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1、企业管理轨道电路分路不良及其解决方式企业管理轨道电路分路不良及其解决方式浅析论文写作资料导读：轨道电路分路不良及其解决方式分析企业管理轨道电路分路不良及其解决方式浅析论文写作资料摘要:轨道电路分路不良是近年相继发生列车追尾险性事故、大事故的主要理由,对行车安全的影响非常大。怎样防止轨道电路分路不良,保证轨道电路良好运用。提高轨道电路的工作稳定性,最大限度地保证行车安全 ,成为急需解决轨道电路分路不良及其解决方式分析摘 要:轨道电路分路不良是近年相继发生列车追尾险性事故、大事故的主要理由,对行车安全的影响非常大。怎样防止轨道电路分路不良,保证轨道电路良好运用。提高轨道电路的工作稳定性,最大限度地
2、保证行车安全, 成为急需解决的重要课题。浅析了引起轨道电路分路不良的主要理由,并结合目前常用的解决轨道电路分路不良方案其工作原理特性及存在的技术不足进行了相应的应用介绍。对解决轨道电路分路不良不足的研究具有一定的借鉴意 义。关键词:轨道电路分路不良;25Hz 相敏轨道电路1 引言轨道电路分路不良对铁路行车安全的危害是极其 的。直接反映就是“信号联锁失效”, 极有可能造成信号错误开放、道岔中途转换,由此造成列车冲突、脱轨或挤坏道岔等行车事故。因此,怎样防止轨道电路分路不良,保证轨道电路良好运用。提高轨道电路的工作稳定性,最大限度地保证行车安全,成为了摆在我们面前的重要课题。2 轨道电路分路不良的
3、定义及成因浅析2.1 轨道电路分路不良的定义轨道电路是以铁路线的两根钢轨为导体。用引接线连接信号电源和接收设备构成的电气回路。列车占用轨道(列车进入该轨道电路的两根钢轨)。制约台显示该区段占用,称为轨道电路分路状态 ,列车占用轨道,制约台没有显示占用或者没有可靠显示占用,称为轨道电路分路不良。轨道电路分路不良对行车安全的危害是极其 的,轨道电路分路不良直接造成联锁失效,其产生的不良后果包含:(1)区间自闭信号直接升级。(2)站内信号有可能错误开放,道岔在列车没有出清区段时错误转换。这些对于行车安全都是至关重要的,是应该绝对禁止的。2.2 轨道电路分路不良的成因浅析引起轨道电路分路不良的主要理由
4、有以下几个方面:2.2.1 与列车分路电阻有关列车轧上轨道时,作用在两根钢轨上的电阻为分路电阻,是机车车辆轮对自身电阻、轮对与钢轨接触电阻之和。分路电阻的大小,决定着轨道电路分路状态是否良好,分路电阻小于标准分路电阻,轨道电路能可靠分路,分路电阻大于标准分路电阻,就会分路不良。(标准分路电阻阻值 ,不同制式时有区别,如 25Hz 相敏轨道电路标准分路电阻值为 0.06)。2.2.2 与钢轨面生锈有关钢轨在露天状态下受风雨侵蚀自然生锈。轨面生成氧化层,列车分路时氧化层将轮对与轨面隔开,接触电阻增大,造成分路不良。2.2.3 与粉尘污染有关列车运输货场或货物在装卸过程中产生的粉尘撒落在轨面上,后经
5、列车轮对碾轧致使轨面形成绝缘层,造成列车分路时轮对与轨面的接触电阻变大,轨道电路出现分路不良。2.2.4 与车流量的大小有关列车在高速行进中轮对与钢轨间会产生摩擦,摩擦过程中就能清除掉轨面上的锈和污染。消除生锈和污染的程度取决于车流大小、车速高低,正线上几乎没有生锈区段就是车流大、车速高的缘故。3 25Hz 相敏轨道电路的电路组成原理及功能特性25Hz 相敏轨道电路是我国于 1978 年开始仿苏研制的,自 1980 年在石家庄 III,IV 场上道以来 ,在全路推广使用,设备工作稳定可靠。3.1 25Hz 相敏轨道电路的电路组成原理在交流电气化区段实现电码化车站的股道和道岔区段采用双扼流双轨条
