城市軌道50Hz單軌條相敏軌道電路的應(yīng)用分析

摘 要：近年來，隨著城市化進(jìn)程的加快，軌道交通業(yè)也迎來了更大的發(fā)展空間。由于我國軌道交通廣泛使用的是1500V直流牽引，所以，其中的鋼軌不但是軌道交通電路信號(hào)的傳輸媒介，還是牽引回流的有效通道。本文以南寧地鐵1號(hào)線單軌條50Hz相敏軌道為例，對(duì)其運(yùn)行原理以及在應(yīng)用中需要注意的幾個(gè)問題進(jìn)行了詳細(xì)的探討。

關(guān)鍵詞：城市軌道；50Hz；單軌條相敏；軌道電路；應(yīng)用；分析

中圖分類號(hào)：U284.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）17-0172-02

在城市軌道交通中，單軌條50Hz相敏軌道電路設(shè)備的結(jié)構(gòu)極其簡(jiǎn)單，其不但維護(hù)起來比較方便，并且還具有極強(qiáng)的抗干擾能力。近些年來，隨著城市的快速發(fā)展，軌道交通也得到了更大的發(fā)展空間，而單軌條50Hz相敏軌道電路在直流牽引區(qū)段的車輛段、停車場(chǎng)以及正線道岔區(qū)段均得到了廣泛的應(yīng)用。由于城市地鐵以及輕軌車輛段內(nèi)的列車沒有機(jī)車的信號(hào)顯示，所以，對(duì)于軌道電路的功能一般也只有列車的占用檢查。南寧地鐵1號(hào)線屯里車輛段內(nèi)的電力機(jī)車也使用的是1500V直流牽引，并且其單條鋼軌也是牽引回流的有效通道，因此，50Hz交流連續(xù)式軌道電路中就需要增加一種防護(hù)設(shè)備，即濾波器，但是當(dāng)軌道電路中的濾波器發(fā)生故障后，軌道電路的安全性也就沒有了保障，因此，為了更好的保證軌道電路的安全性，就需要采用單軌條回流方式的50Hz相敏軌道電路。下面就針對(duì)單軌條回流方式的50Hz相敏軌道電路的技術(shù)原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

1 單軌條回流方式的50Hz相敏軌道電路運(yùn)行原理

在軌道電路中，其之所以被稱為單軌條軌道電路，是因?yàn)槠潆娐分兄挥幸桓撥壸鳛闋恳亓鞯碾娐吠ǖ?。具體如圖1所示。其在運(yùn)行中，為了使相鄰的軌道電路中的絕緣節(jié)處將牽引回流電路導(dǎo)通，就需要采用極性交叉的方式將絕緣節(jié)處相對(duì)的鋼軌用電纜連接起來。在本次單軌條50Hz相敏軌道電路的軌道接收器中，采用了二元二位繼電器，即50Hz微電子相敏接收器。由于其能夠有效提高返還系數(shù)，對(duì)軌道電路調(diào)整有著極其積極的意義，除此之外，還與二元二位繼電器有著相同的接受阻抗和靈敏度。因此，在最近幾年所設(shè)計(jì)的工程中，大都采用了此種形式的微電子接收器。南寧地鐵1號(hào)線單軌條50Hz相敏軌道電路采用了微電子接收器，所以說，其軌道繼電器采用了JWXC-1700型繼電器。

圖1中，BG5表示送電端的電源變壓器，BZ表示受電端的中繼變壓器，JNQ表示節(jié)能器，R1和R2表示送電端和受電端的防護(hù)電阻，RD1和RD2表示送電端和受電端的熔斷器，WXJ50表示50Hz微電子相敏接收器。

此種軌道電路不但具有良好的頻率特性，此種特性能夠保證微電子接收器在接收到直流牽引的電流干擾時(shí)，對(duì)繼電器進(jìn)行保護(hù)，使其不會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作，但是在此接收器的局部電源上如果加上50Hz的交流電壓，并且此接收器在接收到了以鋼軌為通道的軌道信息后，軌道電路的頻率也會(huì)轉(zhuǎn)變成50Hz，此時(shí)，還需要達(dá)到與接收器合適的相位時(shí)，軌道電路才會(huì)正常工作。除此以外，此種軌道電路還具有相位選擇的特性，這種特性的作用就是，當(dāng)軌道端的絕緣出現(xiàn)破損時(shí)，其能夠?qū)壍离娐返陌踩宰龊帽ＷC。

在設(shè)置軌道電路的基本參數(shù)時(shí)，將其中的鋼軌阻抗設(shè)置為0.8∠60°Ω/km，將倒閘電阻設(shè)置為1Ω·km～∞，并且還要保證50Hz電源電壓的范圍在220V±606V，4根牽引軌道并聯(lián)在一起作為股道，當(dāng)電路中的分路電阻為0.15Ω時(shí)，其電路的極限長(zhǎng)度為300m。

2 單軌條回流方式的50Hz相敏軌道電路在應(yīng)用中需要注意的事項(xiàng)

