滸墅關(guān)站高壓脈沖區(qū)段軌道電路紅光帶故障原因分析

董 旭 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司辦公室

X月X日，京滬線滸墅關(guān)站8DG高壓脈沖區(qū)段出現(xiàn)紅光帶，從表象看這是一起常見的軌道電路紅光帶故障，但通過現(xiàn)場調(diào)查和深入分析，發(fā)現(xiàn)在安全風(fēng)險(xiǎn)研判、專業(yè)結(jié)合部管理等方面還存在安全隱患和弱點(diǎn)。

1 故障概況

X月X日，京滬線滸墅關(guān)站下行V型天窗修時(shí)間段內(nèi)（17:48～20:17），供電部門在站內(nèi)進(jìn)行人工絕緣子清掃等作業(yè)，為確保人身安全，供電作業(yè)人員在下行線8DG處接掛了地線，20：17下行天窗修結(jié)束，作業(yè)人員將接地線拆除后，紅光帶仍未恢復(fù)，20：31信號(hào)工區(qū)更換8DG送端高壓脈沖發(fā)碼盒后紅光帶消失，未影響行車。

2 原因分析

2.1 處置過程

（1）室內(nèi)處理情況：在8DG送端分線盤處測得交流電源220 V，受端分線盤測得波頭、波尾電壓23 V/28 V（正常值350 V/75 V左右），甩開電纜測試電壓無變化，判斷為室外故障。

（2）室外處理情況：在8DG送端測試軌面電壓和引入線電流，軌面波頭/波尾電壓為3.9 V/4.6 V，引入線波頭電流為0.47 A左右（正常值8 A左右）；測得送端XB箱內(nèi)發(fā)碼電源變壓器I次側(cè)電壓221.7 V，II次側(cè)電壓412 V，III次側(cè)電壓14.8 V，高壓脈沖發(fā)碼盒6、8端子測得波頭/波尾電壓25.35V/30 V左右（正常值380 V/80 V左右），且發(fā)碼盒指示燈不亮，判斷為高壓脈沖發(fā)碼盒不良，更換后恢復(fù)正常。

2.2 高壓脈沖原理簡介（圖1）

室內(nèi)分線盤送端交流220V電源→發(fā)碼電源變壓器（GM.BDF-100/25）I次側(cè)高壓脈沖發(fā)碼盒（GM.HF-25）→送端扼流變壓器（變比6.5:1）→鋼軌→受端扼流變壓器（變比1:6.5）→室內(nèi)分線盤受端→譯碼器（GM.Y）解調(diào)二元差動(dòng)繼電器。

圖1 高壓脈沖原理圖

2.3 微機(jī)監(jiān)測曲線分析

如圖 2、3、4所示，自 18：08起，8DG 譯碼器輸出波頭/波尾電壓（即二元差動(dòng)繼電器頭/尾電壓）由原51 V/50 V降至2.9 V/5.5 V；8DG譯碼器輸入波頭/波尾電壓（即分線盤受端頭/尾電壓）由原355 V/77 V降至24.7 V/28 V；高壓脈沖波形周期由原3.08 Hz降至0 Hz，直至20：31紅光帶恢復(fù)，各部電壓曲線恢復(fù)正常。

圖2 8DG故障時(shí)譯碼器輸出波頭/波尾電壓曲線截圖

圖3 8DG故障時(shí)譯碼器輸出波頭/波尾電壓曲線截圖

圖4 8DG故障時(shí)高壓脈沖波形周期截圖

2.4 現(xiàn)場調(diào)查情況

該起故障發(fā)生于滸墅關(guān)站下行V型天窗時(shí)間段內(nèi)，供電部門在站內(nèi)3道、I道14號(hào)、8號(hào)道岔處進(jìn)行人工絕緣子清掃等工作，由于8號(hào)道岔為上下行正線間渡線道岔，存在上行接觸網(wǎng)供電感應(yīng)危及人身安全的風(fēng)險(xiǎn)（下行接觸網(wǎng)停電、上行接觸網(wǎng)不停電），所以供電部門于18：08左右，在8DG靠近送端處將下行接觸網(wǎng)與鋼軌單邊接掛地線（如圖5），與8DG出現(xiàn)紅光帶時(shí)間吻合。

圖5 接掛地線示意圖

2.5 器材鑒定情況

廠家對(duì)更換下的發(fā)碼電子盒進(jìn)行檢修鑒定，發(fā)現(xiàn)整流橋Z2被擊穿損壞，并出具了題為“不平衡電流干擾對(duì)高壓脈沖電子盒影響”的報(bào)告說明（如圖6）：即當(dāng)接觸網(wǎng)地線接掛在單邊鋼軌上，會(huì)產(chǎn)生較大的不平衡電流，該電流通過扼流變壓器產(chǎn)生高壓，反饋至高壓脈沖電子盒輸出端，造成發(fā)碼盒中相關(guān)電子元器件被擊穿損壞。結(jié)合本起案例分析，地線接掛位置位于8DG發(fā)送端附近，產(chǎn)生了較大的平衡電流，該不平衡電流通過送端扼流變壓器（1:6.5）產(chǎn)生高壓，反饋至高壓脈沖電子盒輸出端，造成內(nèi)部整流橋Z2擊穿損壞。

圖6 廠家報(bào)告

3 解決措施

（1）加強(qiáng)安全風(fēng)險(xiǎn)研判。針對(duì)高壓脈沖軌道電路發(fā)碼電子盒、譯碼器等電子器材在不同工作場景、工作狀態(tài)下的電氣特性情況，充分進(jìn)行研判，必要時(shí)進(jìn)行模擬試驗(yàn)、綜合分析，不斷充實(shí)安全風(fēng)險(xiǎn)庫，降低故障概率。

（2）優(yōu)化接觸網(wǎng)地線接掛方式。由于單邊接掛接觸網(wǎng)地線會(huì)產(chǎn)生較大的不平衡電流，特別是在高壓脈沖區(qū)段，干擾尤為明顯。所以將接掛方式改為“雙邊接地”（如圖7），即：先將本區(qū)段的兩邊鋼軌可靠短路，然后再單邊連接接觸網(wǎng)接地，避免不平衡回流干擾沖擊信號(hào)設(shè)備。

圖7 “雙邊接地”方式

（3）扎實(shí)推進(jìn)修程修制改革。通過修程修制改革的不斷深入，工電供融合的持續(xù)推進(jìn)，各專業(yè)之間的結(jié)合部越來越少，溝通將越來越緊密，作業(yè)方式也將不斷優(yōu)化，特別是作業(yè)層，溝通聯(lián)系、學(xué)習(xí)交流將更為頻繁，能夠在作業(yè)中有效避免類似現(xiàn)象的發(fā)生。

4 實(shí)施效果

通過對(duì)該起高壓脈沖區(qū)段軌道電路紅光帶的分析和總結(jié)，提出了具體的整改措施，段、車間和工區(qū)高度重視，在同樣的作業(yè)中，加強(qiáng)與供電部門的聯(lián)系，并采取“雙邊接地”的接掛方式，再未出現(xiàn)類似的損毀器材的現(xiàn)象，現(xiàn)場作業(yè)安全有序，有效杜絕了專業(yè)結(jié)合部之間的漏洞，也消除了安全隱患。