对轨道电路分路不良的解决方案探讨

赵 杰 邱 波 刁光伟 楚晓涛

轨道电路分路不良是困扰全路电务系统多年的老大难问题。粉尘污染、钢轨生锈等造成轨道电路区段有车占用时,轨道继电器不能落下,对行车安全构成了极大的威胁。目前,全路普遍对轨道电路采用人工除锈、压道或挂牌警示等,在技术上采用高压不对称脉冲轨道电路、计轴等解决方案,但会存在如下问题:采用高压不对称脉冲轨道电路,需对室内外设备进行较大的改造,工作量大,同时,一个车站采用不同的轨道电路制式给维护工作带来不便;计轴方式受外界干扰较大,费用高,无法进行大面积推广。因此,如何采用改造简单、费用低廉的方式解决或改善轨道电路分路不良,是摆在电务人员面前的大问题。

鉴于上述情况,结合矿区铁路的实际情况(采用 JZXC-480型交流轨道电路),在轨道电路中加入了柳州辰天科技有限公司生产的 “智能轨道电路防护监控盒”,经过研究论证并使用,效果良好。现就该解决方案的具体使用效果阐述如下。

1 故障分析

正常情况下,当列车进入轨道电路区段,车轮和轮轴将轨道电路分路,使轨道继电器的交流端电压不大于 2.7 V,即小于轨道继电器的释放值,使轨道继电器可靠落下。当由于粉尘污染或大气湿度太大等因素,致使轨面生锈严重,造成轨面与车轮之间有锈蚀时,其接触电阻远远大于正常时的接触电阻,使轨道继电器的交流端电压大于其释放值,导致轨道继电器不能可靠落下,即不能反映列车占用情况,严重影响行车安全。在这种情况下,轨道继电器就暴露出它的局限性。

2 处理方案

根据轨道电路的维修规则,其轨道继电器交流端电压应≥10.5 V,≤16 V。结合现场实践,若能够加入特殊设备,实时监测轨道继电器交流端的电压,当电压不符合规定值时及时报警,电压一旦过低就通过该设备及时断开轨道继电器电路,使轨道继电器可靠落下,保证安全,进而就克服了轨道继电器的局限性。通过应用证明,智能轨道电路监控盒可以胜任,如图 2所示。

2.1 方案特点

1.保留原 JZXC-480型继电器,不破坏原轨道电路,故障后可以安全切除。

2.电源直接利用 KZ、KF继电器电源,有利于改造。

3.采用动态驱动方式,保证在监控盒故障时,故障不升级,确保行车安全。

4.通过控制设备,间接提高轨道继电器的释放值,使轨道继电器在较高的分路残压情况下能够可靠落下。

图 1 智能轨道电路防护监控盒原理图

5.可根据轨道电路分路残压值调整轨道继电器的等效释放值。默认为 9 V,可通过端子调整为10.5 V、11 V、11.5 V、12 V等。

6.具有实时轨道电压显示及各种状态显现。

7.具有轨道电路分路不良报警功能。

8.整体插接式,安装和更换方便。

2.2 方案原理

智能轨道电路防护监控盒通过 71、81端子(图 1中)将采集到的轨道电压,经滤波、变压、整形、A/D转换后,输入逻辑运算单元,与设定的释放值进行比较运算。当采样电压大于预先设定的释放值时,逻辑单元给动态驱动电路输入相应的电码,使监控继电器 (NKJ)处于落下状态,NKJ的 11、13接点沟通轨道继电器电路,使轨道继电器吸起;当采样电压小于预先设定的释放值时,逻辑单元给动态驱动电路输入相应的电码,进而驱动NKJ,使其励磁吸起,NKJ的 11与 13接点断开,切断了轨道继电器电路,使轨道继电器落下。

2.3 注意事项

1.监控盒为精密电子产品,在安装的过程中应轻拿轻放。

2.工作电源3接KZ、4接 KF,不能接反,否则会导致监控盒损坏。

3.插、拔监控盒时要注意用力均匀,不能过分用力敲击。

4.不能测试监控盒所有端子的绝缘。

3 应用效果

2008年 6月 12日,在兖矿集团电厂站经常发生 “压不死”的 9DG、10/14WG、6-8DG轨道电路区段上 (轨道电路分路残压 9DG为 4.9V、10/14WG为 8.5V、6-8DG为 5.1V),安装了智能型轨道电路防护监控盒,使上述 3个区段有车占用“压不死”现象明显减少。据统计,在安装智能防护盒前的 1个月共发生 10件 “压不死”故障,而在安装后未发生类似故障,效果明显。

2009年 8月,在电厂站其他分路不良区段全部安装了监控盒,共计 9个区段,总改造成本约为5.8万元,与以前的其他实验方案相比,不仅改造方便,效果显著,而且改造成本较低。计划在全局推广应用,以保障铁路运输安全。

(责任编辑:温志红)