浅析铁路信号轨道电路分路不良解决方案

【摘要】近年来，轨道电路分路不良问题已成为电务部门安全整治的严重问题。针对轨道电路分路不良问题分析了现状，提出了测试方法及解决方案。

【关键词】轨道电路；分路不良；解决方案

中图分类号：TV 文献标识码： A

1轨道电路分路不良的现状

轨道电路是利用铁路线路的钢轨作为导体传递信息，检测轨道上有无车列占用，并能发送轨道是否空闲及是否完整的信息，起到地面设备与机车设备之间信息发送与接收的传输通道作用。但如果钢轨轨面或轮对踏面生锈，造成列车轮对不能可靠短路钢轨，使轨道继电器不能可靠落下，导致轨道电路分路不良，将严重威胁铁路行车安全。据2007年12月统计，全路有超过3.6万处轨道电路分路不良区段，这些区段已成为铁路运输安全的重大隐患。轨道电路分路不良形成的原因比较复杂，既有气候、环境等因素，也有材质、走不走车等影响，是一种动态的变化，难于掌握。随着铁路运输布局调整，中间车站作业减少，有的轨道区段不经常走车，特别是在较长时期不过车或在高温潮湿的情况下，造成了更多的轨道电路分路不良。因此，研究新型的、适应现场的轨道电路分路不良整治方案已迫在眉睫。此外，还必须研究一种测试方法或测试标准，较接近并留有一定安全余量的模拟静态分路，规范轨道电路分路测试方法，避免由于测试方法不接近实际，造成对轨道电路分路不良定性的不准确。

2轨道电路分路不良问题的分析

钢轨与车轮之间的接触大致可分为半导体薄膜接触、氧化薄膜接触和电阻接触3种。电阻接触是通常的接触方法，其分路电阻非常小；氧化薄膜接触发生在极少走车的被红锈和黑锈覆盖的钢轨区段；而一般常说的分路不良多为轨间半导体薄膜接触。经过现场广泛的调查和了解，绝大多数分路不良区段是生锈区段或因生锈过车后在轨面黏附黑色固体的区段。经核实，锈和黑色固体为氧化铁成分，可视为半导体。能够使半导体薄膜导通的电压约0.6V，即击穿双轨面的电压应在1.2V以上。如果分路状态下轨间残压大于1.2V，而对应继电器的残压在可靠落下值以内，便能够解决大部分轨道区段分路不良（半导体薄膜覆盖区段）。但97型及旧型25Hz相敏轨道电路的调整状态轨面电压多在0.4～0.8V以内，分路时的轨间残压更低，显然不能击穿半导体薄膜，因此造成轨道区段分路不良。国际铁路联盟UIC推荐的确保车轮在轨间良好分路的轨间电压（峰值）为：钢轨表面通常干净的区段，1.1V；轻轨车辆行走，闲散的线路区段，6V；钢轨表面有一层半导体、半绝缘层污染的区段，10V；钢轨表面氧化生锈严重、陈旧的区段，50V。

原25Hz相敏轨道电路还不到峰值1.1V，因此也只能确保钢轨表面干净区段的分路，对于那些闲散的、钢轨表面污染、氧化、生锈的区段经常会分路不良，这和国际铁路联盟的建议基本一致。根据以上的分析，对于半导体薄膜覆盖区段，提高轨间电压击穿半导体薄膜，可以解决绝大多数的轨道电路分路不良问题。

3 3V化25Hz相敏轨道电路的研制

97型25Hz相敏轨道电路鉴定后，由于其具有抗干扰特性好等特点而得到广泛的应用。3V化25Hz相敏轨道电路在97型25Hz相敏轨道电路的基础上进行了改进，将轨面电压提高到3V以上。通过调整轨面电压达到国际铁路联盟推荐的第2挡电压（峰值6V），适用于轻轨车辆行走的轨道电路区段。3V化25Hz相敏轨道电路具有以下特点。

（1）.扼流变压器增加第3线圈，增加调谐器的设计容量以提高功率，提高25Hz相敏轨道电路抗干扰能力，使抗不平衡电化干扰达到100A以上；利用谐振增大励磁阻抗，改进分路特性。

（2）.保留97型25Hz相敏轨道电路工作的稳定性；利用计算机进行仿真计算，制定计算；模拟盘安装与现场同样的调整表；保留全部双轨条的扼流配置，送、受电端均采用谐振型扼流变压器，用增加最少的轨道功率，最大限度地增高轨面电压，击穿氧化膜层，达到受电轨面3V左右及以上的电压，迫使轨面残留1V时，对应轨道继电器电压≤可靠落下值；站线同样维持“一头堵”的设计原则和保持良好的防冲击干扰性能，可继续使用JWXC-H310继电器。

