電化區(qū)段特殊位置25 Hz相敏軌道電路的分析

周明君

(中國鐵路哈爾濱局集團(tuán)有限公司，哈爾濱 150006)

1 有侵限絕緣的交叉渡線區(qū)段故障分析

1.1 故障現(xiàn)象描述

濱洲線安達(dá)站電氣化改造工程開通后，設(shè)備管理單位反映列車經(jīng)21/23#道岔反位運(yùn)行中，當(dāng)車輛進(jìn)入23DG時(shí)15-17DG出現(xiàn)紅光帶，列車出清23DG后15-17DG恢復(fù)。區(qū)段位置如圖1所示（綠色線條為列車運(yùn)行線路）。

圖1 23DG、15-17DG位置Fig.1 Positions of 23DG and 15-17DG

1.2 故障測試與分析

相鄰區(qū)段相互影響一般是因?yàn)殇撥壗^緣不良造成的，因此首先調(diào)取信號(hào)集中監(jiān)測，對(duì)該區(qū)段的軌道電壓及相位角進(jìn)行記錄。監(jiān)測記錄顯示15-17DG調(diào)整狀態(tài)電壓為21.3 V，相位角為93.4°；分路狀態(tài)電壓為0.8 V，無相位角；23DG占用時(shí)電壓為10.6 V，相位角為156°。初步判斷（833）處鋼軌絕緣不良的可能性很大，隨后檢查了（833）處鋼軌絕緣，經(jīng)檢查此處鋼軌絕緣良好，排除了由鋼軌絕緣不良因素造成的紅光帶故障。

排除了鋼軌絕緣不良的因素后，使用封軌線對(duì)23DG進(jìn)行模擬占用軌道試驗(yàn)，試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)模擬占用23DG時(shí)，15-17DG軌道電壓及相位角均未出現(xiàn)波動(dòng)，說明此故障現(xiàn)象只有在列車實(shí)際占用時(shí)出現(xiàn)，也就是說列車也是構(gòu)成故障的條件之一。從列車運(yùn)行線路來看，故障與（833）處鋼軌絕緣無關(guān)，交叉渡線岔心處存在問題的可能性最大。

依據(jù)雙線條軌道電路圖對(duì)交叉渡線岔心處鋼軌絕緣和道岔跳線配置進(jìn)行核對(duì)，發(fā)現(xiàn)交叉渡線岔心處鋼軌絕緣與設(shè)計(jì)圖紙不一致，鋼軌絕緣數(shù)量比圖紙多安裝了4組，如圖2所示。

圖2 交叉渡線岔心絕緣位置Fig.2 Positions of insulation of the frogs of intersecting crossover

在設(shè)計(jì)圖紙上發(fā)現(xiàn)只有A、B、C、D、E、F 6處鋼軌絕緣，而實(shí)際上站前單位多安裝了G、H、I、J 4處鋼軌絕緣。從理論上分析，多安裝鋼軌絕緣會(huì)造成死區(qū)段長度超標(biāo)，但不會(huì)影響軌道電氣特性，結(jié)合故障時(shí)有列車占用這一條件，對(duì)現(xiàn)有絕緣安裝位置是否合理進(jìn)行分析：

1）15-17DG和23DG在空閑時(shí)處于完全隔離狀態(tài)，相互間沒有影響；

2）當(dāng)列車經(jīng)21/23#反位運(yùn)行至轍叉心時(shí)，④經(jīng)列車與⑦相連，導(dǎo)致①和⑤相連；

3）15-17DG受端扼流經(jīng)①→④→列車→⑦→⑤及扼流中心連接板與23DG受端扼流形成半個(gè)線圈相連（15-17DG受端扼流半個(gè)線圈短路）；

4）造成15-17DG電壓及相位波動(dòng)，軌道繼電器落下。

1.3 故障處理方案

從上述分析中可以看出，解決問題的關(guān)鍵是保證15-17DG與23DG的完全隔離，所以建議將E、F處絕緣上移至E’、F’位置鋼軌，確保15-17DG與23DG的完全隔離；同時(shí)取消A、B、C、D 4處鋼軌絕緣，保證死區(qū)段長度符合標(biāo)準(zhǔn)。

