关于分路不良轨道电路参数调整的分析与思考

赵彦星

关于分路不良轨道电路参数调整的分析与思考

赵彦星

摘 要：介绍如何提高97型25Hz相敏轨道电路分路灵敏度，满足轨道电路一次性调整。通过测试分析并针对分路不良轨道电路的技术标准和调整方法提出了建议。

关键词：轨道电路;分路不良;参数调整

分路不良轨道电路是困扰我国铁路运输安全的老大难问题，是铁路安全的重大隐患。对于经常不走车的轨道区段，因钢轨轨面形成锈层，当机车、车辆轮对与钢轨接触电阻增大，轨道电路电压降幅减小时，不能使轨道继电器可靠落下形成红光带，便造成了轨道电路分路不良，破坏了信号联锁关系，为诱发事故埋下了隐患。本文就如何提高97型25Hz相敏轨道电路分路灵敏度，并满足轨道电路一次性调整，减少分路不良轨道电路进行了研究分析。

1 分路不良轨道电路调整的现状

轨道电路调整一般是根据《维规》调整表，满足在春夏秋冬轨道电路最不利的情况下，能够保证轨道电路正常工作，达到轨道电路一次性调整要求。然而，铁道部《维规》调整表计算的参数，既要考虑满足我国南方地区阴雨潮湿环境，又要满足北方地区气候干燥的环境，缺乏针对性。为了研究探索地处华北平原的朔黄线25Hz相敏轨道电路特性，寻求最佳轨道电路调整方案，对肃宁分公司管内分路不良轨道电路测试数据进行了随机抽样分析，初步得出以下结论。

1．在满足轨道电路一次性调整后，由于地理位置、区段长度、道床漏泄电阻、人为调整等因素，造成了轨道电路最低电压并不相等。

2．大部分轨道电路区段在冬、春两季道床干燥，轨道电压较高;夏、秋两季特别是阴雨季节电压较低。

3．线路排水不畅、道床污染是轨道电路在晴天和雨天电压波动的主要因素。分路不良区段一般较短，道床漏泄电阻变化产生的电压波动并不严重，大部分区段全年电压降幅不大。这为提高轨道电路灵敏度，降低轨道电路电压，解决轨道电路分路不良的方法研究提供了条件。

2 轨道电路参数测试分析与标准探索

为研究各种类型、各种条件下的25Hz相敏轨道电路特性，针对电化与非电化区段的一送一受、一送多受、轨道区段长度与受端轨道变压器变比之间的关系，对轨道电路分路灵敏度和传输特性进行测试分析，并结合实际情况，探索分路不良轨道电路技术标准和调整方法。

2.1 受端轨道变压器变比对轨道电路特性的影响

2.1.1 电化区段受端有扼流变压器轨道电路特性测试分析

分别选取一送一受短轨道电路 (灵寿站8DG，区段长度141 m)、长轨道电路 (黄骅港站16DG，区段长度1192 m)和一送双受分路不良轨道电路区段 (灵寿站14DG)进行测试，分析轨道电路长度和受端变压器变比的关系。测试条件为送电端电压不变，受电端改变轨道变压器变比。3种情况轨道电路测试数据如表1所示。

表1 电化区段不同类型轨道电路测试数据

由表1测试数据分析可知，在电化区段轨道电路受端有扼流变压器的情况下：

1．在一送一受轨道电路受端轨道变压器变比为1∶11.9和一送双受受端轨道变压器变比为1∶15.2时，轨道变压器视入阻抗和变比相互作用，使得调整状态下轨道电路受端电压值最高，轨道电路传输距离最远。

2．受端轨道变压器变比愈小，相同分路电阻下产生的分路电压降幅愈大。即：电化区段受端轨道变压器变比越小，越有利于轨道电路分路，分路灵敏度最佳变比是1∶11.9，而且与轨道电路长度几乎无关。

2.1.2 非电化区段受端无扼流变压器轨道电路特性分析

分别选取一送一受短轨道电路 (灵寿站D9G，区段长度25 m)和一送一受长轨道电路 (港口站二场ⅡG，区段长度1141 m)2种长度分路不良轨道电路区段进行测试，分析轨道电路长度和受端变压器变比的关系。测试条件为送电端电压不变，受电端改变轨道变压器变比。具体测试数据见表2。

由表2测试数据分析可知，在非电化区段受端无扼流变压器轨道电路条件下：

表2 非电化区段不同长度轨道电路参数测试数据

表3 电化区段受端电阻对轨道电路分路状态影响测试数据 (灵寿站8DG)

1．长度25 m和长度1141 m的轨道电路分别在受端轨道变压器变比为1∶29和1∶30时，轨道变压器视入阻抗和变比相互作用出现峰值，轨道传输距离最长。

2．受端轨道变压器变比由小至大变化时，虽然长度不同，但相同分路电阻下产生的分路电压降幅均呈现弧形变化。25 m轨道区段最大降幅为4.06V，1141 m轨道区段最大降幅为6.79 V。对应受端变压器变比分别为1∶20和1∶15.2。这就是说，在非电化区段受端无扼流变压器的轨道电路中，轨道电路分路灵敏度最高点随轨道电路长度的增加向变比小的方向位移，其分路灵敏度最佳区域在1∶15.2至1∶20之间。

3．受端变压器变比由原来《维规》规定的1∶50调整为1∶20时，长度为25 m轨道电路分路灵敏度提高了约1.08倍;调整为1∶15.2时，其长度为1141 m轨道电路分路灵敏度提高了约2.04倍。另外，受端变比为1∶50时，该区段调整状态电压为24.3V，与变比为1∶11.9时调整状态电压24.1V基本相等，但该区段在相同的分路电阻情况下分路所产生的电压降幅明显不同，其分路灵敏度相差1.87倍。