（3）.增加送、受电端轨道电阻，提高分路灵敏度。

（4）.优选轨道电路的终端阻抗，利用电抗器使之稳定在一定范围；在提高分路灵敏度的同时，满足第3轨的断线监督。

（5）.利用受电端电抗变压器的饱和特性，当调谐器故障，不平衡干扰电流>40A时，自复式熔断器断开，保护终端设备。

（6）.严格实行极叉防护，做到电化区段新、老制式，新、新制式绝缘单破、双破均有检查；非电化区段均有防护。

（7）.严格HF2-25防护盒的LC参数，采用调相器调相，以调整由于电码化增加隔离设备造成的相位偏移。

（8）.采取电化、非电化通用形式的3V化轨道电路，实施电化时只要把变压器更换为扼流变压器即可。变压器也有形如扼流的第3线圈，采用调谐的办法，提高终端阻抗。各种电码化隔离设备及轨道电路调整表都可以通用。

（9）.在轨道电路长度较长时（≥1000m），使用电抗变压器，以适应道碴电阻从0.6Ψkm变化到∞造成的轨道继电器电压超过60V的情况，同时保证故障-安全和分路灵敏度不改变。

（10）.符合故障-安全的原则，可实施积木化的施工改造，根据需要统一供电电源，分2种制式（3V化，高压脉冲），4种情况（按UIC国际标准），逐区段改造。原来已改造为电子继电器或电子防护盒（固定返还系数）的均能继续使用，进一步发挥效能。施工简单易行，节省投资，分路效果良好。

（11）.采用改进型自复式断路开关做轨道电路的熔断器。

4高压脉冲轨道电路的研制

3V化25Hz相敏轨道电路虽然能够解决大部分轨道电路分路不良问题，但对于常年不走车的区段仍然不能够完全解决，必须采用高压脉冲轨道电路。高压脉冲轨道电路的脉冲峰值在轨面上可达到100V。高压脉冲轨道电路是在法国高压电冲轨道电路和我国高压不对称轨道电路的基础上，做了一些改进。

（1）高压脉冲轨道电路可以采用25Hz或50Hz电源供电，便于25Hz相敏轨道电路的使用。

（2）为便于提高轨面脉冲电压，减小电缆传输损耗，发码器设置在室外XB箱内。

（3）为解决差动继电器跳动问题，需要复示继电器延时吸起，并且对所要求延时的时间不能积累。即在现场小车跳动时，继电器计时从零开始到2.6s延时继电器延时吸起为止。JSDXC-A850型时间继电器，是为高压脉冲轨道电路专门研制的，用作复示继电器。该时间继电器采用数字处理技术，提高了原时间继电器的抗干扰能力，符合故障-安全原则。它使用单片机代替传统的阻容延时电路，具有延时时间精确、工作更加稳定的优点。

（4）研制了与电码化叠加的高压脉冲隔离盒。选取高级别元器件，提高了该轨道电路的抗干扰能力和可靠性。

5解决方案

我国铁路内轨道电路存在分路不良的问题，已经有三十多年的历史，随着电气集中（移频信号的广泛应用，轨道电路安装数量增加，分路不良带来的安全隐患越来越突出，整治轨道电路分路不良是一项系统工程，与车务（工务（电务（车辆等各个专业关系密切，只有各专业密切协作，共同努力，搞好结合部的安全管理，才能消除安全隐患，保证行车安全。

（1）加强设备整治，强化本质安全。安全生产要从源头抓起，从本质安全入手，要加大设备投入，积极开展科技攻关，改进设备性能，才能控制轨道电路分路不良的发生，达到治本的目的。铁道部和各铁路局电务部门在信号%信号维护规则允许的范围内应采取特定的调整措施，在确保轨道电路正常运用的前提下，最大限度地提高轨道电路分路灵敏度’a2b组织科研攻关，积极探索研制钢轨防锈或除锈的办法及产品。

（2）加强安全管理，强化现场控制。在解决轨道电路分路不良这一安全隐患工作中，完善规章制度加强安全管理，强化现场控制是必不可少的。制定完善技术标准，有关部门应对轨道电路分路不良的判定，测量，对提高分路灵敏度的各项技术指标制定统一的标准，使得

设备维修。

参考文献

[1] 刘科文.浅议解决轨道电路中分路不良的方法[J]. 科技创新与应用. 2014（11）

[2] 罗鲜，李冰.一种新型钢轨除锈车的设计与开发[J]. 科技创新导报. 2014（03）