高武東

（國(guó)家能源包神鐵路集團(tuán)神朔鐵路公司，陜西榆林791000）

0 引言

25Hz 相敏軌道電路，簡(jiǎn)單而言就是一個(gè)工頻牽引電路通道，并且可以直接對(duì)25Hz 的輸出電壓信號(hào)進(jìn)行傳輸。因此，在實(shí)際的鐵路運(yùn)輸過(guò)程中，為維護(hù)電路的正常工作，就必須選擇專(zhuān)門(mén)的電源供給電能。在室內(nèi)，可以使用相應(yīng)的裝置與防護(hù)設(shè)備加以組合運(yùn)用，而在戶外環(huán)境中，需要使用25Hz 諧振裝置供電，適應(yīng)當(dāng)前鐵路系統(tǒng)的要求。近年來(lái)，隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)人民的生活水平日益提高，對(duì)軌道交通系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)與需求也在日益增加。為了更好地適應(yīng)社會(huì)當(dāng)前的需要，保證人們的出行安全，需要及時(shí)進(jìn)行各項(xiàng)工作，同時(shí)也必須處理好25Hz 相敏軌道電路中出現(xiàn)的故障問(wèn)題，并根據(jù)各種問(wèn)題提供相應(yīng)的方案設(shè)計(jì)，保證方案的合理執(zhí)行，鐵路信號(hào)裝置能夠平穩(wěn)工作。

1 25Hz 相敏軌道電路的基本原理

軌道電路電源首先由電源屏供給的25Hz 軌道電源及其局部供電，然后再通過(guò)點(diǎn)斷的25Hz 軌道變壓器、限流電阻和扼流變壓器相互銜接，并連通相應(yīng)的路軌區(qū)段通道，將受端的軌道變壓器、扼流變壓器相互連接，更好地將線路傳回室內(nèi)。局部電源再供給二元或二位繼電器的局部線圈，局部線圈電流與軌道線圈電壓均達(dá)標(biāo)、局部電源相位超前軌道電源90o，將二元或二位繼電器吸起，軌道電路處在0.5 空閑狀態(tài)。與此相反，一旦二元或二位繼電器都沒(méi)有被吸起來(lái)，即軌道有車(chē)占用或故障，則軌道電路仍保持在分路狀態(tài)中。25Hz 相敏軌道電路自身也具備了較好的工作穩(wěn)定性，且維修簡(jiǎn)便，能較好地抵抗?fàn)恳╇婋娏鞲蓴_，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中深受好評(píng)。

對(duì)列車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督，以此實(shí)現(xiàn)信號(hào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。鋼軌直接鋪設(shè)在室外道床上，易受到一些外界因素的干擾。鋼軌絕緣破損、雷電沖擊、牽引電流干擾、連接線斷線、通道短接、器材不良等都會(huì)影響軌道電路的正常使用，控制臺(tái)出現(xiàn)紅光帶，影響運(yùn)輸安全和效率。因此，鐵路的電務(wù)部門(mén)、工務(wù)部門(mén)都應(yīng)該加強(qiáng)相關(guān)的工作，做好預(yù)防、維護(hù)工作，規(guī)避軌道紅光帶故障，確保信號(hào)設(shè)備的安全運(yùn)行。

2 25Hz 相敏軌道電路的主要特點(diǎn)

25Hz 相敏的軌道電路的主要特點(diǎn)，還需要從以下方面加以論述：

其一，25Hz 相敏軌道電路具有可靠相位和頻率選擇性，對(duì)于軌道自身具有較好的保護(hù)作用。

其二，25Hz 相敏軌道電路可以防護(hù)不均勻牽引的影響，在較大程度上達(dá)到對(duì)軌道的整體防護(hù)，同時(shí)還可以保證較好的信息傳輸特性。

其三，25Hz 相敏軌道電路具有較好的傳輸效果，在外界條件相同的情況下，25Hz 相敏軌道電路相較于其他的軌道有較好的能量輸送效果，同時(shí)還可以解決比較低道砟電阻的問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電路傳輸?shù)奶匦愿纳啤?/p>

