客專軌道電路扼流變壓器常見故障分析與維護初探

劉彥男

摘 要：客專軌道電路扼流變壓器由于安裝簡便且維護工作量較小、抗干擾效果強，可靠性高等優勢被廣泛應用于客專軌道電路中。但由于受到軌道電路設備故障及牽引回流等外界因素的影響，常常引發扼流變壓器出現隱患。本文通過對常見扼流變壓器隱患為例，通過對客專軌道電路扼流變壓器常見故障分析提出維護建議，希望本文可以為相關技術人員提供參考價值。

關鍵詞：客專軌道;軌道電路;扼流變壓器;故障隱患;扼流變壓器維護

多見于鐵路系統的軌道電路上安裝有扼流變壓器，為了實現其平衡軌道電路內的牽引電流，為保證鐵路軌道系統內電流及電壓的穩定，扼流變壓器通常被安裝在高速鐵路兩側鐵軌的上、下軌道電路內。而在扼流變壓器內增加相應適配裝置，可以有效抵抗牽引回流干擾，降低電流不平衡的影響，其效果較為顯著。而隨著高容量扼流變壓器以及防雷軌道變壓器等促進軌道電路技術發展的設備應用，極大提升了抗電氣脈沖電流干擾能力。

1 扼流變壓器主要原理及技術指標

客專軌道電路普遍采用扼流適配變壓器，可以有效減少牽引回流干擾，增強設備抗磁化能力。同時也可以搭配適配器，以此來提高軌道電路信號傳輸的優勢。通常情況下根據客專軌道電路的載頻區分原理，隨著近年來有關扼流變壓器的技術創新以及對其功能性的革新，其中一種方式就是在扼流變壓器內增加鐵芯間隙。通過這種改變鐵芯間隙的方式，可以增加扼流變壓器通過的飽和電流峰值。需要注意的是，針對電流峰值進行改變，可以對牽引線圈的激磁電感應降低。而激磁電感的降低會產生較大的不平衡電氣化脈沖牽引電流時，抗阻抗干擾效果一般不會下降50赫茲，而鐵芯保持磁飽和狀態。從而使不平衡電流在電路實現消耗，有效改善了電信傳輸信號及相關的匹配功能，提高信干比。額定電流與電壓合適的型扼流適配變壓器，其不平衡系數應不高于0.5%;且經過頻率為50Hz的電流磁化后，其抗阻不低于17Ω。

2 扼流變壓器低阻抗原因分析及維護措施

2.1 原因分析

對于配備了適配器的扼流變壓器，如牽引電流50赫茲信號呈現較低阻抗時，且扼流變壓器電壓不高于2.4V，必須確認不平衡牽引電流條件下扼流變壓器產生的電壓數值。同時也要測量阻抗是否低于17Ω。當適配器阻值下降并引發牽引電流不平衡時，其移頻信號的輸出特性發生較大變化，產生不規則的電壓波動，因此導致鏈接扼流變壓器的阻線電流相應增大。

2.2 維護措施

針對扼流變壓器低阻抗故障的問題，應在日常維護巡檢過程中對客專軌道電路與區間移頻軌道區段電信特性進行測試，并繪制相應軌道電路通道內電壓測試曲線。通過曲線查找隱患，并對相應故障進行處理。需要注意的是，在查找隱患并處理故障時，要關注輸出電流的變化與日常軌道電路運行數據進行比較。而針對扼流變壓器Ⅰ、Ⅱ次絕緣進行測試，為了驗證其絕緣性能是否符合標準要求。對部分高壓不對稱區段，可以利用扼流變壓器，而在線圈間隔處。位置添加絕緣介質，同時進行隔離。這種方法可以有效的降低線圈間絕緣不良導致短路故障的發生。

3 扼流變壓器磁飽和電壓干擾原因分析及維護措施

3.1 原因分析

在電氣化區段牽引回流路徑較為復雜，兩側鋼軌綜合阻抗值不同或由于外界因素干擾，導致電流不平衡。由此引發牽引線圈電流差值的干擾電壓傳遞到信號線圈。不同于前文介紹的通過增加扼流變壓器鐵芯間隙的方法，增加激磁電感，普通的扼流變壓器內的鐵芯并沒有間隙，因此也就不會產生額外的激磁電感。但由于電流差值的干擾電壓傳遞到信號線圈內，引發了兩端不平衡電流在磁路中的數值突然增高，因此出現了由于磁性增加而逐步達到磁飽和狀態。對整個軌道電路內的信號傳輸產生嚴重影響。

