軌道電路的構成及性能分析,其主要特點可以大致總結為以下五個方面,下面分別進行說明。
2.1.1 擁有可靠的選擇性相位及頻率
25Hz相敏軌道電路有較為穩定的選擇性相位和頻率,通過這一特點,可以對軌道電路起到必要的保護作用。25Hz相敏軌道電路能夠不受牽引電流的影響,連續進行供電,同時還可以有效規避繼電器發生誤動作問題,這就可以有效保護整個軌道電路的正常工作,并延長電路使用壽命,降低維修成本。
2.1.2 良好的傳輸性能
25Hz相敏軌道電路有非常好的信號傳輸能力,相比于其他工作頻率的軌道電路,在外界基本條件相同的情況下,25Hz相敏軌道電路可以更加有效地克服電路中的道砟電阻影響,使得電路的總體傳輸性能得到根本改善。
2.1.3 穩定的工作頻率
25Hz相敏軌道電路與50Hz相敏軌道電路在工作頻率穩定性上,都有非常良好的表現,不容易受到外界環境電磁干擾的影響。
2.1.4 集中調節相位
因為25Hz相敏軌道電路中電壓存在90度的相位差,因此可以有效完成電路的統一相位調節功能。
2.1.5 軌道電路不可逆
25Hz相敏軌道電路中的繼電器內部的一些線圈部分是通過室內裝設的獨立分頻器進行供電,它不會和鋼軌與軌道分頻器的整個輸出端相連接,也不會流經室外的線路,而不會受到接觸網產生的感應電流形成的干擾電壓所影響。這可以保證繼電器不會因受干擾,而誤啟動,造成嚴重的后果。
對于25Hz相敏軌道電路來說,其一些常見的故障問題可以通過具體的檢測方法進行檢查,并基于檢查結果進行相應處理,使電路功能可以盡快恢復。
2.2.1 電壓波動造成軌道的運行曲線不平穩
通過示波器檢測軌道曲線,如果發現有毛刺現象,說明該運行曲線不夠平穩。具體的處理方法首先需要對扼流變的工作性能進行檢測,造成其性能問題的原因主要有兩個:一是內部線圈發生破損,二是連接板存在接觸不良。對于線圈破損情況,需要利用對一些參數進行測量,包括扼流變壓器變比以及其與中心板連接電壓,通過這兩個參數判斷故障問題。正常情況下的變比測量值為1:3,且兩線圈與中心板連接電壓要一致。
2.2.2 軌道電路斷路故障
對軌道電路斷路故障的檢測非常方便,可以利用電路測試工具或者借助計算機監控終端查詢,發生斷路時其軌道繼電器的正常端電壓保持零,且軌道曲線也不會有幅值存在。查找電路斷點的方法可以按程序進行,在分線盤處對受端和送端電壓進行測量,當受端電壓超過30V,此時故障斷點位于室內,如果送端沒有電壓,也可以判斷故障斷點在室內,反之,則故障斷點在室外。
2.2.3 混線故障
對25Hz相敏軌道電路發生混線故障的情況,可以利用監控計算機系統進行監測測試,此時的軌道曲線幅值顯著降低,并呈現起伏不定的狀態,同時軌道電壓也比較低并非常不穩定。具體的處理方法可以按下面的過程實施:先要測量分線盤內的受端電壓,此時電壓如果小于或等于30V,這表明室外電路正常,混線故障發生在室內。接著甩開分線盤,對受電端電壓進行測量,如果仍然較低,說明故障問題發生在室外。對室外混線故障的處理,其查找順序為先送端再受端,利用對送端電源、限流電阻、軌面等電壓進行測量,進而判斷混線故障部位。
綜上所述,25Hz相敏軌道電路是目前鐵路系統中廣泛采用的一種電路信號系統,其有效發揮功能對于列車的正常運行有非常關鍵的影響。相關故障檢測技術的應用有助于該電路整體效能的發揮,而有效進行故障分析是進行正確處理最基本的前提條件。隨著高鐵技術相關輔助技術的應用,更有力地促進了軌道電路故障分析和處理技術的不斷發展和完善,其分析處理的質量和效率將有非常大的提升。