對電氣化鐵路軌道電路紅光帶的分析上課講義

1、對電氣化鐵路軌道電路紅光帶的分析2009-07-14 15:01對電氣化鐵路軌道電路紅光帶的分析軌道電路空閑紅光帶是信號設(shè)備的常見、多發(fā)故障，也是影響行車安全的主要故障之一。多年來，局、分局、電務(wù)、工務(wù)部門為減少這類故障 做了不懈的努力， 如采用和推廣高強度絕緣和粘接式絕緣軌距桿等。銀 川分局還下發(fā)了工電行車設(shè)備結(jié)合部養(yǎng)護維修管理辦法，這些針對 設(shè)備本身及管理方面存在的薄弱環(huán)節(jié)， 以提高其可靠性的措施是十分必 要的。但軌道電路露天動態(tài)運用，各種綜合因素對其影響較大，若想達 到減少和消除軌道電路空閑紅光帶的目的，還需各方繼續(xù)努力。1. 消除誤區(qū)，達到共識，聯(lián)合整治軌道電路是車站集中聯(lián)鎖的重要組成

2、部分，軌道電路已不 僅僅反映列車占用和出清， 它已成為鐵路運輸行車指揮和編組站自動化 必不可少的基礎(chǔ)設(shè)備。在提高區(qū)間通過能力，編組站編組能力，鐵路運 輸效率， 保證行車安全中起著越來越重要的作用。 在控制臺上能及時反 映出軌道電路自身故障和由于異常狀況產(chǎn)生的故障現(xiàn)象。 由于軌道電路 受綜合因素影響較大， 任何一方出現(xiàn)問題， 都將影響軌道電路正常運用。 從我們歷年信號故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看， 軌道電路故障約占整個信號系統(tǒng)故 障的40%50%,頻繁的軌道電路故障降低了整個信號聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠 性，影響運輸生產(chǎn)的安全和效率，增加了維修工作和維修費用。從我們 多年的維修實踐來看, 僅僅依靠電務(wù)來減少和消除空閑

3、紅光帶是不可能 的,從信號系統(tǒng)內(nèi)部來看,是一個不易徹底解決的老問題。在這里呼吁 局、分局和有關(guān)部門給予充分理解,重新認(rèn)識造成軌道電路空閑紅光帶 的諸多因素，消除誤區(qū)，達到共識。組織工務(wù)、電務(wù)、供電、機務(wù)等各 部門通力協(xié)作，聯(lián)合行動，共同整治，并在財力上給予一定的支持，這 是減少和消除空閑紅光帶，保證安全的重要途徑。2 . 出現(xiàn)軌道電路“紅光帶”的原因及分析 我們對近幾年來管內(nèi)軌道電路故障原因進行了統(tǒng)計分 析。主要表現(xiàn)在：2.1 鋼軌鎖定不良，晝夜溫差、季節(jié)溫差造成竄軌嚴(yán)重， 軌端絕緣頂死，管墊拉破。絕緣接頭處應(yīng)為窄扣件卻安裝了一般扣件或 水泥枕固定盤條，螺母松動盤條碰魚尾板。2.2 支距桿、軌

4、距桿絕緣材料質(zhì)量較差，依靠擰緊螺母 來調(diào)整和固定軌距，造成粘接式軌距桿絕緣拉出，支距桿絕緣破損。2.3 普通絕緣軌距桿性能差，絕緣部分易損壞，電務(wù)采 用的尼龍絕緣性能差，夏天不耐高溫，冬天發(fā)脆易碎，高強度絕緣斷面 稍高出軌面就被撞碎，絕緣螺栓失效嚴(yán)重，絕緣老化。2.4 道岔尖軌與基本軌爬行， 使安裝裝置絕緣拉碎和單向磨損，復(fù)式交 分道岔第一、 二塊滑床板工務(wù)固定困難， 造成中心滑床板竄動與道岔角 鋼連接桿相碰造成短路， 交分道岔連接桿開口銷頂部與鋼軌底部相碰造 成短路。2.5 牽引電流中的沖擊電流和回流不暢易造成“閃紅” 和燒壞設(shè)備。2.6 工務(wù)在岔區(qū)基本軌一側(cè)多處用軌距桿 （有些不絕緣） 與

