電氣化軌道電路受干擾的原因及對策分析

胡小生

神華準(zhǔn)能大準(zhǔn)鐵路信號(hào)段，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 010300

電氣化軌道電路受干擾的原因及對策分析

胡小生

神華準(zhǔn)能大準(zhǔn)鐵路信號(hào)段，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 010300

電氣化鐵路是為適應(yīng)列車高速、重載、大密度的行車組織要求而修建的，但它同時(shí)給信號(hào)設(shè)備帶來了極大的干擾。如果沒有相應(yīng)的有效的抗干擾能力和防護(hù)措施，隨著機(jī)車牽引電流的增大，信號(hào)設(shè)備受干擾和破壞的情況越來越嚴(yán)重。以大準(zhǔn)線為例，經(jīng)過現(xiàn)場的調(diào)研與測試，收集了大量的數(shù)據(jù)與資料，對各種故障進(jìn)行了反復(fù)的分析與論證，找出了部分故障原因，提出了相應(yīng)對策。

電氣化鐵路；軌道電路；防護(hù)措施

1 故障情況簡析

大準(zhǔn)線開通以來，從我段多次發(fā)生軌道電路故障統(tǒng)計(jì)分析來看，主要存在以下問題：

1）牽引電流造成的軌道電路故障

通過我們處理軌道電路的保險(xiǎn)管、硒堆、防雷元件、電壓提升器、電纜燒毀等這一類故障發(fā)現(xiàn)，發(fā)生這類故障的根本原因是牽引電流在兩條鋼軌中分配嚴(yán)重的不平衡和雷電的防護(hù)措施不夠完善造成的。引起兩條鋼軌牽引電流不平衡的因素很多，但從信號(hào)維修角度分析，造成兩條鋼軌牽引電流不平衡的主要原因有兩個(gè)方面：一方面是信號(hào)設(shè)備自身引起的；另一方面是由供電部門的桿塔地線接在軌道電路一側(cè)鋼軌上面和吸上線設(shè)置位置不當(dāng)引起的。此外，接近一條鋼軌平行埋設(shè)的電纜及金屬管路絕緣間隔不夠，以及由于各種原因過電壓或雷電感應(yīng)造成桿塔地線通過火花間隙向鋼軌放電是造成軌道電流不平衡的誘發(fā)原因。

2）一些車站軌道電路不明原因的電壓變化故障原因分析

在狠抓設(shè)備質(zhì)量的同時(shí)，也注重了電氣特性的測試。在測試中經(jīng)?？梢园l(fā)現(xiàn)個(gè)別區(qū)段不明原因的電壓變化，電壓由正常值逐漸升高，有時(shí)最高可達(dá)60V，多次查找未果，給設(shè)備安全運(yùn)營帶來了隱患。經(jīng)過細(xì)致分析，發(fā)現(xiàn)有牽引電流串入軌道電路中，造成了這種現(xiàn)象的發(fā)生。隨后和供電段協(xié)商在窯溝站XJG送電端扼流變壓器中心連接端子增加了一組吸上線，再進(jìn)行測試時(shí)一切數(shù)據(jù)都正常。

3）由雷電造成軌道電路故障的原因分析

大準(zhǔn)線電氣化鐵路開通以來，我段發(fā)生過一些由于打雷造成設(shè)備損害的故障。究其這些故障地發(fā)生，直擊雷我們固然目前無法去防范，但是當(dāng)年施工安裝設(shè)備時(shí)，將吸上線、扼流變壓器箱中心連接板、繼電器箱外皮、引入電纜鋼帶、防雷地線以及人身防護(hù)地線連成一體，形成了牽引電流和雷電流的入地分流通道，輕則燒毀保險(xiǎn)，重則起火燒毀信號(hào)設(shè)備。分析這類故障的原因，這種施工安裝方式在非電氣化區(qū)段影響不大，但在電氣化區(qū)段則不同，《維規(guī)》要求地線要單設(shè)，相互間應(yīng)有20M以上的距離或絕緣隔離層；再有，原有的施工工藝中，可以將電纜鋼帶與各類箱盒外皮連接，這種施工方法在電氣化區(qū)段本身就存在一定的弊端。

2 不平衡問題對信號(hào)設(shè)備的影響

若牽引電流不平衡時(shí)，變壓器鐵芯中的磁通將不能抵消，信號(hào)線圈上就會(huì)出現(xiàn)高電壓，從而導(dǎo)致信號(hào)設(shè)備的燒毀。

2.1 縱向不平衡的影響

1）軌道電路鋼軌接頭采用雙接續(xù)線，由于在室外，丟失嚴(yán)重，特別是預(yù)告接近階段；

2）扼流變壓器引接線斷線，引接線端子松動(dòng)；

3）扼流變壓器兩個(gè)牽引線圈或引接線之間的阻抗差異較大；

4）工務(wù)換軌時(shí)未防護(hù)，有車時(shí)只有一根鋼軌有牽引電流流過，造成嚴(yán)重的不平衡，燒毀信號(hào)設(shè)備；

5）鋼軌絕緣短路，引起兩根鋼軌牽引電流不平衡。

2.2 橫向不平衡的影響

1）運(yùn)營中的桿塔地線從塔上引下經(jīng)火花間隙后被埋入道渣、大地、站臺(tái)，然后才接到接地體，這就引起兩軌接地電阻不等，造成牽引回流分配不平衡；

