軌道電路的分路不良問題

蔡 濤，李 威，張 琨

呼和浩特鐵路局呼和浩特電務段，內(nèi)蒙古呼和浩特 010050

有調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，當前我國存有的軌道電路分路不良的路段長達3.6萬段，由于對于分路不良區(qū)段，不能全面檢查列車占用的情況，導致提前解鎖進路的后果發(fā)生，在道岔運用中出現(xiàn)道岔中途轉(zhuǎn)換，引發(fā)脫軌、擠岔亦或機車側(cè)面沖突等故障，為鐵路的正常運用造成障礙，鐵路運輸效率大受影響，這種問題急需得到解決。

1 軌道電路的基本定義

構(gòu)成鐵路自動化設備的主要內(nèi)容的軌道電路，屬于現(xiàn)代化鐵路的基礎設備，把兩條鋼軌作為導體，利用鋼軌兩端的絕緣性實施隔離，電路由導體的發(fā)送及接受設備所構(gòu)成，真實反映車輛占用道岔的基本情況是軌道電路的主要功能，在鋼軌中一般通上電流形成一個閉合回路。通過送端發(fā)送、收端接受，在接收終端所接受的電流足以保證繼電器吸起，當軌道繼電器處于吸起狀態(tài)下，則表明線路閑置。隨著科技進步 ，廣義層面上的軌道電路與傳統(tǒng)層面上的軌道電路有著本質(zhì)區(qū)別。

2 由軌道分路不良所造成的影響

影響行車安全的因素種類繁多，軌道電路分路不良就是其中危害巨大的一種。軌道電路分路不良直接導致信號聯(lián)鎖失去效用，造成信號開放錯誤、道岔的中途轉(zhuǎn)換等。軌道電路分路不良所造成的危害及影響可歸納為以下幾點。

1）信號錯誤開放，引發(fā)列車沖突事故。

在工作過程中，車站值班人員如果對進路空閑未能及時進行認真確認，致使信號錯誤開放，是造成停留車輛與調(diào)車機車以及待接發(fā)列車車輛發(fā)生正面沖突或者與臨線侵限的車輛發(fā)生側(cè)面沖突等的重大事故隱患的主要原因。

2）道岔的中途轉(zhuǎn)換造成列車脫軌。

實踐證明，造成列車脫軌的重要原因就是道岔的中途轉(zhuǎn)換。在接發(fā)列車正常作業(yè)時，如果列車經(jīng)過某一道岔區(qū)段時未出清進路，該道岔區(qū)段會產(chǎn)生“壓不死”軌道電路的分路不良，造成作業(yè)列車已出清的假象，車站值班人員進行道岔切換，可導致列車脫軌嚴重后果。

3）在調(diào)車作業(yè)中如果對道岔提前進行操縱，在機車運行中容易造成機車擠岔現(xiàn)象。

4）軌道電路分路不良影響容易造成工作效率下降，同時使調(diào)車作業(yè)人員及車站值班人員的工作量大大增加。

5）不利于新技術、新設備的投入使用。

6）增加了信號聯(lián)鎖的維修難度。

可陳仲子呢，錦衣玉食而自離，隱居一方躲功名，“孤僻”立世卻始終有妻子追隨陪伴。他行人所未行，行在一切戲曲故事的“圓滿結(jié)局”之后；他求人所未求，求的是所有戲曲人物的功名利祿之外。

7）由于對占用情況不明確，而發(fā)生向占用線路進行接車的錯誤現(xiàn)象。

8）由于不能對進路進行完全解鎖，造成白光帶的遺留。

3 引發(fā)軌道電路分路不良的主要因素

通常將機車“壓不死”“白光帶”“丟車”等現(xiàn)象統(tǒng)稱為軌道電路分路不良。也就是說，在機車駛?cè)胍粋€軌道區(qū)后，此時區(qū)段軌道的繼電器還處于吸起或者時起時落的狀態(tài)時，控制臺和所對應的信號燈有白燈或者綠燈錯誤信號出現(xiàn)，這已經(jīng)說明，此時的軌道電路檢查占用狀態(tài)的功能已經(jīng)喪失。當此類情況發(fā)生時，會為車站調(diào)度人員及列車司機造成該區(qū)段沒有車輛占用的假象的情況下，行車或進路操作等手段，進而導致列車碰撞、脫軌等現(xiàn)象的發(fā)生。其中造成影響這一原因的主要因素有以下幾方面。

3.1 鋼軌表面的氧化污染

組成軌道電路的主要構(gòu)件就是鋼軌，通過作用與鋼軌實現(xiàn)即為列車分路，鋼軌暴露于空氣中，鋼軌表明面所吸附的水分與空氣中的氧氣發(fā)生化學反應，形成一層薄膜氧化層。在貨運場所，受環(huán)境的影響，使鋼面受到嚴重污染，后經(jīng)列車輪子碾壓，進而形成一層絕緣層，在列車分路時，軌面與輪子進行充分接觸后，二者之間產(chǎn)生較大的接觸電阻，這也是造成軌道電路分路不良的重要因素。由于受腐蝕的程度不一樣，又可分為輕度分路不良、中度分類不良以及中度分類不良三種類型。

