普速线路单机“飞车”原因的分析与思考

潘建生 上海铁路局南京电务段

普速线路单机“飞车”原因的分析与思考

潘建生 上海铁路局南京电务段

分析普速线路ZPW-2000区间轨道电路区段出现单机“飞车”现象的原因，探究ZPW-2000轨道电路标调方法，可为现场做好ZPW-2000轨道电路维护提供借鉴。

单机；原因；分析；思考

近年来，我局多次发生单机在区间运行时，轨道电路有车占用、红光带消失的“飞车”现象，需要引起关注。从一起典型的“飞车”现象调查分析入手，探索其中规律。

1 “飞车”现象

2013年11月，一单机在某站X行区间正方向通过时，该站区间D2G、D3G出现“飞车”现象，具体情况如下：

1.1 微机监测回放情况

16：12：14 单机进入D2G、D2G出现红光带；

16：13：21 D2 G红光带消失；（进入区段67s后开始“飞车”）；

16：13：33 D2 G又出现红光带；（“飞车”持续时间12s）；

16：13：34 单机进入D3G、D3G出现红光带；

16：13：42 D3 G红光带消失；（进入区段8s开始飞车）；

16：13：48 D3 G又出现红光带；（飞车时间6s）；

16：14：40 单机出清D3G。

D2G长度为1297m、D3G长度为1355.8m；监测记录单机占用D2G用时79s、占用D3G用时66s；单机占用D2G平均速度为1297m÷79s=16.417m/s；单机占用D3G平均速度为1355.8m÷66 s=20.5m/s；由此换算，在距离D2G接收端16.417m/s×67s=1099m处，单机开始“飞车”，“飞车”距离16.417m/s×12s =198m；在距离D3G接收端20.5m/s×8s =164m处，单机开始飞车，飞车距离20.5m/s×6s=123m。

1.2 机车信号回放情况

选取D3G作为分析区段，机车信号回放图像见图1。

图1 D3G机车信号轨道电路传输特性曲线

1.3 电务检测车检测图像回放

选取D3G作为试验区段，检测出轨道电路传输特性曲线图像见图2。

图2 路局电务检测车检测D3G轨道电路传输特性曲线

1.4 图像对比

从机车信号图像和检测车图像可以看出，D3G轨道电路传输特性曲线并不是标准的平滑波形，而是带有山峰波形的特征，轨道电路的传输特性并不理想。

2 轨道电路基本参数核对

（1）D3G基本参数核对

工区前期调查D3G基本参数情况为：载频1700-1；长度1339m；电容容值55μF、电容设置数量为16个；发送端电缆环阻192Ω、电缆换算长度4.27 km；接收端电缆环阻136Ω、电缆换算长度3.02km；发送选用3级电平、接收选用95级电平。

①区段长度实际测量。利用检测车GPS打点或用麦科信的长度测试仪（对仪表进行标调后）现场2次实测D3G的长度为1355.8m。工区原测试长度为1339m，两者相差16.8m。

②补偿电容核对。根据调整表长度为1355.8m时，该区段补偿电容应设置18个，实际设置了16个。

③道砟电阻。晴天D3G轨入电压为720mV，对照《维规》轨床电阻与轨入电压关系曲线，查D3G道砟电阻已经超过3.0Ω·km。雨天D3G轨入电压为620 mV，对照《铁路信号维护规则》（以下简称维规）轨床电阻与轨入电压关系曲线，查D3G道砟电阻也超过3.0Ω·km。

④换算长度。接收端环阻140Ω，发送端环阻190Ω，D3G接收端、发送端电缆换算长度与工区先前换算长度基本一致，电缆补偿长度为总长10km。

（2）D3G残压测试情况（见表1）

（3）在发送电平级不变情况下，重新调整D3G轨入与轨出变化后，使晴天调整状态下D3G轨出1电压为472mV。做区段内单个电容断线试验（电容编号从接受端开始由小号到大号），D3G“轨出1”电压值（见表2）：用3级、接受电平选用99级、补偿电容个数18个。由于D3G工区测试长度与实际长度相差16.8m，导致调整表选用出现偏差，接受选用了95级电平、电容少设置2个，改变了整个D3G的补偿特性，使轨道电路传输特性曲线产生山峰波形。