其四，25Hz 相敏軌道電路自身具有較好的穩(wěn)定效果，基于50Hz 相敏軌道電路的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此同樣具有工作頻率的穩(wěn)定特性。

其五，由于25Hz 相敏軌道電路在實(shí)際工作中可以達(dá)到90o的相位差，所以，可以更合理地進(jìn)行電路的相位調(diào)整。

因?yàn)檐壍览^電器的局部線圈受內(nèi)部單獨(dú)的分音器供電控制作用，所以，既不直接與軌道電源分音器進(jìn)行連接，又不被接觸網(wǎng)的回流50Hz 所影響，提高了軌道繼電器的抗干擾能力屬性，不致受影響而產(chǎn)生錯(cuò)誤工作，進(jìn)而確保了軌道的順利工作。

3 25Hz 相敏軌道電路的構(gòu)成

25Hz 相敏軌道電路采用交流25Hz 電源進(jìn)行連續(xù)供電，在受電端采用二元二位軌道繼電器，從而將50Hz 電源分為25Hz，作為軌道電路的專(zhuān)用電源，表1為繼電器額定參數(shù)。

表1 繼電器額定參數(shù)

4 25Hz 相敏軌道電路的故障分析

在信息集中監(jiān)控管理系統(tǒng)中，對(duì)25Hz 相敏軌道電路所采取的模擬量，主要是通過(guò)軌道電路的電壓量和相位角，分析軌道電路的電壓值和相位角變化的大數(shù)據(jù)，便于相關(guān)人員更準(zhǔn)確了解當(dāng)前軌道電路的狀況，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前設(shè)備中出現(xiàn)的重大問(wèn)題。正常的城市軌道交通系統(tǒng)在無(wú)車(chē)輛占用時(shí)，電流最大值和相位角都維持在規(guī)定范圍，電流波形變化很小、無(wú)明顯變形，軌道電路平穩(wěn)工作。在有車(chē)輛占用時(shí)，軌道電路分路殘壓低于《普速鐵路信號(hào)維護(hù)規(guī)則》（鐵總運(yùn)〔2015〕238 號(hào)）的規(guī)范，微機(jī)監(jiān)測(cè)、控制臺(tái)命令穩(wěn)定顯示為紅光帶[1]。

4.1 軌道電路接收電壓大幅度下降

當(dāng)區(qū)段列車(chē)經(jīng)過(guò)后，電流驟然減少，較長(zhǎng)時(shí)間段數(shù)值都無(wú)法返回正常值，在這樣的情形下可以將故障區(qū)分成不同的種類(lèi)：電務(wù)員必須結(jié)合實(shí)際具體情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)診斷，以便針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行具體分析。在通常情況下產(chǎn)生這些問(wèn)題的原因是：軌距桿絕緣不良、道岔故障絕緣不良、扼流變壓器內(nèi)部絕緣不良，導(dǎo)接線接觸不良、道岔絕緣不良、扼流變壓器內(nèi)部絕緣不良、導(dǎo)接線接觸不良、電纜或配線對(duì)地絕緣不良等[2]。

4.2 軌道電路電壓曲線經(jīng)常出現(xiàn)下降波動(dòng)

軌道電路電壓發(fā)生明顯下降波動(dòng)，導(dǎo)致這種問(wèn)題的主要原因是接續(xù)導(dǎo)線、引接頭、跳線塞釘接觸不良等所引起。相關(guān)人員應(yīng)該立即進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的檢查排除工作，并針對(duì)不同的階段選擇不同的檢測(cè)手段。

4.3 軌道電路接收電壓超標(biāo)