通过分析，虽然改变受端变压器变比后轨道电路分路灵敏度得到提高，但轨道电路受道床漏泄电阻变化影响却随之增大，轨道电路电压波动也随之增大。综合考虑非电化区段受端无扼流变压器的分路不良轨道电路，受端变压器变比选定1∶15.2较为合适。

2.2 轨道电路受端电阻对轨道电路参数影响

2.2.1 电化区段

对灵寿站8DG，分别进行受端加4 Ω电阻和不加电阻只改变变压器变比情况的测试。该区段长度141 m，受端有扼流变压器。具体测试数据见表3。

由表3可以看出：电化区段受电端增加电阻对轨道电路分路灵敏度影响不大。

2.2.2 非电化区段

测试黄骅港48/56WG，测试条件分别为受端加2.2 Ω电阻和不加电阻，只改变变压器变比，该区段长度184 m，受端无扼流变压器。

具体测试方法是：送端可调电阻维持不变，采用改变送端变压器抽头的方法调整送电端电压，以此维持受端在改变变压器变比前加2.2 Ω电阻，和改变变比后不加电阻的受端变压器二次电压基本相等，然后用相同的分路电阻4.4 Ω分路，测试其调整状态和分路状态电压值，并计算分路电压降幅。测试数据如表4所示。

由表4可以看出：

1．在同一轨道电路区段受端电压、送端限流电阻不变的情况下，无论受端加电阻与否，其分路灵敏度随受端变压器变比的减少而提高，加电阻后使其分路电压降幅随变比的减少而趋于平缓，并在变比为1∶15.2时分路电压降幅基本相等，也就是分路灵敏度基本相等。

2．受端变压器变比为 1∶50时，受端加2.2 Ω电阻，其分路灵敏度提高了约1.07倍;但如果受端不加电阻，而把受端变压器变比调整为1∶15.2时，其灵敏度比1∶50时提高了约1.74倍。这说明改变受端轨道变压器变比更有利于提高轨道电路分路灵敏度。

表4 非电化区段受端电阻对轨道电路分路状态影响测试数据 (黄骅港48/56WG)

3．轨道电路受端电阻对机车信号地面发码电流影响分析。以非电化区段计算分析为例：受端发码电压为70V，机车占用该区段的分路电阻为1 Ω，受端变压器变比为1∶50。受端无电阻时，受端机车信号地面发码电流为1.4A;受端加2.2 Ω电阻，受端机车信号地面发码电流为0.44 A。如果采用调整受端变压器变比的方法提高分路灵敏度，变压器变比在1∶15.2时，受端机车信号地面发码电流为4.6 A。

由此可见，利用受端加电阻的方法提高分路灵敏度，对受端机车信号地面发码电流影响较大。所以在电码化区段，不推荐采取受端增加电阻的方法提高轨道电路分路灵敏度。

3 思考与建议

1．电化区段有扼流变压器的分路不良轨道电路区段，受端变压器BG3-R130/25变比应调整为1∶11.9;非电化区段无扼流变压器的分路不良轨道电路区段，受端变压器BG3-R130/25变比应调整为1∶15.2。调整完轨道电路受端变压器变比后，应及时确认室内轨道继电器励磁吸起，以此来确保原轨道电路相位交叉不变。

2．送端限流保护电阻越大越有利于轨道分路，建议电化区段调整在4.4 Ω;非电化区段调整在2.2 Ω。调整时，应首先确定受端变压器变比，然后再采用改变送端变压器变比的方法来调整轨道电压。在不能精确调整至参考电压值时，可适当降低送端限流电阻值。但电化区段受端有扼流变压器时，其送端电阻最小不得低于4 Ω;非电化区段受端无扼流变压器时最小不得低于2 Ω。

3．电码化区段轨道电路调整结束后，采取调整室内防雷变压器或隔离变压器发码电压的方法，及时调整机车信号地面发码电流。

4．无论是电化还是非电化区段，在正线分路不良轨道电路调整时，应首选改变受端轨道变压器变比的方法来提高轨道电路分路灵敏度，而不推荐采取在受电端加电阻的方法来提高分路灵敏度。

5．分路不良轨道电路调整步骤：①计算分路不良轨道电路调整状态下最低电压值;②调整受端轨道变压器变比;③确认继电器吸起值;④调整送端限流电阻值;⑤调整轨道电路电压;⑥复查调整机车发码电流。

4 效果

依据上述研究成果，朔黄铁路公司运输部于2010年3月下发了朔黄部 运字【2010】015号《关于公布＜97型25Hz相敏轨道电路分路不良区段调整标准及方法 (试行) ＞的通知》，对朔黄铁路公司管内565个分路不良区段进行了调整，调整后减少了148个分路不良区段，减少了26.2%，至发稿时调整后的所有轨道电路区段未发生过闪红或红光带，运行稳定。

Abstract:This paper discusses how to improve the shunting sensitivity of 97 type 25Hz phase detecting track circuit to meet the demand of adjusting track circuit in only one trial．Through testing and analysis，the author puts forward a proposal of technical standard on bad shunting of track circuit and adjustment approach．

Key words:Track circuit;Bad shunting;Adjustment of parameter

赵彦星：朔黄铁路发展有限责任公司 高级工程师 062350 河北沧州

2012-10-06

(责任编辑：温志红)