祁少康 陳建譯 葉建斌

（廣州鐵路（集團）公司電務處，廣州 510088）

1 ZPW-2000A無絕緣軌道電路的特點

ZPW-2000A型無絕緣軌道電路是在法國UM71無絕緣軌道電路技術引進、國產(chǎn)化基礎上，結(jié)合國情進行的技術再開發(fā)。ZPW-2000A在軌道電路傳輸安全性、傳輸長度、系統(tǒng)可靠性、可維修性以及結(jié)合國情提高技術性能價格比、降低工程造價上都有顯著提高。ZPW-2000軌道電路由較為完備的軌道電路傳輸安全性技術及參數(shù)優(yōu)化的傳輸系統(tǒng)構(gòu)成，是安全性高、傳輸性能好、具有自主知識產(chǎn)權的一種先進自動閉塞制式，具有軌道電路全程斷軌檢查、減少調(diào)諧區(qū)分路死區(qū)、調(diào)諧單元斷線故障檢查、移頻干擾防護、傳輸距離長、設備狀態(tài)穩(wěn)定、工程造價低等一系列優(yōu)點。所以，ZPW-2000A型軌道電路在我國鐵路已全面應用。

但現(xiàn)場線路應用情況復雜，存在一些特殊區(qū)段道床電阻變化較大，遇雨天各種綜合因素導致道床電阻急劇下降，嚴重時導致區(qū)段紅光帶的情況。

2 ZPW-2000A軌道電路紅光帶的案例說明

京九南段河源至龍川間線路穿越隧道ZPW-2000A非一次性調(diào)整區(qū)段有21419G、21431G，21527G、21539G，21464G、21450G共6個相鄰區(qū)段，于2006年至2011年間分別對發(fā)送電平、接收電平進行過調(diào)整，部分區(qū)段甚至在最惡劣天氣條件下調(diào)整接近極限。2010年6月15日，連降大暴雨21431G軌出1降至255 mV，應急將發(fā)送由3級調(diào)至2級，6月17日連降暴雨，軌出1再度降至246 mV，將接收電平從標準級調(diào)至140級，期間安排人員盯控。如果大雨繼續(xù)持續(xù)，可能使該區(qū)段調(diào)整到達極限，導致紅光帶故障無法恢復，影響行車。

3 現(xiàn)場調(diào)查和測試情況

為了分析現(xiàn)場道砟電阻降低原因，進行了現(xiàn)場的軌道一次參數(shù)測試、軌道電路工作參數(shù)的統(tǒng)計分析和扣件絕緣電阻的測試。

1）采用對稱雙短路法，測試鋼軌線路道砟電阻，如表1所示。

2）軌道電路軌面電壓分布情況測試，如表2、3、4所示。

3）扣件固定螺釘絕緣及墊板絕緣電阻測試

現(xiàn)場采用II型軌枕，軌枕絕緣結(jié)構(gòu)如圖1所示，共通過3部分的絕緣措施分離鋼軌與軌枕：1）鋼軌下部為絕緣墊板，確保軌底與軌枕絕緣；2）固定墊板直接壓在軌沿，固定螺栓與鋼軌電氣連通，固定螺栓在軌枕內(nèi)部采用硫磺錨固，實現(xiàn)與鋼軌的絕緣；3）固定墊板的另一側(cè)與軌枕間有尼龍扣件，確保墊板另一端與軌枕絕緣。這3個環(huán)節(jié)絕緣失效都會造成鋼軌絕緣降低，道床漏泄增大。

表1 雙短路法測試的數(shù)據(jù)

表2 21527G軌面電壓/電流測試記錄

表3 21527G，21539G軌面電壓/電流測試記錄

表4 21431G軌面電壓/電流測試記錄

對上述絕緣的測試內(nèi)容如表5所示。對固定螺栓與軌枕的絕緣性能在現(xiàn)場測試，拆除上方的扣件后測量。

線路在隧道內(nèi)，有粉塵堆積，空氣較干燥：21431G隧道內(nèi)軌枕固定螺栓絕緣測試，2～3間絕緣電阻為5 MΩ。

表5 在圖1位置各處測試記錄

根據(jù)對固定螺栓的絕緣電阻測試：軌道外側(cè)兩螺栓間絕緣電阻最低，為14 kΩ，螺栓與軌枕間硫磺錨固的上表面堆積了大量銹蝕的鐵屑，沖洗干凈扣件下方的堆積污物后，測試達到140 kΩ，說明該銹蝕的鐵屑破壞了硫磺錨固的絕緣性能，造成鋼軌與軌枕絕緣減弱，道床漏泄增大。

4 軌道電路的常規(guī)參數(shù)的分析和對比

為了確認是由于道床漏泄造成的軌道電路信號減弱，現(xiàn)場對軌面電壓進行逐點測試，并與計算的道床軌面電壓進行對比。21527G的軌面電壓對比，條件為發(fā)送端621 m為1.1 Ω·km。接收端650 m為3 Ω·km，因為根據(jù)線路情況，接收端為直線區(qū)域，扣件損耗較少，判斷道砟電阻較高。21539G軌面電壓對比，線路送受端情況較為接近，全程采用1.8 Ω·km道砟電阻進行仿真。21431G軌面電壓對比，條件為發(fā)送端851 m為5 Ω·km，接收端420 m為15 Ω·km，因為根據(jù)線路情況，接收端為開放線路，判斷道砟電阻較高。

如圖2所示，根據(jù)測試對比結(jié)果，實測軌面電壓分布情況與計算結(jié)果相近，趨勢相符。

5 結(jié)論

經(jīng)過現(xiàn)場測試實際最低道砟電阻值21527G為1.1 Ω·km、21539G 為 1.8 Ω·km、21431G 為4.3 Ω·km，對21527G和21539G已經(jīng)接近1 Ω·km邊緣值，軌面電壓分布測試結(jié)果與根據(jù)實測道砟電阻理論計算的軌面電壓分布一致。通過校驗判斷得到，確系由于線路道床漏泄造成的軌道電壓偏低。

根據(jù)現(xiàn)場的調(diào)查判斷，測試區(qū)段道砟電阻低的主要原因彎道導致內(nèi)側(cè)鋼軌扣件腐蝕嚴重、絕緣墊板電阻偏低，遇到下雨大量的鐵屑溶解導電造成道床漏泄增大，接受電平減小，所以雨天需要進行調(diào)整，如果調(diào)整到極限則出現(xiàn)紅光帶無法恢復的情況。

任何制式都有其能夠適應的工作環(huán)境和極限指標，ZPW-2000A在適應低道床方面已經(jīng)取得很大進步，但是在現(xiàn)場環(huán)境超出其能適應的范圍后，仍會出現(xiàn)無法實現(xiàn)一次調(diào)整的問題。因此，對于該類問題，需要從設計源頭解決，在設計初期就需要根據(jù)線路條件合理的判斷，對各種典型的低道床環(huán)境要提前進行分割處理。

[1]當代中國鐵路信號（2001～2005）編輯委員會.當代中國鐵路信號（2001～2005）[M].北京：中國鐵道出版社，2007