ZPW-2000無絕緣軌道電路典型工頻干擾問題分析與處置

李宗武

（中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司南京電務(wù)段，南京 210011）

在電氣化區(qū)段，ZPW-2000軌道電路工頻諧波干擾是日常維護(hù)的難點(diǎn)。在結(jié)合部造成的干擾問題查找時(shí)，存在干擾源特征不明顯、天窗時(shí)段干擾減小、結(jié)合部測(cè)試試驗(yàn)困難等不利因素。本文通過兩例結(jié)合部干擾問題典型案例分析，提供一些方法與思路。

1 案例一

1.1 干擾情況

某高鐵站上行一離去在檢測(cè)車檢測(cè)過程中，發(fā)現(xiàn) 2 000 Hz 干擾，最大值 240 mV，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)干擾值210 mV左右，如圖1所示。

圖1 檢測(cè)干擾Fig.1 Detecting interference

1.2 處置情況

干擾發(fā)生后，使用2000P儀表測(cè)試過車時(shí)情況，確定SS1LQG區(qū)段存在單頻諧波干擾，如圖2所示。

圖2 儀表測(cè)試干擾Fig.2 Test interference by instruments

排查思路有3點(diǎn)：一是查找電纜等自身設(shè)備造成的干擾；二是查找結(jié)合部干擾源；三是查找變化點(diǎn)造成的干擾。

1）自身干擾源排查。天窗時(shí)段測(cè)試被干擾區(qū)段設(shè)備特性參數(shù)，SS1LQG室外調(diào)諧單元零、極阻抗，實(shí)測(cè)值正常符合標(biāo)準(zhǔn)，其余室外器材參數(shù)測(cè)試也無異常。對(duì)照?qǐng)D2檢測(cè)截圖位置圖示，在SS1LQG-C6電容處實(shí)測(cè)軌面有210 mA左右（2 000 Hz，無低頻），甩開SS1LQG發(fā)送、接收電纜后軌面仍能測(cè)到此干擾信號(hào)，關(guān)閉鄰區(qū)段、鄰線室內(nèi)發(fā)送盒，仍能測(cè)試到較大干擾。排除鄰線、鄰區(qū)段自身設(shè)備原因造成的干擾。因干擾信號(hào)無低頻，基本可以確定為非移頻信號(hào)造成的干擾。

為了進(jìn)一步查找干擾源，天窗點(diǎn)內(nèi)增加測(cè)試范圍，對(duì)SS1LQG相鄰區(qū)段（站內(nèi)）干擾情況進(jìn)行檢查。室內(nèi)關(guān)閉所有2 000 Hz發(fā)送盒，現(xiàn)場(chǎng)仍能測(cè)試到道岔處較大干擾信號(hào)，其中19DG岔心處有211 mA，同SS1LQG區(qū)段一樣，排除移頻干擾，初步懷疑工頻干擾，且本站SS1LQG區(qū)段也同樣存在工頻干擾。

2）結(jié)合部干擾源排查。對(duì)全站回流情況進(jìn)行檢查，其中X、XF、SI、SII處有吸上線，SI、SII處扼流變壓器中心連接板接有鋼板回流至附近牽引變電所，如圖3所示?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)4處吸上線均有2 000 Hz干擾信號(hào)。當(dāng)晚供電配合將接觸網(wǎng)停電后，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試干擾信號(hào)如表1所示。

圖3 吸上線設(shè)置情況Fig.3 Setup of boosting cable

表1 接觸網(wǎng)停電對(duì)應(yīng)干擾測(cè)試情況Tab.1 Interference test situation corresponding to catenary power failure

經(jīng)聯(lián)合設(shè)計(jì)、供電部門共同研究，由設(shè)計(jì)提供方案及圖紙，對(duì)站內(nèi)回流方式進(jìn)行優(yōu)化，將SI、SII處吸上線和扁鋼回流（龍崗變電所末端也拆除）拆除、吸上線遷改至XD、XDF進(jìn)站外方接入空扼流并距信號(hào)設(shè)備100 m處、鋼軌回流采用電力軟線方式回牽引變電所，并加裝橫向連接線。優(yōu)化的目的是減小被干擾區(qū)段附近的工頻回流大小。