2.1 電路的供電情況

由于本項(xiàng)目微電子接收器局部電源為交流110V/50Hz，而軌道電路的送電電源為220V/50Hz，這兩個(gè)電源應(yīng)該從同一個(gè)電源屏中輸出，結(jié)合微電子接收器的特點(diǎn)要求，將兩電源之間的相位角設(shè)置為0°是最為理想的。由于軌道電路具有相位選擇的特性，當(dāng)局部電源與軌道電路之間的相位角為0°時(shí)，應(yīng)該以上面圖1中所示的方式來構(gòu)成軌道電路，這樣能夠更好的保證軌道電路的正常運(yùn)行。此時(shí)，微電子接收器的73和83端子分別與軌道電路的正極和負(fù)極連接在一起，將51和61端子分別與局部電源的正極和負(fù)極相連。在對(duì)軌道電路進(jìn)行調(diào)整前，需要按照?qǐng)D紙中的相關(guān)要求對(duì)標(biāo)有同名端設(shè)備的連接情況進(jìn)行詳細(xì)的檢查，要保證其與鋼軌之間的連接符合相位的要求。

2.2 電路中防護(hù)電阻R1和R2的選擇

由于軌道電路中的牽引電流需要經(jīng)過軌道電路中的一根鋼軌，其中牽引電流在經(jīng)過鋼軌時(shí)，會(huì)有一小部分流入到軌道電路中的元器件中，此時(shí)，為了將這部分電流對(duì)軌道電路造成影響降到最低，就需要在軌道電路的送電端和受電端分別裝設(shè)兩個(gè)防護(hù)電阻，即R1和R2。在選擇電阻的規(guī)格時(shí)，可以選擇R1-2.2/220型固定抽頭式電阻。裝設(shè)在送電端的R1電阻在電路中還起到了限流的作用。而在固定送電端的限流電阻和受電端的防護(hù)電阻的阻值時(shí)，需要以設(shè)計(jì)圖中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，此時(shí)需要注意的是，不能將其作為調(diào)整到軌道電路的方式來進(jìn)行調(diào)整。如果不注意將限流電阻調(diào)的過小，就會(huì)導(dǎo)致電路中直流磁化電流的增加，對(duì)軌道電路的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響。

2.3 電路中各個(gè)設(shè)備的設(shè)置

在車輛段以及停車場(chǎng)內(nèi)，軌道電路中的變壓器箱內(nèi)各電氣元件應(yīng)按照上面圖1中所示的方式進(jìn)行裝設(shè)。但是在正線區(qū)段，很多工程都會(huì)將其裝設(shè)在隧道內(nèi)，或者是高架橋上，因此，在有限的安裝空間內(nèi)，要將圖1中提及到的設(shè)備全部裝設(shè)在室內(nèi)，這樣能夠方便進(jìn)行維護(hù)，但是需要注意的一點(diǎn)就是要根據(jù)實(shí)際工程中軌道電路的情況來適當(dāng)?shù)脑龃?個(gè)防護(hù)電阻的阻值，或者是電路電纜芯的截面積。在南寧地鐵1號(hào)線工程中就采用了這種方式來增加了電路中防護(hù)電阻的阻值。

2.4 可以采用橫向連接線的方式來構(gòu)成軌道電路

一般情況下，在城市軌道交通的正線上采用音頻無絕緣軌道電路也是非常重要的。當(dāng)軌道電路的分界點(diǎn)為S棒時(shí)，為了對(duì)上下行線的牽引電流進(jìn)行均衡，就需要在每隔1km左右的線路處將上下行線的鋼軌或者S棒中的點(diǎn)用一條橫向連接的線連接起來。并且還要在道岔的彎股以及渡線處設(shè)置單軌條50Hz相敏軌道電路，通過此種方法來對(duì)列車占用的情況進(jìn)行檢測(cè)，然后通過敷設(shè)機(jī)的信號(hào)環(huán)線將在ATP的信息發(fā)送出去。在工程的設(shè)計(jì)中，在構(gòu)成軌道電路過程中，采用橫向連接線的方式來完成（如圖2所示）。而在道岔渡線處的單軌條50Hz相敏軌道電路中，也正是以正線以及均流的橫向連接線來構(gòu)成了軌道電路的整個(gè)回路。圖2中虛線所表示的正是如此。

2.5 尤其要注意牽引回流軌所引起的電路混電問題

由于軌道電路中，牽引回流軌在變電所通過電纜將其接通，因此，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員一定要處理好極性交叉、牽引回流軌、以及道岔跳線等之間的關(guān)系，以此來更好的防止電路混電問題的發(fā)生。

3 結(jié)束語

總之，50Hz單軌條相敏軌道電路在城市軌道交通中已經(jīng)得到了廣泛的使用，其不但結(jié)構(gòu)極其簡(jiǎn)單，并且維護(hù)起來還極其方便，軌道電路中的電壓也與一般線路相比，比較穩(wěn)定，并且其還存在著一定的抗干擾能力。由于城市軌道交通工程中的車輛段以及停車場(chǎng)內(nèi)沒有電碼化的設(shè)備，導(dǎo)致軌道電路在線路中只起到了列車占用的功能，因此，在城市軌道交通中，應(yīng)用50Hz相敏軌道電路時(shí)需要明確電路的供電情況，合理的選擇電路中防護(hù)電阻R1和R2的阻值，合理的設(shè)計(jì)電路中各個(gè)設(shè)備的布置情況，采用橫向連接線的方式來構(gòu)成軌道電路，注意牽引回流軌所引起的電路混電問題，能夠有效保證軌道電路的正常運(yùn)行。

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收稿日期：2018-5-11

作者簡(jiǎn)介：韋承宏（1988-），男，壯族，大專，主要從事地鐵信號(hào)管理工作。