基于軌道電路解決站內(nèi)分路不良方案的研究

魏源WEI Yuan；范東賀FAN Dong-he；盧鑫LU Xin

（天津信通鐵路電氣技術(shù)有限公司，天津 300300）

（Tianjin Xintong Railway Electric Technology Co.，Ltd.，Tianjin 300300，China）

0 引言

目前，由于多種原因所引起的站內(nèi)分路不良已經(jīng)成為了困擾鐵路部門的一個重大難題，如何將該問題有效解決也成為了相關(guān)部門的一項(xiàng)重要工作。就我國目前對該問題所采取的措施來看，主要有人工除銹、壓道或掛警示牌等，在技術(shù)上所采用的則是計(jì)軸方式和3V 化方式等，雖然這些措施能夠在一定程度上解決該問題，但是卻仍然存在一些有待解決的問題，比如說采用計(jì)軸方式的費(fèi)用較高、受外界干擾較大以及無法進(jìn)行大面積推廣等。因此，為了能夠?qū)υ搯栴}的解決方案進(jìn)一步完善，鐵路部門就要從當(dāng)前站內(nèi)分路不良的實(shí)際情況出發(fā)，針對其自身存在的特點(diǎn)，制定出科學(xué)合理的解決方案，以此來更好的將站內(nèi)分路不良的問題有效解決，促進(jìn)鐵路運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

1 造成軌道電路分路不良的主要原因

1.1 鋼軌銹蝕 我們都知道，鐵路軌道在使用的時候，大多都是處于露天環(huán)境下的，這就避免不了會受到風(fēng)霜雨雪的侵蝕。在風(fēng)霜雨雪的作用下，軌道表面就會生成一層氧化層，而且得不到及時去除。在這種情況下，軌道在運(yùn)行過程中，由于其本身電壓較低，就會導(dǎo)致輪對與軌面之間的接觸電阻變大，造成分路不良的現(xiàn)象發(fā)生。由于該原因所導(dǎo)致的軌道電路分路不良是具有季節(jié)性的，相對來說，梅雨季節(jié)所發(fā)生的分路不良事件要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他季節(jié)。

1.2 鋼軌上存在粉塵或污物 在軌道長期使用過程中，不可避免會遭受到一些貨物的泄漏或污染，久而久之，在軌面上就會積累大量的粉塵或污物，在列車輪對的作用下，就會出現(xiàn)不良導(dǎo)電層，這種導(dǎo)電層與由銹蝕引起的氧化層一樣，都會導(dǎo)致輪對與軌面之間的接觸電阻變大，從而造成分路不良的現(xiàn)象發(fā)生。由于這種原因所導(dǎo)致的分路不良主要具有長期性，短期之內(nèi)很難察覺，因此，相關(guān)部門一定要針對對其給予高度重視，針對問題出現(xiàn)的原因，做好相應(yīng)的預(yù)防工作。

1.3 軌道電路采用的標(biāo)準(zhǔn)分路電阻低 所謂分路電阻，主要指的是軌道電路運(yùn)行過程中所涉及到的機(jī)車車輛輪對自身電阻和輪對與鋼軌接觸電阻之和。因此，對以上兩個方面進(jìn)行全面考慮是不容忽視的。但就我國目前軌道電路所采用的標(biāo)準(zhǔn)分路電阻來看，卻相對來說比較低。比如說，480 型軌道電路和25Hz 相敏軌道電路標(biāo)準(zhǔn)分路電阻為0.06Ω，該數(shù)值的制定是在軌面無銹蝕的基礎(chǔ)上建立的，卻忽略了當(dāng)軌面存在銹蝕和污物時所需的電阻，從而導(dǎo)致分路不良的現(xiàn)象發(fā)生。

1.4 軌道電路的軌面電壓偏低 軌面電壓偏低也是造成軌道電路分路不良的一個重要原因。就我國目前站內(nèi)軌道電路的建設(shè)情況來看，大多都是建立在干凈軌面基礎(chǔ)上的，對于軌面電壓的選擇也都不超過1V，在這種情況下，由于不能夠從電氣上擊穿軌面的銹蝕或污物，從而同樣會導(dǎo)致輪對與軌面之間的接觸電阻變大，造成分路不良。

2 國外對分路不良問題的解決措施

2.1 計(jì)軸方式 所謂計(jì)軸，主要指的是在鐵路兩端車站裝設(shè)的設(shè)備，利用安裝在鋼軌的閉環(huán)傳感器來對列車的車輪對經(jīng)過數(shù)進(jìn)行監(jiān)督，并將監(jiān)測到的結(jié)果通過相關(guān)設(shè)備發(fā)送到對方站，這樣，當(dāng)列車行駛到對方站的時候，對方站就可以根據(jù)接收到的輪對數(shù)對區(qū)間進(jìn)行自動開通。這種對分路不良的解決措施在德國應(yīng)用的比較廣泛，這主要是因?yàn)榈聡袖撜淼膫鹘y(tǒng)，采取計(jì)軸方式實(shí)現(xiàn)對列車的占用檢查，能夠在很大程度上避免分路不良的問題出現(xiàn)。但是，采取這種方式解決問題，系統(tǒng)成本較高，而且也不能實(shí)現(xiàn)對鋼軌其他方面的全面檢查。

