ZPW-2000無絕緣軌道電路鄰線干擾分析與處置

黃曉東，朱 偉

(中國鐵路上海局集團有限公司，上海 200071)

ZPW-2000 區段的干擾形成因素復雜，主要有電氣化區段牽引諧波、四線并行空間耦合、器材阻抗超臨界、路基環境傳導及室內干擾等，本文就鄰線干擾的典型案例進行分析總結，提出查找方法及解決措施。

1 原理說明

鄰線干擾是指相鄰線路間，通過電感耦合、電容耦合及道碴電阻漏泄傳導形成的干擾，主要存在以下3 種情況，一是相鄰線路回路間的電感耦合；二是軌條間的電容耦合；三是軌條間道碴電阻形成的電流傳導。其中以電感耦合為主，如圖1 所示。

2 干擾案例

圖1 鄰線干擾圖Fig.1 Adjacent line interference diagram

某站檢測發現XG（1 700 Hz）有上行載頻2 600 Hz 鄰線干擾，最高值為263 mV，調閱歷史檢測數據，發現XG 也存在100 mV 以上的干擾，檢查該區段長度、補償電容設置與調整表一致。對現場補償電容處干擾幅值進行測試，數據如表1 所示。

表1 XG各補償電容位置干擾電壓Tab.1 Interference voltage at each XG compensation capacitor position

3）檢查XG 和MG 間是否通過扼流變耦合。現場檢查XG 與MG 的扼流變在同一坐標處，甩開扼流變塑封線后，測試XG-C19 干擾電壓基本無變化，測試XG、MG 扼流變在線阻抗均達標，排除扼流變耦合干擾可能。

4）檢查調諧匹配單元零阻抗、極阻抗是否超標引起耦合。經測試指標正常，排除因調諧匹配單元阻抗不達標引起的干擾。

5）鋼軌短路測試，XG 與MG 的并行位置在XG 的C13-C20 處，為進一步查找，在下行線XG的C13-C20 同一坐標處，短路上行線MG 軌面，測試受干擾區段XG 的干擾電壓具體如表2 所示，發現XG C13、C14、C15、C16 處干擾電壓降低，C17、C18、C19、C20 干擾電壓升高，由此推測干擾通道在MG-C16 至MG-C17 間。

表2 短路MG，測試XG干擾電壓(短路與測試在同一位置)Tab.2 Short circuit MG, test XG interference voltage (the short circuit is at the same position as the test)

3 分析處理

首先室內關閉鄰線MG(載頻2 600 Hz)的主備發送盒斷路器，在室外XG 的C19 補償電容處測試2 600 Hz 干擾電壓0 mV，確認干擾源為MG。

1）判斷室內外。室內甩開MG 的送端電纜，室外XG-C19 處測試干擾電壓為0 mV（未甩開前干擾電壓是305 mV 左右 ）；恢復電纜，關閉XG主備發送盒斷路器，室外XG-C19 處測試干擾電壓300 mV 左右，判斷干擾通道不在室內。

2）縮小干擾范圍。室外MG 的發送端，甩開MG 發送端調諧匹配單元E1、E2 端子電纜， XGC19 處測試干擾電壓為0 mV，判斷干擾通道不在分線盤至室外MG 發送端間；甩開XG 發送端調諧匹配單E1、E2 端子電纜， XG-C19 處測試干擾電壓為近300 mV，排除因電纜使用不規范造成的干擾。

6）確認干擾通道所在位置后，重點排查C16至C17 間外部環境，發現XG-C17 附近有倒虹吸，里面有4 根（上下各2 根呈口字型擺放）直徑約150 mm 的鋼管過軌，如圖2 所示。

圖2 鋼管過軌整治Fig.2 Steel pipe over rail regulation

7）干擾源處理。由于該鋼管有其相應的用途，不宜拆除，為此根據其特性，只能采取一定方法降低電磁電感耦合感應電壓，利用天窗，對鋼管做接地防護，在該坐標處上下行線路路肩，利用石墨對鋼管進行接地，如圖2 所示。

對接地處理前、后情況進行對比，測試發現干擾最嚴重的XG-C19 處干擾電壓明顯降低，由接地前的地干擾電壓305 mV，降低至接地后的干擾電壓123 mV，如圖3 所示。

圖3 動態檢測數據對比Fig.3 Dynamic detection data comparison

4 總結

從本次干擾查找的情況來看，由于鄰線間埋設4 根鋼管，造成過軌鋼管、道床、上下行線路間之間的電感耦合，該耦合使得被擾線路中等效串聯接入了電壓源，從而測試到干擾電壓，經接地釋放干擾電流后，干擾情況基本消除。干擾原理如圖4所示。

圖4 電感耦合原理總結Fig.4 Summary of inductive coupling principle