電化區(qū)段特殊位置25 Hz相敏軌道電路的分析

周明君

(中國鐵路哈爾濱局集團有限公司，哈爾濱 150006)

1 有侵限絕緣的交叉渡線區(qū)段故障分析

1.1 故障現(xiàn)象描述

濱洲線安達站電氣化改造工程開通后，設備管理單位反映列車經(jīng)21/23#道岔反位運行中，當車輛進入23DG時15-17DG出現(xiàn)紅光帶，列車出清23DG后15-17DG恢復。區(qū)段位置如圖1所示（綠色線條為列車運行線路）。

圖1 23DG、15-17DG位置Fig.1 Positions of 23DG and 15-17DG

1.2 故障測試與分析

相鄰區(qū)段相互影響一般是因為鋼軌絕緣不良造成的，因此首先調取信號集中監(jiān)測，對該區(qū)段的軌道電壓及相位角進行記錄。監(jiān)測記錄顯示15-17DG調整狀態(tài)電壓為21.3 V，相位角為93.4°；分路狀態(tài)電壓為0.8 V，無相位角；23DG占用時電壓為10.6 V，相位角為156°。初步判斷（833）處鋼軌絕緣不良的可能性很大，隨后檢查了（833）處鋼軌絕緣，經(jīng)檢查此處鋼軌絕緣良好，排除了由鋼軌絕緣不良因素造成的紅光帶故障。

排除了鋼軌絕緣不良的因素后，使用封軌線對23DG進行模擬占用軌道試驗，試驗中發(fā)現(xiàn)模擬占用23DG時，15-17DG軌道電壓及相位角均未出現(xiàn)波動，說明此故障現(xiàn)象只有在列車實際占用時出現(xiàn)，也就是說列車也是構成故障的條件之一。從列車運行線路來看，故障與（833）處鋼軌絕緣無關，交叉渡線岔心處存在問題的可能性最大。

依據(jù)雙線條軌道電路圖對交叉渡線岔心處鋼軌絕緣和道岔跳線配置進行核對，發(fā)現(xiàn)交叉渡線岔心處鋼軌絕緣與設計圖紙不一致，鋼軌絕緣數(shù)量比圖紙多安裝了4組，如圖2所示。

圖2 交叉渡線岔心絕緣位置Fig.2 Positions of insulation of the frogs of intersecting crossover

在設計圖紙上發(fā)現(xiàn)只有A、B、C、D、E、F 6處鋼軌絕緣，而實際上站前單位多安裝了G、H、I、J 4處鋼軌絕緣。從理論上分析，多安裝鋼軌絕緣會造成死區(qū)段長度超標，但不會影響軌道電氣特性，結合故障時有列車占用這一條件，對現(xiàn)有絕緣安裝位置是否合理進行分析：

1）15-17DG和23DG在空閑時處于完全隔離狀態(tài)，相互間沒有影響；

2）當列車經(jīng)21/23#反位運行至轍叉心時，④經(jīng)列車與⑦相連，導致①和⑤相連；

3）15-17DG受端扼流經(jīng)①→④→列車→⑦→⑤及扼流中心連接板與23DG受端扼流形成半個線圈相連（15-17DG受端扼流半個線圈短路）；

4）造成15-17DG電壓及相位波動，軌道繼電器落下。

1.3 故障處理方案

從上述分析中可以看出，解決問題的關鍵是保證15-17DG與23DG的完全隔離，所以建議將E、F處絕緣上移至E’、F’位置鋼軌，確保15-17DG與23DG的完全隔離；同時取消A、B、C、D 4處鋼軌絕緣，保證死區(qū)段長度符合標準。

2 小站橫向連接及吸上線的設置

2.1 故障現(xiàn)象描述

濱北線江南線路所電氣化改造工程開通后，設備管理單位反映在后續(xù)的工務換軌施工中出現(xiàn)了XDJG斷軌后，XDJG軌道繼電器不落下的現(xiàn)象，初步判斷是軌道電路形成閉環(huán)造成的（第三軌）。江南線路所站場牽引回流設置如圖3所示。

圖3 江南線路所信號平面布置Fig.3 Layout of signals of Jiangnan Block Post

2.2 故障原因分析

江南線路所站場總長1 610 m，XDJG區(qū)段長度為1 040 m；信號專業(yè)在站場兩端設置了完全橫向連接，接觸網(wǎng)專業(yè)在站場兩端設置了吸上線。信號集中監(jiān)測記錄顯示，調整狀態(tài)電壓為24.5 V，相位角為89°；斷軌時電壓為14.9 V，相位角為120°。明顯有形成第三軌的特征，結合本站平面圖分析，形成第三軌的可能性有3點：1）通過接觸網(wǎng)吸上線構成；2）通過貫通地線構成；3）通過橫向連接構成（上下行線互為第三軌）。

2.3 現(xiàn)場驗證

根據(jù)理論分析，會同設備管理單位在天窗內對XDJG進行了現(xiàn)場試驗，結果如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)測試結果Tab.1 Data on test results

2.4 處理方案

從試驗過程可以看出，模擬斷軌后上行進站處橫向連接和吸上線任意一種在連接狀態(tài)，斷軌時軌道繼電器均不能可靠落下，因此必須取消上行進站處橫向連接和吸上線，用以保證實現(xiàn)斷軌檢查功能；但橫向連接是保證上下行軌道牽引電流平衡、消除上下行壓差的必要手段，所以還要在合適的位置新設橫向連接和吸上線滿足牽引回流需要。

最終選擇拆除在上行進站處橫向連接和吸上線，并在上行進站外方400 m處設置了空扼流用于安裝新的橫向連接和吸上線。施工完成后，經(jīng)試驗XDJG斷軌時，軌道繼電器可以可靠落下。

3 總結

25 Hz相敏軌道電路是目前鐵路系統(tǒng)中廣泛采用的一種電路信號系統(tǒng)，確保25 Hz相敏軌道電路信號的及時、精確傳輸，對于鐵路的安全運行起著極大的作用。當出現(xiàn)軌道電路信號故障時，對故障作出準確有效的判斷是進行故障處理的前提條件。結合鐵路區(qū)段實際故障問題，分析故障原因并提出解決方案，給電務以及施工人員在處理相關問題時提供一些思路，具體結論如下。

1）在交叉渡線處有一條線路為兩個區(qū)段時，岔心處絕緣必須確保左右兩個區(qū)段完全隔離，避免紅光帶故障出現(xiàn)。

2）站場長度小于2 km的車站，不應在站場兩端同時設置橫向連接和吸上線，應根據(jù)區(qū)段長度計算迂回回路的最小容許值，在區(qū)間合適位置設置橫向連接和吸上線。