根據(jù)當(dāng)前我國(guó)相關(guān)規(guī)定內(nèi)容，可以明確當(dāng)前軌道電路接收有一定的范圍。在信號(hào)采集過(guò)程中，系統(tǒng)出現(xiàn)電壓曲線超出范圍上限。導(dǎo)致這種問(wèn)題的主要原因是電壓調(diào)整不當(dāng)以及其自身存在不穩(wěn)定因素等。相關(guān)人員應(yīng)該根據(jù)相關(guān)規(guī)定做好相應(yīng)的調(diào)整，確保電壓處于穩(wěn)定的狀態(tài)。

4.4 軌道電路電壓緩慢平滑下降

軌道電路電壓緩慢平滑下降，導(dǎo)致這種問(wèn)題的主要原因是，在一些特殊的地段，特別是在降雨降雪期間，因?yàn)榈来猜┬勾蟮葐?wèn)題，會(huì)對(duì)電壓形成一定的影響。在信號(hào)采集監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，電壓下降幅度相對(duì)較小，下降的曲線較為平滑。相關(guān)人員可以通過(guò)軌道電路傳輸通道檢查測(cè)試進(jìn)行分析。

4.5 軌道電路電壓曲線頻繁出現(xiàn)瞬間上升波動(dòng)

軌道電壓在調(diào)整狀態(tài)的前提下，發(fā)生了大幅震蕩，多由擾動(dòng)所引起。相關(guān)人員必須予以重視，重點(diǎn)檢測(cè)牽引回流通道。

4.6 有車(chē)占用軌道電路時(shí)殘壓超標(biāo)

列車(chē)在占用軌道電路時(shí)，殘壓值應(yīng)當(dāng)達(dá)到《普速鐵路信號(hào)維護(hù)規(guī)則》（鐵總運(yùn)〔2015〕238 號(hào)）規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。但如果殘壓嚴(yán)重超標(biāo)，會(huì)產(chǎn)生軌道電路分路不良，無(wú)法正常指示車(chē)輛占用狀況，容易出現(xiàn)列車(chē)車(chē)輛沖突問(wèn)題。而產(chǎn)生此類(lèi)問(wèn)題的大部分原因是電路控制不良，同時(shí)在軌道表面出現(xiàn)了銹蝕、撒砂等問(wèn)題。此外，輕車(chē)占用、跳動(dòng)或其他因素亦會(huì)造成分路不良。一送多受的區(qū)段更應(yīng)嚴(yán)格試驗(yàn)與調(diào)整，各受端必須分別被占用，且殘壓值均不得超標(biāo)[3]。

4.7 相鄰軌道電路區(qū)段電壓同時(shí)出現(xiàn)波動(dòng)

相鄰的2 個(gè)區(qū)段，軌道電路電壓同時(shí)發(fā)生下降波動(dòng)。在通常情形下同一時(shí)間發(fā)生相同震蕩，2 個(gè)區(qū)段的震蕩幅度與曲線大致存在一定的相似性，共同的因素在于2 個(gè)相鄰區(qū)段的絕緣不足或2 個(gè)相鄰區(qū)段的引接線短路。

5 25Hz 相敏軌道電路出現(xiàn)故障問(wèn)題以及處理措施

關(guān)于25Hz 相敏軌道電路中在實(shí)際運(yùn)用中常見(jiàn)的問(wèn)題，以下從三個(gè)方面進(jìn)行論述。

5.1 一個(gè)咽喉或全站紅光帶

處理措施：因軌道電路采用集中送電的方式，所以首先考慮室內(nèi)電源屏問(wèn)題，檢查電源屏軌道電源輸出熔斷器，發(fā)現(xiàn)打落立即復(fù)位。若不能復(fù)位則甩開(kāi)分線盤(pán)室外電纜，再次復(fù)位熔斷器還不能恢復(fù)則考慮電源屏至分線盤(pán)間電源線短路。如果可以復(fù)位則考慮分線盤(pán)至室外設(shè)備間電纜有短路，逐段測(cè)試電纜絕緣排查，檢查出后更換備用電纜即可。若電源屏軌道輸出熔斷器良好并測(cè)得220V，則判斷通道有開(kāi)路，逐段測(cè)試電壓排查，檢查出后恢復(fù)電纜、配線連接即可。若軌道電源正常，檢查電源屏局部電源輸出熔斷器，發(fā)現(xiàn)打落立即復(fù)位，若不能復(fù)位則分別甩開(kāi)軌道繼電器連線進(jìn)行判別，更換不良配線即可恢復(fù)[4]。