5、大地中栽的半截鋼軌相連； 供電部門有些桿塔地線不經(jīng)火花間隙直接 與鋼軌相連， 火花間隙失效或絕緣子漏泄電流超標(biāo)等， 造成兩條鋼軌牽 引電流不平衡，出現(xiàn)“閃紅”。2.7 各部門在軌道電路區(qū)段整治， 施工中的撬棍、 鐵板、 鐵絲、機具以及在站場內(nèi)檢破爛者拉的廢舊鐵絲、 易拉罐等拉動和稍不 注意，就會造成瞬間“紅光帶”， 使信號關(guān)閉， 甚至造成機車冒進信號。2.8 設(shè)備被盜及“自然災(zāi)害”。2.9 列車重載、提速、雙機牽引，原設(shè)計扼流變壓器 BE 400/25 容量不夠，造成軌道電路熔斷器熔斷， 電纜、扼流變壓器燒壞， 箱盒引接線燒斷。3. 減少軌道電路空閑紅光帶的措施和途徑3.1 工、電聯(lián)合整治各部

6、絕緣。 組織專門的整治隊伍， 在每年高溫和寒冷季節(jié)到來之前， 對正線所有軌端絕緣整治一遍。 整 治內(nèi)容主要有：工務(wù)鋼軌絕緣魚尾板螺栓更換為高強度螺栓； 對絕緣易 破損處所，在軌端絕緣鋼軌底部兩枕木間加一段小枕木，使軌端絕緣下 部不再懸空， 這樣可減少鋼軌兩軌頭動態(tài)上下錯位造成的絕緣破損；為 避免軌道絕緣處兩軌頭肥邊毛刺造成的短路， 對所有絕緣接頭處的軌頭 進行防塌面斜切打磨，處理絕緣和道岔處作用不良的防爬器、道釘?shù)取?電務(wù)將接頭處絕緣更換為稍低于兩軌頭面的高強度絕緣或在兩軌縫間 夾一片尼綸絕緣和一片高強度絕緣， 并滿足軌縫要求， 達到硬、軟搭配， 增大韌性以增加使用壽命， 并在年度集中修和工電

7、聯(lián)合整治中對所有絕 緣進行分解檢查，處理固定不良的箱盒引接線等。達到的標(biāo)準(zhǔn)：通 過對絕緣接頭的聯(lián)合整治，使道岔基本軌、尖軌和軌道區(qū)段絕緣接頭處 前后鋼軌鎖定良好，不爬行，不移動，安裝軌端絕緣的軌縫在鋼軌溫度最高時不應(yīng)小于6mm平時保持最大軌縫不大于12mm絕緣接頭處螺栓 扭矩力滿足600N?m至900N?m保持螺栓緊固，防止鋼軌竄動損壞絕緣 管墊，在軌端絕緣處無道釘、扣件、盤條碰魚尾板等。3.2 對軌距桿進行聯(lián)合整治。 在領(lǐng)導(dǎo)支持財力允許的條件下，將全咽喉區(qū)絕緣軌距桿更換為粘接式絕緣軌距桿。電務(wù)部門每年必須對所有軌距桿支距桿進行全面測試，檢查，發(fā)現(xiàn)絕緣不良、 老化、破損及時通知工務(wù)部門配合處理

8、。經(jīng)測試、檢查良好的軌距桿打 上年度檢查號。工務(wù)部門應(yīng)在支距桿絕緣處加高強度絕緣墊片，以 防螺母擰得太緊損壞絕緣，在安裝新軌距桿前應(yīng)通知電務(wù)測試、打號。3.3 工務(wù)在鋼軌上焊接時，要提醒工作人員地線必須接 在同一根鋼軌上，否則易燒壞軌道電路熔斷器或元器件。3.4采用抗干擾設(shè)備。25Hz相敏軌道電路優(yōu)點很多，但 也存在嚴(yán)重的缺陷， 抗不平衡脈沖電流干擾的能力較差，尤其是短的道 岔區(qū)段， 二元二位繼電器經(jīng)常發(fā)生誤動。 多數(shù)情況表現(xiàn)為沒有被列車占 用的軌道區(qū)段，二元二位軌道繼電器受牽引電流的脈沖干擾瞬間落下， 在控制臺出現(xiàn)“紅光帶”，就是所謂的“閃紅”現(xiàn)象。 隨著機車單機功 率的增加，牽引電流加大，