6、相敏轨道电路。在不通过牵引电流的非电气化轨道区段采用无扼流双轨条相敏轨道电路。供电端器材包含:BE25 扼流变压器,限流电阻 R,BG25 供电变压器,5A或 10A 保险。受电端器材包含:BE25 扼流变压器,BG25 继电变压器,HF 防护盒,JRJC 型二元二位继电器。3.2 25Hz 相敏轨道电路的功能特性(1)25Hz 相敏轨道电路的接收端使用二元二位继电器,在轨道电路长度不大于 1200m 情况下能确保调整、分路、断轨三种状态的检查。(2)调整容易,不必对每段轨道电路进行相位调整。(3)具有可靠的相位及频率选择性、抗干扰能力强。(4)二元二位继电器动作时间快,实现与高频机车信息叠加
7、容易且效果良好。(5)具有可靠的钢轨绝缘破损防护,设备简单,工作稳定可靠,便于维修。由于 25Hz 相敏轨道电路具有工作稳定可靠,维修简单和故障率低,抗干扰能力强等一系列的优点,因此深受现场欢迎。由此该制式成为电气化铁路站内轨道电路的首选。目前在我国电气化铁路上有 90%的车站都采用 25Hz 相敏轨道电路。4 目前解决轨道电路分路不良的主要方式介绍4.1 国外主要技术方式概述4.1.1 德国传统线路为钢枕,列车占用、出清检查采用“计轴方式”, 运用成熟可靠。4.1.2 法国列车占用、出清检查,采用“轨道电路方式”,除高速铁路外,站内广泛采用高压不对称脉冲轨道电路。近十余年来,法国针对晶闸管无
8、极调速大马力机车,原 HVITC 高压脉冲轨道电路在解决抗干扰及提高故障-安全性能上已不断有了新的发展。发送器改用四种频率,接收器使用时间校核、脉冲信号频率循环检测技术,与许多故障-安全信号设备类同 ,继电器已用可编程逻辑器件替代,提高了识别发送器信号特点能力,ALSTHOM 生产的新型高压脉冲设备已大量采用。4.1.3 日本亦为“轨道电路方式” 国家,也采用 3V 轨道电路入口电压解决一般分路不良,采用 100V 高压脉冲解决困难区段分路不良。4.2 目前国内解决轨道电路分路不良的主要方案介绍目前我国站内电气化区段以 25Hz 相敏轨道电路为主 ,25Hz 相敏轨道电路虽因具有诸多优点而得以
9、推广使用。但由于当时实现大功率分频电源的困难和电力电子技术开发的滞后,原设计轨面电压过低和终端阻抗选取值较小,在较长时期不过车或因气候高温潮湿导致钢轨生锈,从而出现了大量的分路不良区段,对行车安全带来 威胁,多年来一直是行车安全老大难不足。为解决轨道电路分路不良的不足,我国的相关铁路单位也相继采取了一些措施,目前解决轨道电路分路不良的主要方式有以下三种:4.2.1 电子盒方式2001 年在广深线上使用了智能制约器,目的是增加轨道电路的返还系数,但是存在的主要不足有:(1)分路灵敏度过高会导致轨道电路工作不稳定和影响轨道电路的动作时间。(2)并联在防护盒的取样线断线后,返还系数恢复原样。4.2.
10、2 3V 化方式在交流电气化区段实现电码化车站的股道和道岔区段采用双扼流双轨条相敏轨道电路。此种策略主要是通过降低受电端轨道变压器变比,提升轨面电压。其系统原理在全站 25Hz 相敏轨道电路室内设备不变的基础上,通过更换室外扼流变压器和信号变压器箱内设备,提高轨面电压至 2-5V,击穿半导体薄膜,实现轨道电路分路特性的改善;使轨道电路能够有良好的分路。对于短轨道电路分路电阻有所提高,但是对长轨道电路分路灵敏度提高不大。以电气化区段四线制 3V 化 25Hz 相敏轨道电路叠加 ZPW-2000(UM71)电码化一送一受区段为例,其构成简图如下所示。由图可见,3V 化 25Hz 相敏轨道电路改善的
11、器材有(一送一受区段):(1)BE1-F:BE1-F 型扼流变压器适用于 3V 化 25Hz 相敏轨道电路,其作用是提高轨道电路终端阻抗,改善轨道电路的分路灵敏度;提高轨道电路抗牵引电流干扰的能力,改善由于脉冲干扰造成轨道电路“红光带” 不足。用于电化区段,在增加调谐器,提高轨道电路抗干扰能力的基础上,保留并改善调谐器的设计,扼流变压器增加第三线圈,与调谐器并联,谐振点置于 25Hz和 50Hz,使抗不平衡电化干扰达到 100A 以上 ,利用谐振提高了轨道电路终端阻抗,改善分路特性。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
