ZPW-2000A移频机车信号掉码和窜码问题分析与处理

2014-05-09曲子贤

铁路通信信号工程技术 2014年2期

曲子贤

（兰州铁路局总工室，兰州 730000）

随着铁路的不断发展，列车运行速度越来越快，提速区段越来越多，铁路运输对机车信号有了更高的要求。任何移频机车信号的掉码、窜码问题的存在，都可能导致列车延时故障或机车“脱轨、碰撞”事故的发生，因此，认真分析并解决机车信号掉码、窜码问题，是确保列车运行安全的重要工作。

下面主要以电气化区段25 H z相敏轨道电路叠加ZPW-2000A移频电码化为例，对移频机车信号的掉码、窜码等问题进行分析。

1 轨道上电流的分析

在电气化区段的轨道上主要有3种电流：机车牵引电流、轨道电路信号电流、移频信号电流。

1.1 机车牵引电流

机车牵引电流由牵引变电所送出至接触网，经机车供电臂流到钢轨，再通过轨道吸上线回至牵引变电所。在一般情况下，大约一半的牵引电流由钢轨返回牵引变电所，机车牵引电流一般比较大，高达几百安培。

1.2 轨道电路信号电流

轨道电路信号电流是以钢轨和轨道引接线为载体，由轨道电路送电端、钢轨、受电端3部分组成的闭和回路，一般25 H z相敏轨道电路电流为几安培，相对较小。

1.3 移频信号电流

在具备发码条件时，移频发送器通过电缆向轨道上发送移频信号，形成的电流称为移频信号电流。移频电码化信号有送电端发码、受电端发码两种。

轨道电路的信号电流频率与机车牵引电流频率不同。

2 移频机车信号掉码、窜码原因分析

2.1 入口电流调整问题

原因分析：入口电流调整超低，会影响机车信号接码问题。而入口电流调整过大，机车信号容易受邻线干扰而错误动作。

2.2 钢轨对地不平衡问题

原因分析：1）电力架空安全地线与线路一条钢轨直接相连；2）电力架空安全地线通过“火花间隙”与一条钢轨连接，“火花间隙”埋入土中，或经过“火花间隙”后的连接线埋入土中，造成单轨接地；3）完全横向连接或电力吸上线处，扼流或空心线圈与钢轨连接线其中一端接触不良，造成钢轨对地不平衡；4）桥梁钢结构与线路单根钢轨连接接地；5）线路地锚拉杆（撑杆）对地未加装绝缘或绝缘破损；6）红外线轴温探测钢轨安装件损坏，通过管线造成钢轨接地。

2.3 电缆设计、施工及维护问题

原因分析：1）采用“双绞线对”替代四芯组的对角线对以及SPT电缆、ZCO3电缆四芯组没有按照红线、白线及蓝线、绿线成对使用，造成电缆串音大幅度增高问题；2）施工配线图纸错误，如：将上行某区段发送电缆与下行某区段发送电缆错误并联。各自轨道电路接收仍能通过数字解调、正常工作，不易被发现；3）电缆单线接地，使电缆芯线对地不平衡，产生较大干扰。特别是相同两载频发送、接收同时通过电缆接地，即使是不同电缆也会造成较大串音，导致故障升级；4）备用电缆未按照《ZPW-2000轨道电路技术条件》（TB/T3206-2008）中规定的电缆使用原则进行贯通，现场倒替电缆芯线时造成串音干扰。

2.4 调谐区设备性能不良、使用错误问题

原因分析：1）零阻抗端塞钉（或端头）与钢轨、设备接触不良，造成钢轨间零阻抗加大，导致邻段信号外串；2）施工中，调谐单元安装类型错误，零阻抗超标，无法实现短路，导致信号外串，并使小轨道接收电压过高。

2.5 站内回流吸上线点及横向连接线问题

原因分析：1）站内吸上线设计错误，两处距离过近；2）横向连接线设计错误或施工错误，造成轨道电路间信号的串扰。

2.6 机车设备自身问题

原因分析：1）由于机车信号线圈灵敏度不良，极易造成窜码、掉码问题。偏高则容易引起窜码问题，偏低易造成掉码现象；2）机车信号接收线圈互相不匹配问题。左右两线圈接收的信号电流值不完全相等，削弱了机车信号电流的接收能力，增强了牵引电流的干扰。

3 相关措施及解决方法

3.1 正确调整机车入口电流

轨道电路发码方式是迎着机车运行方向发码，列车轮对形成移频信号短路电流，往往出口电流远大于入口电流，因此只要入口电流能满足机车信号设备的工作要求，出口位置也应能使机车信号正常工作。建议轨道电路区段的移频入口电流一般调整为钢轨最小短路电流的3～5倍，即载频1 700 Hz、2 000 Hz、2 300 Hz入口电流一般调整为1.5～2.5 A，载频2 600 Hz入口电流为1.35～2.25 A。

3.2 规范室外设备加装

规范设备加装：1）工务线路的地锚拉杆（或撑杆）必须加装良好绝缘，绝缘件不得损坏或缺失，绝缘以及至钢轨间的连接段均不得埋入石碴或土中，在线绝缘电阻≥10 kΩ；2）桥梁金属结构不得通过金属导体与钢轨相连接；3）红外线轴温设备不得通过连接件造成钢轨接地；4）平交道口各种地面设备和轨旁设备均不得造成钢轨接地；5）各种防护钢管及金属件过轨底均应有可靠隔离措施，不得与钢轨相碰；6）护轮轨应保证与承重轨可靠隔离，不得通过扣件、夹板等相连通。

3.3 抓好施工质量源头

注意事项：1）按四芯组对角线成对使用（即红、白一对，蓝、绿一对）；2）轨道电路不得使用对绞线组代替四芯线组使用；3）电缆引入不宜过早剥开护套，更不得打开四芯组；4）加强日常测试，发现单芯接地及时处理；5）更换故障芯线应符合电缆配置原则并成对使用；6）设计施工及维修改线中要防止电缆配线错误；7）严格按照《ZPW-2000轨道电路技术条件》（TB/T3206-2008）中规定的电缆使用原则进行贯通，使用过程中备用芯线必须成对倒换，且发送或接收备用芯线替换某一载频线对后，同一备用四芯组中不得再替换相同基准载频的线对。

3.4 空心线圈、调谐单元各项技术指标符合维规要求

1）阻抗符合维修在线测试标准（如表1、2、3所示），两线圈对称。

表1 空心线圈（SVA）阻抗

表2 机械绝缘节空心线圈（SVA）阻抗

表3 调谐单元零阻抗

在钢轨两端轨面测试与上述指标相差过大时，应检查引接线及接触状态。

2）引接线完整、无断股损伤，两端端头（或塞钉）与调谐单元及钢轨连接可靠，接触电阻≤1 mΩ（载频信号）；

3）引接线采用双线或一线双头（钢轨端）。

3.5 牵引回流吸上线及电气化杆塔

根据《铁路信号设计规范》（TB10007-2006）原则要求：1）接触网杆塔地线、桥梁等建筑物地线不得直接与钢轨相连。同时严禁经火花间隙与钢轨连接；2）在采用综合接地体条件下，接触网的杆塔地线、桥梁等建筑物的地线，只允许接至完全横向连接点的空心线圈中点或扼流变压器中点；3）吸上线或PW保护线应接在完全横向连接点的空心线圈中点或扼流变压器中点。