高壓脈沖軌道電路的維護與故障處理方法分析

楊晶

國能朔黃鐵路發展有限責任公司原平分公司，中國·山西 原平 034100

1 引言

高壓脈沖軌道電路，其通常稱之為不對稱高壓脈沖軌道電路，在本質上屬于軌道電路分路不良改造工程，能夠有效解決因油污或是銹蝕等問題所引發的電路分路不良問題。朔黃鐵路原平南站采用室內集中式和室外分散式這兩種類型，其中室內集中式的高壓脈沖軌道電路，主要是利用發碼器將分散式發碼器當中的各個元器件集中安裝在室內環境中，而室外分散式高壓脈沖軌道電路則是由電阻器、高壓脈沖變壓器以及發碼電子盒所構成，直接安裝在室外的變壓器箱當中。論文主要針對分散式高壓脈沖軌道電路的實際運行過程中，會出現運行不穩定或故障問題，提出有針對性的解決方法和措施，確保高壓脈沖軌道電路的穩定運行。

2 高壓脈沖軌道電路基本組成

送電端主要組成部分：25Hz 220V 供電電源；GM·BDF-100/50（25）發碼變壓器；GM·HF 高壓脈沖發碼盒；GM·RT-30 高壓脈沖調整電阻；BE1（2）-M 型系列高壓脈沖扼流變壓器；等等。

受電端主要組成部分：BE1（2）-M 型系列高壓脈沖扼流變壓器；GM·Y1 高壓脈沖譯碼器；JRJC-24.7K/7.5K 二元差動繼電器；等等。

3 高壓脈沖軌道的電路原理

在高壓脈沖軌道電路中，通過電纜將室內的軌道電源，發送至送電端發碼電源變壓器的Ⅰ次側，利用變壓器的Ⅱ次直接給發碼盒供電，發碼盒將電源變換生成不對稱脈沖信號，經由送電端扼流變壓器降壓后傳遞至鋼軌，通過鋼軌傳輸到受電端，再經受電端扼流變壓器升壓后送至譯碼器，譯碼器將高壓脈沖中的正脈沖和負脈沖分別輸出，供二元差動繼電器正常工作[1]。

4 高壓脈沖軌道電路的維護與故障處理措施

4.1 高壓脈沖軌道電路的日常維護

首先，在開展日常維修保養工作時，應當對高壓脈沖軌道電路當中的各類影響因素展開深入分析。例如，分支連接跳線的具體連接狀態，高壓脈沖發碼器工作指示燈的狀態，繼電器頭、尾線圈電壓波動等多方面因素。如果在實際維護、檢修過程中出現二元差動繼電器頭尾電壓存在異?，F象，如電壓偏高，可通過加大限流電阻或減小發碼器發送電壓的方式進行調整，如電壓偏低，可增大發碼器發送電壓或減小發碼器的限流電阻（不可小于10Ω）；如果頭尾電壓比例失調，則通過調節譯碼器端子連接已滿足要求。

其次，注意軌道電路傳輸的脈沖頻率有無規律且頻率一致。同時，也要保證極性交叉的正確性，如果二元差動繼電器尾部電壓遠高于頭部電壓，則可能極性相反。在對電碼化區域進行檢測的過程中，要按照技術標準采用0.15Ω 分路線對分路殘壓進行測試，以此來檢驗軌道電路分路的靈敏程度，確保繼電器分路的殘壓維持在頭部13.5V 以下、尾部9.5V 以下。

最后，在實際維護保養階段中，要根據鋼軌和扼流箱的實際距離，選擇長度適合的引接線，避免兩個扼流箱不會因為位置存在的差異，而引發引接線接觸不良或相互干擾等問題出現，保證引接線安全可靠連接，高壓脈沖軌道電路才能穩定運行[2]。

4.2 高壓脈沖軌道電路的故障處理

4.2.1 配合工務更換鋼軌后，高壓脈沖軌道電路區段無法正常恢復至調整狀態

該區段高壓脈沖軌道電路處在電化分散式的疊加ZPW-2000 狀態當中，配合工務換軌后，控制臺該區段顯示紅光帶。在與日常的測試數據進行對比后，發現發送、接收端各項數據正常，室內譯碼器測試數據相對較高，由此判斷譯碼器發生故障，更換譯碼器后，該區段恢復正常。結合現場分析，工務同時更換左、右股鋼軌，未在供電停電狀態下且“兩橫一縱”未牢固可靠連接，導致軌道電路高壓脈沖幅值大沖擊了接收段譯碼器，造成譯碼器故障。由此看來，在高壓脈沖區段換軌前，需保證“兩橫一縱”連接可靠，且換軌區段在控制臺顯示紅光帶后，方可作業。同時，要更換左、右股鋼軌時，須提前斷開高壓脈沖發碼器，確保高壓脈沖不會沖擊損傷譯碼器。

4.2.2 不對稱高壓脈沖軌道電路的漏解鎖問題

主要表現在單臺機車高速由25Hz 相敏軌道電路區段進入相鄰高壓脈沖區段時，25Hz 相敏軌道電路區段紅光帶消失后，相鄰高壓脈沖軌道區段才顯示紅光帶，控制臺會短時間無紅光帶現象，不符合信號設備聯鎖關系。結合現場分析，25Hz 相敏軌道電路所使用的二元二位繼電器吸起動作時間為0.4s 左右、落下動作時間為0.8s 左右，高壓脈沖軌道電路所使用的二元差動繼電器吸起動作時間為2.4s 左右、落下動作時間為1.4s 左右，由此得出單臺機車前后輪對通過兩個區段絕緣處的時間間隔小于1s 時，控制臺會出現短時間紅光帶消失。而機車以60km/h 速度運行，前后兩輪對間距離為15.5m，通過該處絕緣的時間為0.97s，所以前一區段接收端二元二位繼電器吸起的時間與后一區段接收端二元差動繼電器落下的時間差不應大于0.97s。因不對稱高壓脈沖軌道電路，其所具備的時間特性基本上無法改變。

此外，為了解決漏解鎖問題，需要考慮在聯鎖電路當中加入實現延遲特性的阻容電路，進一步延緩25Hz 相敏軌道電路的反應時間[3]。根據之前各類問題的分析結果，結合車站單節機車的最高通過速度以及最短單節機車兩輪之間的最短距離，統籌計算出25Hz 相敏軌道電路的時間范圍，有針對性地通過不同的阻容電路來延緩25Hz 相敏軌道電路中二元二位繼電器的吸起時間，并且還不會影響落下時間特性，有效消除不對稱高壓脈沖與25Hz 軌道電路之間存在的漏解鎖問題。

5 結語

總而言之，高壓脈沖軌道電路在實際工作過程中，其送至軌面部位的電壓大多為脈沖型，這也使得軌面電壓的最高峰值能夠達到90V，而最低也處在30V 的水平中。同時，也正是由于軌面的電壓相對較高，分路的靈敏程度高，使其對于鋼軌表面產生的油污問題、生銹問題以及灰塵等問題引發的分路不良，具備著十分優異的抵抗效果。因此，在對分路不良問題進行整治的實際過程中，應當進一步明確高壓脈沖軌道電路所產生的主要故障問題，找尋出引發問題的主要原因，并采取針對性措施加以解決，當然也要做好必要的日常維護管理工作，以此來保證高壓脈沖軌道電路可以更加安全、穩定的運轉。