5.2 相鄰區(qū)段紅光帶

處理措施：首先在微機(jī)監(jiān)測(cè)查看曲線是否在同一時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)電壓下降或波動(dòng)，如果在同一時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)，就應(yīng)該考慮相鄰兩區(qū)段的公共連接部分。一般造成相鄰區(qū)段紅光帶的問(wèn)題是絕緣破損，肥邊擠壓，扼流線交叉短路、扼流箱絕緣破損?？梢酝ㄟ^(guò)軌道電路故障查找儀來(lái)進(jìn)行判斷，觀察軌道電路查找儀上電流的變化：若絕緣處有電流通過(guò)則說(shuō)明絕緣破損或肥邊擠壓，聯(lián)系工務(wù)更換處理；若扼流箱至鋼軌有分流，那么分流處即短路點(diǎn)，分離即可；若引接線沒(méi)有電流，則考慮扼流箱絕緣破損，做好防護(hù)更換即可。如果查看微機(jī)監(jiān)測(cè)不是在同一時(shí)間段，則按照查找單獨(dú)一個(gè)區(qū)段紅光帶的方法進(jìn)行查找。

5.3 單獨(dú)一個(gè)區(qū)段紅光帶

處理措施：首先在分線盤(pán)處測(cè)試區(qū)別室內(nèi)外故障。

其一，分線盤(pán)處測(cè)得電纜電壓接收正常，在繼電器3～4 線圈測(cè)試電壓，若正常則繼電器接觸不良或壞，更換即可。若無(wú)電壓則繼電器3～4 線圈至分線盤(pán)之間開(kāi)路，需逐段測(cè)試排查，一般為接線端子松動(dòng)導(dǎo)致接觸不良。

其二，分線盤(pán)處測(cè)試接收電壓在0V，甩開(kāi)一根電纜后，電纜接收電壓比正常值要高，判斷室內(nèi)短路，用逐段甩線電壓法來(lái)查找，也可以用卡流鉗卡流來(lái)判斷。

其三，分線盤(pán)甩開(kāi)電纜測(cè)得電纜接收端無(wú)電壓判斷為室外故障，室外應(yīng)首先測(cè)試送電端限流電阻器，若高于正常值則判斷后方有短路或限流電阻器自身開(kāi)路，用卡流鉗卡流大于正常電流判斷為短路，逐段卡流觀察電流的變化，電流從有到無(wú)在兩點(diǎn)之間，則說(shuō)明有短路點(diǎn)，若電流從大忽然變小，那么這兩點(diǎn)之間存在虛短，甩開(kāi)短路點(diǎn)或更換備用線連接即可。判斷限流電阻是否自身開(kāi)路，甩開(kāi)限流電阻的皮線測(cè)電阻無(wú)，說(shuō)明電阻自身開(kāi)路，更換限流電阻器即可。限流電阻器測(cè)得低于正常值，判斷后方有開(kāi)路或虛接的地方，從送端至受端用電壓法逐段測(cè)試來(lái)進(jìn)行排查，測(cè)得電壓從有到無(wú)或從大到小的變化時(shí)，用十字交叉法來(lái)排查是具體的哪一根開(kāi)路，更換備用線即可[5]。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鐵路信號(hào)25Hz 相敏軌道電路的故障多數(shù)情況下是在室外形成，主要發(fā)生在道岔區(qū)段和長(zhǎng)大股道區(qū)段，而且還不能集中處理。應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況做好各項(xiàng)工作，并采取有效的方法做好調(diào)整，以此實(shí)現(xiàn)全面的改善。