2 小站橫向連接及吸上線的設(shè)置

2.1 故障現(xiàn)象描述

濱北線江南線路所電氣化改造工程開通后，設(shè)備管理單位反映在后續(xù)的工務(wù)換軌施工中出現(xiàn)了XDJG斷軌后，XDJG軌道繼電器不落下的現(xiàn)象，初步判斷是軌道電路形成閉環(huán)造成的（第三軌）。江南線路所站場牽引回流設(shè)置如圖3所示。

圖3 江南線路所信號(hào)平面布置Fig.3 Layout of signals of Jiangnan Block Post

2.2 故障原因分析

江南線路所站場總長1 610 m，XDJG區(qū)段長度為1 040 m；信號(hào)專業(yè)在站場兩端設(shè)置了完全橫向連接，接觸網(wǎng)專業(yè)在站場兩端設(shè)置了吸上線。信號(hào)集中監(jiān)測記錄顯示，調(diào)整狀態(tài)電壓為24.5 V，相位角為89°；斷軌時(shí)電壓為14.9 V，相位角為120°。明顯有形成第三軌的特征，結(jié)合本站平面圖分析，形成第三軌的可能性有3點(diǎn)：1）通過接觸網(wǎng)吸上線構(gòu)成；2）通過貫通地線構(gòu)成；3）通過橫向連接構(gòu)成（上下行線互為第三軌）。

2.3 現(xiàn)場驗(yàn)證

根據(jù)理論分析，會(huì)同設(shè)備管理單位在天窗內(nèi)對(duì)XDJG進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)，結(jié)果如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)測試結(jié)果Tab.1 Data on test results

2.4 處理方案

從試驗(yàn)過程可以看出，模擬斷軌后上行進(jìn)站處橫向連接和吸上線任意一種在連接狀態(tài)，斷軌時(shí)軌道繼電器均不能可靠落下，因此必須取消上行進(jìn)站處橫向連接和吸上線，用以保證實(shí)現(xiàn)斷軌檢查功能；但橫向連接是保證上下行軌道牽引電流平衡、消除上下行壓差的必要手段，所以還要在合適的位置新設(shè)橫向連接和吸上線滿足牽引回流需要。

最終選擇拆除在上行進(jìn)站處橫向連接和吸上線，并在上行進(jìn)站外方400 m處設(shè)置了空扼流用于安裝新的橫向連接和吸上線。施工完成后，經(jīng)試驗(yàn)XDJG斷軌時(shí)，軌道繼電器可以可靠落下。

3 總結(jié)

25 Hz相敏軌道電路是目前鐵路系統(tǒng)中廣泛采用的一種電路信號(hào)系統(tǒng)，確保25 Hz相敏軌道電路信號(hào)的及時(shí)、精確傳輸，對(duì)于鐵路的安全運(yùn)行起著極大的作用。當(dāng)出現(xiàn)軌道電路信號(hào)故障時(shí)，對(duì)故障作出準(zhǔn)確有效的判斷是進(jìn)行故障處理的前提條件。結(jié)合鐵路區(qū)段實(shí)際故障問題，分析故障原因并提出解決方案，給電務(wù)以及施工人員在處理相關(guān)問題時(shí)提供一些思路，具體結(jié)論如下。

1）在交叉渡線處有一條線路為兩個(gè)區(qū)段時(shí)，岔心處絕緣必須確保左右兩個(gè)區(qū)段完全隔離，避免紅光帶故障出現(xiàn)。

2）站場長度小于2 km的車站，不應(yīng)在站場兩端同時(shí)設(shè)置橫向連接和吸上線，應(yīng)根據(jù)區(qū)段長度計(jì)算迂回回路的最小容許值，在區(qū)間合適位置設(shè)置橫向連接和吸上線。