京石客运专线轨道电路红光带分析

谢文磊（北京全路通信信号研究设计院有限公司，北京 100073）

京石客运专线是中国“四纵四横”客运专线网络中京港客运专线的组成部份，共设北京西、新涿州、新高碑店、新保定、新定州、正定国际机场、石家庄新客站7个车站，正线全长281 km，运行速度300 km/h。京石客专为新建客运专线线路，但北京西至中继1区间线路是在原有铁路路基上更换道砟、枕木、扣件和钢轨而成。线路情况较为复杂，造成道床参数低于客专标准，出现轨道电路红光带。

谢文磊，男，毕业于兰州交通大学，助理工程师。主要研究方向为轨道电路传输计算分析，曾参与京包铁路集宁至包头段增建第二双线工程；盘营客专四电项目。

1 现场调查测试

京石客运专线全线采用ZPW-2000A轨道电路。经现场确认，轨道电路室内外设备均处于正常工作状态。运用测试仪表和监测维护终端对轨道电路轨入电压进行分析。

1）轨入电压值测试分析

在轨道电路移频柜的衰耗器上对北京西至中继1区间轨道电路轨入电压值进行测试，测试结果如表1所示。

表1 轨入电压值测试表

表1的第3列为实际测试轨入电压值，第4列为轨道电路调整参考表的轨入电压值范围。由表1可知，所测试的4个区段中只有49AG实际轨入电压值略高于调整表轨入电压下限值，其余3个区段均低于下限值。

2）监测维护终端轨入电压曲线分析

京石客运专线北京西至中继1区间轨道电路区段常规轨入电压曲线较为规则，呈现水平直线，均在调整表轨入电压下限值附近，或低于下限值。阴雨时轨入电压曲线波动较大。阴雨轨入电压值监测曲线如图1所示。

由图1可知，轨入电压值大幅下降，降至最低电压值后缓慢上升，并逐渐趋于水平，整体轨入电压曲线低于调整表轨入电压下限值，轨道继电器落下，轨道电路出现红光带。

对比实际测试轨入电压值和轨入电压值监测曲线可知，轨入电压变化趋势一致，晴天轨入电压值处于调整表下限附近或低于下限值，阴雨天轨入电压值低于调整表下限值。

2 道床电阻计算与测试

1）道床电阻计算

轨道电路道床电阻计算条件，轨入电压最大值采用常规测试值，最小值采用阴雨时监测最小值，其他计算条件均与现场实际情况一致。

轨道电路道床电阻计算模型如图2所示。

根据图2的道床电阻计算模型对道床电阻进行计算，计算结果如表2所示。

表2 道床电阻计算结果

表2第2列为常规道床电阻值，第3列为阴雨道床电阻值，第4列为《高速铁路设计规范（暂行）》[1]（TB 10621-2009）规定道床电阻值。由计算结果可知，常规道床电阻接近规定数值，但远远低于道床电阻经验值。阴雨天道床电阻值低于规定道床电阻值。

2）道床电阻测试

道床电阻测试采用双短路法进行测试，测试原理如图3所示。

测试结果如表3所示。

表3 道床电阻值测试结果

由道床电阻计算和道床电阻测试结果可知，京石客运专线北京西至中继1区间轨道电路区段道床电阻值低于规定道床电阻值。

3 道床电阻分析

3.1 道床电阻组成

轨道电路在传输过程中，两钢轨存在电位差，造成电流由一根钢轨通过道床向另一根钢轨漏泄，这样使两钢轨间均匀分布着漏泄通路，这些通路的并联电阻称为道床电阻[2]，道床电阻分布如图4所示。

由图4可知，道床电阻由枕木、道砟和路基3部分组成。道床电阻与钢轨扣件、钢轨橡胶垫板、道砟材料、道砟层厚度、清洁度、枕木的材质和数量以及温度、湿度等有很大的关系[2]。其中，钢轨扣件和绝缘垫板的绝缘性能对道床电阻的影响最为突出。

京石客运专线北京西至中继1区间轨道电路枕木采用IIIC型混凝土轨枕，线路类型为有砟线路，路基为既有路基。除钢轨橡胶垫板外，其他条件均与京石武客专其他区段相同，钢轨橡胶垫板采用QST60-10-17ⅢA型钢轨橡胶垫板。

3.2 钢轨橡胶垫板测试

根据《铁道混凝土轨枕下用橡胶垫板技术条件》（TB/T 2626-1995）标准测试方法对京石客运专线北京西至中继1区间轨道电路钢轨橡胶垫板和石太客运专线钢轨橡胶垫板进行对比测试，测试原理如图5所示。

钢轨橡胶垫板对比测试结果如表4所示。

表4 绝缘垫板测试结果

钢轨橡胶垫板绝缘电阻应大于1 MΩ[3]。由表4所示京石客专橡胶垫板和石太橡胶垫板的绝缘电阻值对比结果可知，京石客运专线橡胶垫板低于1 MΩ标准，且远低于石太客运专线橡胶垫板绝缘电阻值。

4 结论

通过对京石客运专线轨入电压、道床电阻、钢轨橡胶垫板等进行分析，结果表明，京石武客运专线北京西至中继1区间钢轨橡胶垫板低于客专橡胶垫板绝缘电阻标准，导致道床电阻降低，轨入电压值低于调整参考表轨入电压下限值，致使轨道电路红光带。

[1] 中华人民共和国铁道部.TB10621-2009 高速铁路设计规范（暂行）[S].

[2] 张冠营.信号传输原理[M].北京：中国铁道出版社，1989.

[3] TB2626-1995 铁道混凝土轨下用橡胶垫板技术条件[S].