按照上述方案實(shí)施后，干擾有所減小，但干擾仍超標(biāo)準(zhǔn)幅值。問題未得到徹底解決。

3）變化點(diǎn)因素排查

經(jīng)調(diào)查，信號(hào)專業(yè)、接觸網(wǎng)供電專業(yè)在檢測(cè)出干擾前無更換器材、改變結(jié)構(gòu)的維修作業(yè)。工務(wù)部門進(jìn)行了道床清篩，道床增添石砟?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查鋼軌兩側(cè)石砟堆埋過高，鋼軌埋設(shè)于石砟中，石砟碰軌底，形成渦流效應(yīng)。發(fā)現(xiàn)這一特征后，調(diào)查SS1LQG、19DG被干擾區(qū)段均存在此特點(diǎn)，聯(lián)系工務(wù)對(duì)石砟進(jìn)行清理后，干擾值大幅下降，基本消除。

2 案例二

2.1 干擾情況

站內(nèi)正線某區(qū)段，檢測(cè)存在較大1 700 Hz干擾信號(hào)。

2.2 處置情況

1）經(jīng)排查、測(cè)試與鄰線、鄰區(qū)段無關(guān)，為電力高壓電纜干擾。該站對(duì)應(yīng)4-12DG、VIBG區(qū)段線路西側(cè)，X1LQG線路東、西兩側(cè)各存在兩根25 000 V接觸網(wǎng)供電高壓電纜。在電力電纜上測(cè)試1 700 Hz干擾信號(hào)電流達(dá)1 A以上。電纜徑路采用地面上水泥包封，距線路鋼軌距離在1～3 m，如圖4所示。

圖4 干擾情況Fig.4 Interference situation

電力部門聯(lián)系結(jié)合現(xiàn)有條件對(duì)電力電纜進(jìn)行局部外移。對(duì)不具備移設(shè)條件的，因電力電纜不可采取鋼管全包封方式屏蔽處理，采用半屏蔽方式處理，并將屏蔽層接地，經(jīng)處置后測(cè)試干擾下降。

2）鋼軌存在接地情況?？拷?1樞紐供電單元電纜側(cè)的鋼軌一處扣件缺少膠墊（距離SF進(jìn)站信號(hào)機(jī)60 m），存在接地情況。聯(lián)系工務(wù)部門增加絕緣膠墊，處置后干擾降低，如圖5所示。

圖5 膠墊缺陷整治前后對(duì)比測(cè)試情況Fig.5 Comparison of test situation before and after defects correction of rubber pads

上述兩個(gè)干擾因素經(jīng)排查整治后，干擾基本消除。

3 總結(jié)

1）查找干擾源。架空及埋設(shè)的高壓供電線纜均會(huì)造成干擾，在軌面形成高頻信號(hào)。在日常維護(hù)中，需積極聯(lián)系供電部門了解線路兩側(cè)供電電纜設(shè)置情況。具備移設(shè)條件的，聯(lián)合電力部門對(duì)電纜進(jìn)行移設(shè)，不具備移設(shè)條件的，需對(duì)電力電纜實(shí)施屏蔽措施，并對(duì)屏蔽層做接地處理。

2）鋼軌接地增加了干擾信號(hào)。鋼軌接地后形成通路，干擾信號(hào)電流增加。對(duì)干擾區(qū)段，需檢查測(cè)試鋼軌接地情況。

3）工程建設(shè)前期對(duì)接中，密切關(guān)注電力電纜的走向及與鋼軌的垂直距離，電力電纜敷設(shè)距線路必須滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的距離要求。

4）道床環(huán)境造成的干擾容易被忽略，如含鐵磁礦石石砟、石砟的填埋方式造成磁場(chǎng)疊加等，此類干擾應(yīng)結(jié)合維修動(dòng)態(tài)變化情況具體分析。