2.2 鋼軌表面防銹熔覆技術(shù) 利用該技術(shù)可以在鋼軌表面形成一條導(dǎo)電帶，以此來避免由于鋼軌銹蝕所導(dǎo)致的電阻增大的問題發(fā)生。鋼軌表面防銹熔覆技術(shù)目前在多個國家都有應(yīng)用，比如說法國、瑞典、英國等。雖然該技術(shù)能夠有效防止由于鋼軌銹蝕所導(dǎo)致的分路不良，但是對存在污物的鋼軌區(qū)段卻無法發(fā)揮明顯的作用。

2.3 3V 化方式 上文在對分路不良的原因分析時我們曾提到過，目前軌道電路所采用的標(biāo)準(zhǔn)分路電阻都相對較低，從而導(dǎo)致分路不良的現(xiàn)象發(fā)生。3V 化方式主要就是針對該原因，通過將電壓提高的方式避免分路不良的情況發(fā)生。這種技術(shù)目前在日本應(yīng)用的較為廣泛，同樣取得了令人滿意的效果。

2.4 高壓擊穿銹層方式 高壓擊穿銹層方式也是法國解決站內(nèi)分路不良的一個主要措施，該項(xiàng)措施主要是通過在鋼軌上施以10V 以上的電壓擊穿軌面的銹層或污物，以此來解決分路不良的問題。

3 基于軌道電路解決站內(nèi)分路不良的方案

3.1 25Hz 相敏軌道電路方案 目前，25Hz 相敏軌道電路在我國鐵路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，經(jīng)過長時間對其觀察，發(fā)現(xiàn)其主要存在以下問題：首先是工作人員在對軌道電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候，沒有充分考慮到站內(nèi)分路不良的實(shí)際情況，從而對于軌道電路電阻沒有給予合理的設(shè)計(jì)，致使電阻較低，僅僅為0.06Ω。其次是軌道電路兩端的阻抗和電壓較低，從而導(dǎo)致列車在運(yùn)行過程中，進(jìn)行分路的時候在輪對上通過的能量較少。最后是繼電器的選擇不合理，目前，25Hz 相敏軌道電路所采用的繼電器大多為二元二位相敏繼電器，這種繼電器相對來說，系統(tǒng)返還系數(shù)較低，不利于列車分路。以上所提到的三個問題，都是目前能夠?qū)е抡緝?nèi)分路不良的主要原因，必須對其給予高度重視。

3.2 非電化25Hz 相敏軌道電路改進(jìn)方案 就我國目前非電化區(qū)段軌道變壓器的實(shí)際情況來看，如果想要將分路不良問題有效解決，首先就要增加鋼軌軌面的電壓及短路電流，其次要增加鋼軌兩側(cè)的端阻抗。具體改進(jìn)方案主要包括多個方面。首先要對軌道電路軌面的電壓、分路電流和分路電阻進(jìn)行合理設(shè)置，分別設(shè)為3V、4.0A 和0.25Ω。其次，采用增加電阻的方法來提高鋼軌接收端的阻抗，從而保證接受設(shè)備入口信號的輸入電壓控制在允許的最高值內(nèi)。最后，對于接收設(shè)備的選擇，應(yīng)該選用最先進(jìn)的電子接收器、既有電子接收器和智能監(jiān)控盒等。只有完成以上幾項(xiàng)任務(wù)，才能夠從根本上避免分路不良的現(xiàn)象發(fā)生。

3.3 電化25Hz 相敏軌道電路改進(jìn)方案 對電化25Hz相敏軌道電路的改進(jìn)方案與非電化25Hz 相敏軌道電路改進(jìn)方案類似，首先同樣要對電壓、電流以及電阻進(jìn)行調(diào)整，其數(shù)值分別為3V、4A 和0.25Ω。其次，要在長度在300m 以下區(qū)段室內(nèi)調(diào)整變壓器和既有的送、收端軌道變壓器維持不便；而當(dāng)區(qū)段長度大于300m 的時候，則需要對變壓器和既有的送、收端軌道變壓器進(jìn)行調(diào)整。最后，對于既有ZPW-2000A 電碼化器材，應(yīng)該確保其始終維持不變，國產(chǎn)移頻電碼化保留原有室內(nèi)電碼化器材，同時在接收端增加室外隔離盒，以完成電碼化信號的傳輸，改造簡單。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著我國交通建設(shè)發(fā)展腳步的不斷加快，站內(nèi)分路不良也必然會得到高度重視。通過本文的介紹，我們對造成軌道電路分路不良的主要原因有了一個全面系統(tǒng)的認(rèn)識，對國內(nèi)外對分路不良問題的解決措施也有了一定的認(rèn)識。如今，國家鐵路部門對軌道電力分路的要求不斷提高，相關(guān)部門如果想要將該問題有效解決，就必須結(jié)合當(dāng)前站內(nèi)分路不良的實(shí)際情況，針對其自身存在的特點(diǎn)，制定出科學(xué)合理的解決方案，以此來從根本上將該問題有效解決，促進(jìn)我國交通建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

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