25Hz轨道电路常见的故障分析及解决办法
2016-07-12李枫
李枫
(兰州铁路局银川电务段 755000)
25Hz轨道电路常见的故障分析及解决办法
李枫
(兰州铁路局银川电务段 755000)
近年来,我国铁路大功率电力机车普遍使用,但在其使用过程中引发了很多常见的故障。25Hz轨道电路常见的故障严重影响了列车的正常运行。基于此,本文在对25Hz轨道电路常见故障分析的基础上提出相应的解决办法,以期为相关研究打下较好的基础。
25Hz轨道;故障;解决办法
1 绪论
随着我国铁路近年来大功率电力机车被愈来愈多地采用,致使接触网网流不断增大,流经扼流变压器的回归电流相应地也随之增大,相应的产生的电化干扰也不断增强,有些区段的不平衡牵引电流能达到20A,有的甚至更高,致使牵引电流入侵轨道电路设备的干扰量增大,极易造成轨道继电器误动,因此,必须对25Hz相敏轨道电路抗电化干扰进行研究。
2 理论基础
2.1 轨道电路干扰分析
2.1.1 轨道继电器产生误动的原因
(1)调整状态时的落下
①防护盒和轨道线圈内的50Hz是由侵入的牵引干扰电流供给的,当该振荡电流的初相位角超前局部电流时,产生使继电器翼片向下的转矩,可能造成其瞬间落下。
②调整状态时,当有冲击干扰电流时,它的直流成分将引起扼流变压器铁心的直流磁化,送、受电端扼流变压器的激磁阻抗和轨道变压器的激磁阻抗都会减小,引起轨道继电器端电压UG也降低,当UG降低到小于继电器的保持值时,轨道继电器GJ落下。
(2)分路状态时的吸起
①接通及断开干扰电流的瞬间,25Hz谐振槽路内多余的能量作为25Hz的衰减振荡,当局部的25Hz电流产生向上的转矩时,则能使轨道继电器瞬间吸起。
宝清县地下水补给量主要来源于降水入渗量、地表水体入渗补给、侧向径流补给、农田灌溉水回归补给。根据 《黑龙江省水资源综合规划地下水资源评价报告》,宝清县全县多年平均地下水资源量为5.18亿m3/a,平原区地下水总补给量为3.35亿m3/a,可开采量2.56亿m3/a。
②当轨道线圈中出现非25Hz,而是近似50Hz电流时,因轨道线圈内电流与局部电流在一个很短的时间内,当产生向上的转矩时,也能使轨道继电器瞬间吸起。
2.1.2 25Hz相敏轨道电路干扰的现场实际分析
(1)牵引电流不平衡
①从信号设备本身产生的有三个方面:a.扼流变压器的对称性差;b.扼流变压器至钢轨的两根牵引引接线的电阻值由于一长一短的原因而使电阻不相等;c.引接线、钢轨接续线多采用塞钉式,接触电阻不稳定;以上三个方面导致了钢轨的纵向不对称。
②工务部门加装的钢轨地拉杆、防爬桩未加绝缘或绝缘破损,在接向钢轨时,埋入地中的部分外皮与地未绝缘或绝缘破损,均会导致轨道电路的钢轨传输通道单边接地,牵引回流就会失去平衡,而不平衡系数的增大就能使干扰电流的侵入加剧。
此外,供电部门安装的接触网塔杆地线或吸上线因为失修或其它原因,也会造成牵引电流不平衡。
(2)牵引电流回流不畅
要减小轨道电路电化干扰问题,必须保证牵引电流在牵引回路流动时的畅通,而往往现场轨道电路发生电化干扰故障,都与牵引电流不畅通有关。当然,有外界因素,设备本身的设计缺陷,还有很重要的一点就是与我们日常的维修不良有很大关系。
(3)牵引电流增大
近年来大功率电力机车愈来愈多地采用,供电能力加强,致使接触网网流不断增大,尤其在靠近牵引变电所附近、吸上线的扼流变压器中点处流过的电流更大,经过现场的实测,发现能达到560A和860A,有的甚至更高,这致使牵引电流如侵轨道电路设备的干扰量增大,严重时极易造成轨道继电器误动。
此外,电力机车升弓时瞬间产生的大电流会冲击轨道电路,使扼流变压器达到磁饱和,而牵引冲击电流的奇次谐波便能串入轨道继电器,造成轨道继电器瞬间落下出现红光带,关闭已经开放的信号。
2.2 整治解决办法
2.2.1 要保证牵引回流的畅通,必须对其回路进行整治
(1)在日常的检修、巡视中,要用手触摸扼流变压器中心联接板是否发烫,扼流变端子螺丝是否有打黑现象,认真对扼流变压器中心连接板及扼流变端子螺丝进行紧固。
(2)对接触网的吸上线进行检查、测试,看其焊接情况是否良好,用钳型表测试有车通过时的牵引电流是否正常,以防埋入地下的回流板日久腐蚀锈断。
(3)将有回归电流的轨道区段原不设扼流变压器的单扼流现象进行改造,即消除“一头堵”,实现双扼流。
2.2.2 使用抗干扰能力强的设备及器材
(1)使用加气隙的扼流变压器,同时根据牵引电流的大小选择不同容量的扼流变,正线区段使用BE1-600/25型扼流变,车站的进、出站口处和靠近牵引变电所的区段使用BE1-800/25或BE1-1000/25型扼流变。
(2)使用大容量的BG2-130/25型或BG3-130/25型轨道变压器,以实现使二元二位轨道继电器的高阻抗与轨道的低阻抗相匹配。
(3)使用JWXC-H310型缓动继电器,它作为二元二位轨道继电器的复示继电器,它因具有缓放特性,能在二元二位轨道继电器瞬间落下的时间内保持缓放不落,使轨道电路并没有因此影响站内的联锁;它还具有缓吸特性,能解决因牵引电流干扰造成分路使时间吸起的问题。
(4)对部分电压波动较大的区段和因电力机车升弓时瞬间闪红光带的区段改为带适陪器的扼流变压器。
(5)对许多干线电缆和接近区段的非铝护套电缆更换为铝护套电缆,能减小电缆的纵向感应电动势。
3 结论
轨道电路除应满足在最不利条件下的基本要求外,还应具有能防护牵引电流干扰分能力,使之调整状态时不会因干扰电流或电压而使轨道继电器错误落下,或者在分路状态时不致因干扰电流或电压而使继电器错误吸起。"故障--安全"原则是最基本的要求。部分职工对轨道电路故障点不能迅速查出,延误列车的正常运行。因此技术改进同时,加强职工业务学习是首要任务。
[1]杨润霞.25Hz相敏轨道电路故障诊断系统的研究与设计[D].兰州交通大学,2014:11~23.
[2]苏燕.一起常见25Hz轨道电路故障的分析和处理方法[J].铁路通信信号工程技术,2014:1~4.
U284.2
A
1004-7344(2016)17-0249-01
2016-5-18
李 枫(1989-),男,汉族,四川南充蓬安人,助理工程师,本科,研究方向为铁道信号。