2）吸上線與扼流變壓器中心連接板連接松動(dòng)，阻值增大，使得吸回裝置效果不佳，甚至燒斷吸上線，造成鋼軌回流較大，對大地的泄漏很大，回流不暢，嚴(yán)重影響了信號(hào)設(shè)備；

3）接觸網(wǎng)短路或接觸網(wǎng)閃絡(luò)的瞬間，其瞬間電流脈沖引至單側(cè)軌條上，是單側(cè)鋼軌上產(chǎn)生一個(gè)瞬間的不平衡電流，從而燒毀信號(hào)設(shè)備。

3 地線設(shè)置不規(guī)范對信號(hào)設(shè)備的影響

因?yàn)榇鬁?zhǔn)線采用AT方式供電，電流分布較復(fù)雜，所以它產(chǎn)生的影響也較為復(fù)雜，目前還沒有一種定論的理論體系。在現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)營中，各種處理方法也比較多。大準(zhǔn)線接近區(qū)段有1 200M左右，萬噸站股道有效長1 700M左右，在電纜外皮上的感應(yīng)電壓也較大，施工時(shí)將電纜鋼帶接在了箱、盒外皮上，接觸電阻較大，長時(shí)間運(yùn)用后對電纜造成了嚴(yán)重的傷害。信號(hào)設(shè)備的地線本身也存在不足，比如：由于地形、地物和土質(zhì)條件的影響，常常達(dá)不到《維規(guī)》要求。

4 采取的措施

我段通過認(rèn)真分析研究，會(huì)同工務(wù)、供電部門協(xié)商，制定了一些切實(shí)可行且又經(jīng)濟(jì)的方案，并付逐實(shí)施：

1）全面校驗(yàn)原設(shè)計(jì)的吸上線設(shè)置方案，采用專用線路連接桿塔地線，與供電部門協(xié)商，將其統(tǒng)一接在合理位置的一條回流線上；

2）對橋上、潮濕地帶易于碰觸地下金屬物處的桿塔地線，采用架空地線進(jìn)行防護(hù)；

3）加強(qiáng)信號(hào)設(shè)備的自身養(yǎng)護(hù)，確保鋼軌接續(xù)線的完整；

4）扼流適配器箱連接線換成帶裸扣的等阻引接線；

5）有的吸上線用的是裸露的扁鋼，泄露很大。將裸露的扁鋼改用為電力電纜，一些緊固件應(yīng)采用高性能防松緊固件—倒鎖螺栓聯(lián)；

6）加強(qiáng)軌道電路日常的巡視檢查工作，保持鋼軌接續(xù)線，抗流引接線、跳線的完整，接續(xù)良好，同時(shí)保持鋼軌絕緣完好，使鋼軌底部與地下易觸到的金屬部件有絕緣隔開；

7）大準(zhǔn)線各站對正線回流較為集中的地方，加裝了扼流適配器，利用扼流適配器自身特性來減少牽引電流或雷電流的干擾；

8）最大限度地將各種地線按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，且要切斷與牽引回路的通道；

9）將原有的地線接在一起的分開，電纜外皮與箱、盒分離，設(shè)立專門的屏蔽地線。

5 維護(hù)工作采取的主要對策實(shí)施建議

1）實(shí)踐證明，弱電干擾從強(qiáng)電入手解決是條合理的途徑，是治本的辦法，如果在強(qiáng)電方面不采取措施則弱電方面防不勝防，所以在今后設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)充分考慮這方面的影響；

2）缺少共同遵守的規(guī)范，致使相關(guān)部門不協(xié)調(diào)，設(shè)計(jì)、施工遺留問題較多，加大了維修工作的難度，管理工作又不能及時(shí)跟上；

3）信號(hào)施工部門在工程竣工后應(yīng)及時(shí)提供牽引電流回流徑路圖，從圖上能清醒的看出鋼軌回流所經(jīng)過的設(shè)備、電流的流向，這對維修工作、故障處理和分析是非常必要的，遺憾的是這方面的工作沒有做到，形成現(xiàn)場的“死角”；

4）在處理一些原因不清，可以增加測試檢測不平衡電流的絕對值及不平衡系數(shù)；

5）火花間隙在線檢測。目的是檢測火花間隙在規(guī)定電壓范圍內(nèi)是否處在斷開狀態(tài)，若處在導(dǎo)通狀態(tài)，則必須馬上更換；

6）檢測鋼軌接頭電阻；

7）加強(qiáng)對鋼軌絕緣節(jié)電阻的檢測；

8）檢測軌條與橋梁和跨線橋之間的絕緣情況；

9）檢測軌條與旁邊金屬管路的絕緣情況。

U22

A

1674-6708（2010）33-0071-02