3.2 受車流量的影響

正常情況下，鋼軌發(fā)生化學變化的速度是比較表慢的。唯有列車在運行的過程中，輪對與軌面之間的摩擦能夠減少軌面的污染，車流量的大小與速度的快慢都直接影響到列車的軌面的污染程度。大量軌道分路不良區(qū)段分布在行車量較少的斜股道和側(cè)線。

3.3 受軌面電壓的影響

在壓力恒定的情況下，軌面的污染層與氧化層會有“類放電管”被擊穿的效應發(fā)生。在軌面電壓上升到一定程度時，將會擊穿不良導電層。中層將會被擊穿，軌道電路形成分路，使軌道電路的分路不良得到解決。通過大量實踐分析，吸取經(jīng)驗，從現(xiàn)代軌道電路的分路的實際情況出發(fā)，對軌道電路的軌面電壓進行等級劃分。分別是3V、20V、80V等三個基本等級。

3.4 受分路電路的影響

在電壓擊穿以前，不良導電層顯現(xiàn)出高達上千歐姆較強的阻抗能力。當電壓上升到擊穿值時，將會有大量電流瞬間產(chǎn)生，使分路電阻降低。分路電流與所產(chǎn)生的電阻成反比關系，電流越大，電阻越小。當分路電阻比標準分路電阻小時，軌道電路中將會有分路產(chǎn)生，并且當分路電阻比標準電阻大時，將會有分路不良現(xiàn)象產(chǎn)生。這種情況下，需要加大分路電流，使分路電阻燒結(jié)繼續(xù)，保證分路電阻比標準分路小。確保分路的最終目的得以實現(xiàn)。

除此以外，針對25Hz以及97型相敏軌道的電路調(diào)整狀態(tài)的軌面電壓的控制一般為0.4～0.8A范圍之內(nèi)，軌間殘壓在分路時會表現(xiàn)的更低，所產(chǎn)生的能力不能擊穿半導體的薄膜，進而形成分路不良現(xiàn)象。

4 分路不良問題解決的有效策略

由于分路不良的世界性和普遍性特征顯著，依據(jù)不同的自身條件來分析分路不良現(xiàn)象，通常有“非軌”和“軌道”兩種不同電路方式區(qū)分。其中解決軌道電路分路不良主要有以下幾種策略。

通過增加受送電端的諧振電路，增強受送兩端的抗阻強度，使軌面電壓得到提高，最終實現(xiàn)高電壓鋼軌不良導電層的擊穿目的。

2）軌道電路系統(tǒng)功率的提高。

在軌面電壓得到提高的同時，以滿足設計要求為標準，確定分路電阻的電流，這樣才能實現(xiàn)接觸電阻比標準電阻小的狀態(tài)，進而減少分路不良問題。

3）采用性能先進的電子接收器。

為了使軌道電路系統(tǒng)功率降低，實現(xiàn)對所有導致軌面電壓下降后的各種因素，不能擊穿不良導電層的故障進行防護。其中包括內(nèi)部與外部鏈接線的斷開、室外的防護盒出現(xiàn)電容漏電、鋼軌部分的接觸線出現(xiàn)接觸不良以及鋼絲繩的引接線出現(xiàn)接觸不良等 多種因素。

4）采用先進的軌道線路。

對觸發(fā)式蓄能電容進行周期放電，最終形成脈沖信號的周期不對稱，使鋼軌瞬間產(chǎn)生數(shù)萬瓦的功率，利用瞬間產(chǎn)生的數(shù)萬瓦功率實現(xiàn)不良導電層的擊穿，從而解決軌道分路不良的問題。

5）提高電路分路的靈敏度利于緩解分路不良問題。

6）研發(fā)不借助鋼軌就能將線路是否被占用的情況進行掌控科學方法，該區(qū)段的電路取代現(xiàn)行的軌道電路。

5 結(jié)論

種種跡象表明，由于軌道電路分路的不良所造成的危害是巨大而且非常普遍，因此，保證鐵路運輸行業(yè)的安全性迫在眉睫。一直以來，軌道電路的分路不良問題對鐵路電務部門工作的順利開展造成了嚴重障礙，通過不斷的完善發(fā)展，有些問題依然未能得到很好解決。因此對于軌道電路的分路不良問題的研究探索仍舊處于初始階段，由此可見，采取先進科學的防范措施，改善軌道電路分路不良現(xiàn)象，推動鐵路電務工作取得高效發(fā)展任重而道遠。

[1]楊潤霞.25Hz相敏軌道電路故障診斷系統(tǒng)的研究與設計[D].蘭州交通大學，2014.

[2]劉科文.淺議解決軌道電路中分路不良的方法[J].科技創(chuàng)新與應用，2014（11）：284.

[3]趙彥星.關于分路不良軌道電路參數(shù)調(diào)整的分析與思考[J].鐵道通信信號，2013（3）：30-33.