摘 要：工頻干擾即50Hz交流信號對其它系統(tǒng)造成的干擾，ZPW-2000A軌道電路經(jīng)常受到的工頻干擾多數(shù)是牽引電流流經(jīng)其信號通道時產(chǎn)生的，文章通過對軌道電路及機車信號的理論分析，找出工頻干擾產(chǎn)生的原因，并提出相應(yīng)的解決措施

關(guān)鍵詞：ZPW-2000A軌道電路；機車信號；工頻干擾；牽引電流

前言

近年來，隨著鐵路的不斷發(fā)展，以及ZPW-2000A軌道電路的普遍應(yīng)用，50Hz交流信號對ZPW-2000A軌道電路移頻信號的干擾，導(dǎo)致機車信號錯誤顯示問題也越發(fā)嚴峻，給運輸生產(chǎn)及行車安全造成極大的影響。因此，分析干擾產(chǎn)生的原因和尋找解決方案是非常必要的。

1 ZPW-2000A軌道電路及機車信號簡介

軌道電路是以鐵路線路的鋼軌為導(dǎo)體構(gòu)成的電路。軌道電路發(fā)送器輸出的移頻信號通過電纜通道傳輸?shù)戒撥?。在軌道電路的另一端，將鋼軌上接收到的移頻信號能過電纜傳輸?shù)绞覂?nèi)軌道電路接收器，由接收器對接收到的移頻信號特征進行實時檢測。

機車信號是能夠自動顯示運行前方地面信號信息的車載系統(tǒng)。當機車運行在ZPW-2000A軌道電路區(qū)段時，機車信號系統(tǒng)的線圈接收軌道電路信息（如圖1所示）。連接線圈I和線圈II的“紅”端子，在“黑”端子就能夠得到一個電壓值，該值被車載系統(tǒng)計算分析后得到的就是前方地面信號的信息。

圖1 牽引電流通道示意圖

圖2 牽引電流回流示意圖1

2 工頻干擾的分析

2.1 工頻干擾產(chǎn)生的原理

工頻干擾即通常所說的50Hz交流信號對其它系統(tǒng)造成的干擾，ZPW-2000A軌道電路經(jīng)常受到的工頻干擾多數(shù)是牽引電流流經(jīng)其信號通道時產(chǎn)生的干擾。如圖1所示，牽引電流從受電弓被接入機車的電動機，然后通過輪對傳遞到鋼軌上。正常情況下，兩根鋼軌回流到變電所的通道阻抗基本一致，流經(jīng)兩根鋼軌的電流大小相等、方向相同，線圈I和線圈II的電動勢相互抵消，最后由兩個“黑”端子輸出給車載系統(tǒng)的工頻電壓值為零，這樣工頻信號并不干擾機車信號。但是，當流經(jīng)兩根鋼軌的電流大小不相等甚至相差懸殊時，線圈I和II的電動勢不能相互抵消，當該值超過一定幅值時，就會對機車信號車載系統(tǒng)造成干擾，可能會使車載系統(tǒng)對ZPW-2000A軌道電路傳達的有用信號不能正常識別，嚴重時能夠?qū)е峦＼嚒?/p>

2.2 工頻干擾典型故障案例

（1）道岔區(qū)段跳線設(shè)置不合理導(dǎo)致的工頻干擾現(xiàn)象

由于翼軌與心軌之間無跳線，導(dǎo)致在一定長度區(qū)域內(nèi)，運行方向左側(cè)走行軌無牽引電流，右側(cè)走行軌內(nèi)有牽引電流，兩根鋼軌內(nèi)牽引電流大小嚴重不一致，導(dǎo)致工頻干擾現(xiàn)象的發(fā)生（如圖2所示）。解決措施：在翼軌與心軌之間設(shè)置跳線。

（2）空扼流同單根鋼軌虛接導(dǎo)致的工頻干擾現(xiàn)象

扼流變壓器一端同鋼軌之間虛接，（如圖3左所示），相當于串接一個大阻值電阻，導(dǎo)致工頻干擾現(xiàn)象的發(fā)生。在現(xiàn)場觀察虛接點，大都會有大電流灼傷的痕跡。解決措施：使用新接線端子重新壓接，并緊固相關(guān)緊固螺母。

（3）單根鋼軌接地導(dǎo)致的工頻干擾現(xiàn)象（見圖3右所示）

導(dǎo)致鋼軌接地的原因很多，例如安裝車輪傳感器、轉(zhuǎn)轍機動作桿同鋼軌之間墊片破損且轉(zhuǎn)轍機外殼接地、鋼軌同軌枕之間墊片絕緣性能不佳等，鋼軌的意外接地點給牽引電流提供了回流變電所的便捷通道。流經(jīng)兩根鋼軌的電流大小不一致，導(dǎo)致工頻干擾現(xiàn)象的發(fā)生。解決措施：分別測試兩根鋼軌對地電壓值，如果差別很大則可以懷疑鋼軌存在接地點，逐一排查所有可疑點，直至兩根鋼軌對地的電壓值接近一致。

3 抑制工頻干擾的基本措施

按照電氣化區(qū)段鋼軌回流應(yīng)確保暢通的原則，兩根鋼軌通過的牽引電流不平衡系數(shù)應(yīng)滿足不大于5%的規(guī)定。日常維護要經(jīng)查檢查回流是否暢通，連接扼流中心的回流線、吸上線、火花間隙、區(qū)間橫向連接線、鋼軌引接線安裝是否符合電氣化區(qū)段防護要求，線路地錨拉桿對地絕緣是否良好，鋼軌是否存在單軌接地或單軌回流情況，確保兩軌條牽引電流平衡。ZPW-2000A區(qū)段工頻干擾具有復(fù)雜多變性，如相鄰線路干擾、相鄰區(qū)段干擾等，碰到具體問題時，還需進行深入的理論分析和調(diào)查研究，找準問題癥結(jié)，方可徹底整治。

參考文獻

[1]北京全路通信信號研究設(shè)計院.客運專線ZPW-2000A軌道電路[Z].2009.

[2]北京全路通信信號研究設(shè)計院.道岔跳線安裝引起工頻干擾的分析[Z].2013.

作者簡介：劉嘉（1982-），男，黑龍江省哈爾濱市，沈陽鐵路信號有限責任公司，學士，研究方向：ZPW-2000A軌道電路。