9、出現(xiàn)的概率明顯增多。例如，機車滿載通過 換相點（俗稱闖換相） , 接觸網(wǎng)有冰凌造成接觸不良，變電所地過流保 護開關(guān)的瞬間開閉等，均會使?fàn)恳娏W(wǎng)中產(chǎn)生大的沖擊電流。鋼軌是 牽引電流的回線、該沖擊電流對 25Hz相敏軌道電路的工作產(chǎn)生嚴(yán)重影 響，同時也說明鋼軌中的電化脈沖干擾電流是客觀存在的， 不是偶然現(xiàn) 象?，F(xiàn)有的解決辦法就是采用導(dǎo)和堵。導(dǎo)是指電路阻抗小，是指串聯(lián)諧 振電路；堵是指電路的阻抗大，是指并聯(lián)諧振電路。從濾波器來說，導(dǎo) 和堵均是指濾波器的阻帶特性，具體采用何種方式，需要根據(jù)干擾源的 情況來決定。銀川分局現(xiàn)在部分車站更換的 BES適配器，大大減少了閃 紅現(xiàn)象的發(fā)生。3.5改善25Hz信

10、號的傳輸特性，使二元二位繼電器軌道 線圈和局部線圈上的電壓相位差在 90°左右，使軌道電路處于純電阻狀 態(tài)，即最佳狀態(tài)（ 90°正負(fù) 8°是理想狀態(tài)）。3.6 充分認(rèn)識不平衡牽引電流對軌道電路的干擾，加強 日常檢修。因為不平衡電壓是由鋼軌中通過的不平衡牽引電流引起的， 而牽引電流不平衡是燒損軌道電路元器件造成故障的主要原因。 由于鋼 軌的集膚效應(yīng)，軌條內(nèi)外磁場形成內(nèi)外電感， 因鋼軌本身對地阻抗不一 致，鋼軌連接接觸電阻大小不一致，鋼軌周圍環(huán)境不一致，導(dǎo)致兩根鋼 軌傳輸阻抗不一致等諸多因素，引起兩根軌中牽引電流大小不一致。軌 道電路設(shè)計只允許牽引電流不平衡系數(shù)為5%

11、以下，而目前，鐵路運能運量不斷擴大，重載列車，多機牽引回流可達300400A甚至更高。因此, 在維修工作中要盡量保證鋼軌接續(xù)線完好，緊固扼 流箱中點連接線以 及扼流箱連接端子，使其接觸良好。工務(wù)軌端魚尾板螺栓緊固，岔區(qū)一 側(cè)鋼軌連接栽在地中半截鋼軌的軌距桿必須絕緣， 供電接觸網(wǎng)桿塔火花 間隙良好，地線不能直接與鋼軌相連， 以便盡量減少軌道電路的橫向不 平衡，降低牽引電流不平衡對軌道電路的干擾。3.7 在相敏軌道電路的接收端串聯(lián)電阻， 增加 25Hz 信號發(fā) 送功率，并抓好標(biāo)調(diào)，使室外變壓器端子連接達到送受電端電壓標(biāo)準(zhǔn)， 且一送多受區(qū)段電壓平衡，極性交叉正確，室內(nèi)軌道繼電器端電壓不超 標(biāo)。3.8

12、 加大新技術(shù)、新材料的投入。在取得上級部門理解和 一定的財力支持下， 將變電所所在地以及“閃紅”區(qū)段設(shè)法更換大容量 的BES抗干擾適配器；將軌道電路送受電端 10A熔絲更設(shè)為限流裝置， 在該裝置上同時并接一個1A熔絲，當(dāng)非正常紅光帶時用1A熔絲是否熔 斷區(qū)分是設(shè)備故障造成還是不平衡電流造成 （限流裝置是為了壓縮非工 區(qū)所在地熔絲熔斷時的紅光帶故障延時） ；在聯(lián)鎖區(qū)鋼軌接頭處軌底外 側(cè)加焊 U 型鋼絲繩接續(xù)線，使軌端達到一塞一焊接續(xù)線，防止偷盜。在 電氣集中改造時，建議采用 UM71型無絕緣軌道電路，從根本上克服傳 統(tǒng)軌道電路受外界條件影響大， 故障率高， 調(diào)整頻繁， 維修量大等缺點， 免除了信號基建和更新改造工程中的軌道絕緣方面 （如軌端絕緣， 絕