3.2 維護措施

（1）對不平衡電流及各區段的兩側鐵軌對地電壓進行定期測試。

（2）加強對回流線的檢查，并做好電磁防護。

（3）電壓波動較大的新線區段，可以運用多種手段查找干擾源。做好信號傳輸電纜的電磁防護工作。

（4）可以通過在兩個位置安裝空載的扼流變壓器解決此類問題。其原理是通過對進站信號機區段的閉塞軌道電路以及站內絕緣區段下方的軌道電路分別安裝空載的扼流變壓器，使得兩個軌道區段內，由于電壓差形成的沖擊電流經由空載的扼流變壓器中牽引線圈的中點接地，將沖擊電流導入大地，從而使兩個區段內的電壓差降低直至消失。通過這種安裝空載扼流變壓器實現減弱對信號設備干擾的目的。

需要注意的是，針對兩個區段設置空載的扼流變壓器，是為了消除電磁，避免扼流變壓器被磁化，而非僅為平衡電壓差。

4 軌道電路設備不平衡電流原因分析及維護措施

4.1 原因分析

由于發生不平衡電流沖擊導致扼流變壓器斷路器開關斷開，形成II次側空載。當軌道電車經過鋼軌時，鋼軌左右牽引電流不平衡引發干擾，造成區段傳輸特性等參數異常并發生變化，出現電壓波動或者明顯下降，嚴重時會出現紅光帶。

4.2 維護措施

（1）注意軌道電路設備連接線在鐵軌兩側連接方式是否相同，鋼絲繩的差異是否會導致電阻值發生變化，引起牽引電流不平衡。

（2）加強軌道電路接地系統檢查及相關測試功能。實現貫通地線的可靠性連接，保證各軌道電路設備接地測試符合要求。

（3）加強軌道電路日常巡檢工作，及時發現問題，避免因軌道電路絕緣出或扼流變壓器線圈阻抗差異較大導致軌道電路工作異常。

（4）對各部分連接線、跳線、接引線等設備的日常維護工作，應保障其檢測周期。并形成完整的設備維修記錄。同時也要注意設備加固，防止釘頭因震動或氧化導致接觸電阻變化，影響軌道電路并產生不良影響。

（5）嚴格執行軌道電路年度巡查及整治要求。針對兩側鋼軌對地電壓的測試。要形成記錄。并及時上報。防止由于兩側鋼軌線路環境不同。導致的電流回流差距較大。

5 故障隱患處理的注意事項

（1）在客專軌道電路中。為徹底避免扼流變，這需要將扼流變壓器與兩側鋼軌。之間的聯系同時切斷。如果從單側切斷扼流變壓器與鋼軌的接觸。則可能。通過中心連接板。導致鋼軌上電容與另一側鐵軌與扼流變壓器接觸端形成諧振回路，導致對區段軌道電路造成不良影響。

（2）在進行搶修過程中，要完全斷開扼流變壓器引接線，雖然影響牽引回流暢通。但必須按照規定設置“兩橫一縱”的連接線。值得一提的是，此種方法不會造成區段紅光帶。

（3）當故障分析判斷為短路時，需要對端子逐一進行測試?？梢圆捎镁徒瓌t判斷故障范圍。同時應注意載頻的選擇。，尤其在出現接觸網跳閘等供電設備故障時，應優先對室外軌道電路設備熔斷器進行檢查。如設備熔斷器發生斷開，則需要利用備件立即搶修，縮短故障延時。

結語

綜上所述，為解決牽引回流對客專軌道電路設備的影響，通過對軌道電路內的扼流變壓器故障進行處置，平衡軌道區段內的牽引電流，因此對于軌道電路維護的技術人員及輔助人員提出更高的要求，在工作中密切配合，保持軌道電路設備良好運行狀態。同時也要求對客專軌道電路的扼流變壓器日常維護工作落實到位。在日常巡檢及維護管理過程中，排除扼流變壓器隱患，從而提高軌道電路抗干擾能力，保證信號穩定，行車安全。

參考文獻

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