表1 D3G残压测试记录

表2 D3G单个电容断线时轨出1电压值

（3）D3G为ZPW-2000A电流型轨道电路。单机通过D3G时仅有4组轮对分路，轮对的分路阻抗要比整列列车分路阻抗大得多，这也是分路不良的客观原因。

综上所述，由于D3G调整不当，使得单机在该区段运行时分路残压超标，D3G红光带瞬间消失，引发“飞车”现象。

试验表明：14#电容断线“轨出1”电压下降幅度最大，下降84mV，但不会影响调整状态。

3 原因分析

通过现场调查发现，工区对该区间D3G调整存在以下问题：

（1）该区段在ZPW-2000设备开通时，根据当时的实际情况，道砟电阻以1.0Ω·km为依据，按照《维规》技术标准II册中对应的调整表调整了发送电平级和接收电平级。2013年10月工务部门对该线路进行了清筛，清筛后D3G的道床电阻晴天、雨天均超过了3.0Ω·km，传输特性也发生了很大变化，而工区没有引起重视，及时进行分析调整。

（2）调整表选用不当。依据《维规》ZPW-2000轨道电路调整表，1700Hz轨道电路长度1351～1400（m）发送电平选

4 思考及建议

（1）在满足ZPW-2000轨道电路技术条件下，按照《维规》附录八（技术标准II），ZPW-2000轨道电路可以实现一次调整，但选取的道床电阻、轨道电路长度等参数必须要准确。同时要注意“晴天和雨天”区间ZPW-2000轨道电路的特性变化。由于晴天道砟电阻变大、漏泄减小，轨道电路接收电压达到最高值，对分路状态最为不利，因此，晴天要保证轨道电路的残压不超标；而雨天恰好情况相反，道砟电阻变小、漏泄增大，要保证轨道电路不出红光带。特别是处于隧道内部和桥梁上ZPW-2000轨道电路晴天和雨天的变化幅度更大，要格外注意。

（2）由于《维规》技术标准II册ZPW-2000轨道电路调整表给出的道床电阻最大为1.5Ω·km，而实际情况变化较大。特别是线路清筛后，道砟电阻迅速升高，有的甚至已经达到3.5Ω·km以上，这时不能死搬照抄《维规》调整表。需要注意道砟电阻变化对轨道电路电特性造成的直接影响，尤其要加强道砟清筛后ZPW-2000轨道电路的残压测试。要按照在最不利情况下，轨道电路在调整状态时“轨出1”电压应不小于240mV、在分路状态时，主轨道任意一点采用0.15Ω标准分路线分路，“轨出1”电压应不大于140mV进行适应性调整。

（3）试验证明在轨面电压较高时易于击穿钢轨轨面氧化绝缘层，利于轨道电路分路。因此，在没有调整表可供参考又必须保证分路残压不超标情况下，可使ZPW-2000轨道电路的发送处于高电平级，通过调整接收端的轨入与轨出电压变比，降低“轨出1”的电压来保证分路残压不超标。建议对部分道床条件比较好、道床电阻较高的区段，按照高铁（客专）有砟区段区间ZPW-2000轨道电路V3.0版进行调整，以解决轨道电路“飞车”。

（4）为保证轨道电路可靠工作、不出“红光带”故障，“轨出1”的电压应综合考虑三个因素进行调整：一是调整状态下，ZPW-2000轨道电路“轨出1”电压必须保证要达到240mV以上；二是区段补偿电容失效时电压的变化，最大下降电压不超过100mV；三是区段雨天的漏泄值。

责任编辑：万宝安 窦国栋
来稿日期：2014-02-11