12、左右及以上的电压。(2)BG25:送端轨道变压器,适用于 3V 化 25Hz 相敏轨道电路中作为送电端供电变压器。根据轨道电路的类型和不同长度,供以不同的电压,使轨道继电器可靠工作。(3)增加送、受电端轨道电阻,主要用来限制回路电流,增加轨道电路终端阻抗,提高分路灵敏度。(4)BGK-130/25:受电端选用新研制的电抗变压器,可根据现场情况选择变比,与送端轨道变压器配合,调整轨道继电器电压。电抗变压器稳定了轨道电路的终端阻抗,提高了分路灵敏度,在轨道电路长的区段,限制了轨道继电器电压的增长,分路了干扰电流,同时可作断轨检查。(5)QT-25: 使用调相器在轨道电路受端调整相移,使继电器轨道线
13、圈电压与局部线圈电压之间有较好的相位差,在提高轨间电压的同时,更进一步节约电能,并与电抗变压器一起能更好的起到极性交叉的防护。3V 化轨道电路,借鉴了日本轨道电路三伏化思路,结合目前国内轨道电路的近况研制而成的,其主要优点可大致总结如下:(1)轨道电路分路灵敏度明显提高;(2)保留 97 型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、现场安装三个一致的调整表;(3)整套系统在原有设备基础上,只需更换室外扼流变压器和信号变压器箱内设备,在不转变室内设备情况下,即可实现轨道电路分路特性的改善;(4)新器材研制采用了各种措施,明显的改善了轨道电路的分路特性,适用于 25Hz
14、相敏轨道电路区段 ;(5)在单项器材的研发上充分考虑了其利旧和通用性;(6)采用改善型自复式保险开关做轨道电路的熔断器(7)系统电路成熟,符合“故障- 安全”原则;(8)可以实施积木化的施工改造,根据需要逐区段改造,施工简单易行、节省投资。此种方式存在的不足:(1)使轨道继电器和防护盒与轨道电路失配。(2)增大了电源功率,如轨道电路长度为 100 米,原轨道电路功率为2VA,提升轨面电压后功率为 20VA,轨道电路长度为 1200 米,原轨道电路功率为 10VA,提升轨面电压后功率为 100VA,这样将使既有的电源屏很难满足要求。(3)机车信号短路电流减少一半。4.2.3 高压脉冲方式高压脉冲
15、轨道电路是在以前高压不对称轨道电路的基础上改善的,它在保留高压不对称电路设备简单,分路安全,可以防护极性交叉和断轨检查等优点的基础上选用军品级别的电子元器件,同时开发研制了用于高压脉冲轨道电路的抑制器和隔离匹配盒,克服了电子元器件故障率高,抗干扰能力差, 迭加电码化等缺点,使高压脉冲轨道电路可以有效的增加轮轨击穿能力,提高轨道电路的分路灵敏度,解决分路不良不足。4.2.4 高压脉冲轨道电路的主要器材(1)JCRC-24.7K/7.5K 型二元差动继电器,接收钢轨上固定极型的高压脉冲。(2)JSDXC-A850 时间继电器,无时间积累 ,缓吸 2.53sec。(3)高压脉冲扼流变压器,是新设计的
16、高压脉冲轨道电路的专用扼流变压器,无空气隙,安装在电化区段轨道电路送、受端,是轨道电路的外部设备。(4)高压脉冲发码器,它与高压脉冲扼流变压器一起构成高压脉冲轨道电路的发送端,通过对芯片的制约,输出高压脉冲,产生高压脉冲信号源,提高了轨面瞬间击穿电压,解决了由于轨面生锈带来的 分路不良不足,改善了轨道电路分路灵敏度。可工作在工频 50Hz 下也可工作在经过集中稳压的 25Hz 下,安装在室外 XB 箱内,平均功耗小于 50 瓦。(5)高压脉冲译码器,应用于现场 25Hz 或 50Hz 供电的的轨道电路区段的接收端,用来接收高压脉冲,并供于二元差动继电器工作电源。高压脉冲译码器是有极性的,要求两个相邻轨道电路时极性交叉的,它的这一特点能保证轨道电路的钢轨绝缘节破损时,自动的起到防护作用。(6)与电码化迭加配套使用的器材:GM.HPG-ZD(高压脉冲隔离匹配盒)和 GM.QY(高压脉冲抑制器 )。高压脉冲轨道电路在保留原高压不对称电路设备简单,分路安全,可以防护极性交叉和断轨检查等优点的基础上选用
