电化区段特殊位置25 Hz相敏轨道电路的分析

周明君

(中国铁路哈尔滨局集团有限公司，哈尔滨 150006)

1 有侵限绝缘的交叉渡线区段故障分析

1.1 故障现象描述

滨洲线安达站电气化改造工程开通后，设备管理单位反映列车经21/23#道岔反位运行中，当车辆进入23DG时15-17DG出现红光带，列车出清23DG后15-17DG恢复。区段位置如图1所示（绿色线条为列车运行线路）。

图1 23DG、15-17DG位置Fig.1 Positions of 23DG and 15-17DG

1.2 故障测试与分析

相邻区段相互影响一般是因为钢轨绝缘不良造成的，因此首先调取信号集中监测，对该区段的轨道电压及相位角进行记录。监测记录显示15-17DG调整状态电压为21.3 V，相位角为93.4°；分路状态电压为0.8 V，无相位角；23DG占用时电压为10.6 V，相位角为156°。初步判断（833）处钢轨绝缘不良的可能性很大，随后检查了（833）处钢轨绝缘，经检查此处钢轨绝缘良好，排除了由钢轨绝缘不良因素造成的红光带故障。

排除了钢轨绝缘不良的因素后，使用封轨线对23DG进行模拟占用轨道试验，试验中发现模拟占用23DG时，15-17DG轨道电压及相位角均未出现波动，说明此故障现象只有在列车实际占用时出现，也就是说列车也是构成故障的条件之一。从列车运行线路来看，故障与（833）处钢轨绝缘无关，交叉渡线岔心处存在问题的可能性最大。

依据双线条轨道电路图对交叉渡线岔心处钢轨绝缘和道岔跳线配置进行核对，发现交叉渡线岔心处钢轨绝缘与设计图纸不一致，钢轨绝缘数量比图纸多安装了4组，如图2所示。

图2 交叉渡线岔心绝缘位置Fig.2 Positions of insulation of the frogs of intersecting crossover

在设计图纸上发现只有A、B、C、D、E、F 6处钢轨绝缘，而实际上站前单位多安装了G、H、I、J 4处钢轨绝缘。从理论上分析，多安装钢轨绝缘会造成死区段长度超标，但不会影响轨道电气特性，结合故障时有列车占用这一条件，对现有绝缘安装位置是否合理进行分析：

1）15-17DG和23DG在空闲时处于完全隔离状态，相互间没有影响；

2）当列车经21/23#反位运行至辙叉心时，④经列车与⑦相连，导致①和⑤相连；

3）15-17DG受端扼流经①→④→列车→⑦→⑤及扼流中心连接板与23DG受端扼流形成半个线圈相连（15-17DG受端扼流半个线圈短路）；

4）造成15-17DG电压及相位波动，轨道继电器落下。

1.3 故障处理方案

从上述分析中可以看出，解决问题的关键是保证15-17DG与23DG的完全隔离，所以建议将E、F处绝缘上移至E’、F’位置钢轨，确保15-17DG与23DG的完全隔离；同时取消A、B、C、D 4处钢轨绝缘，保证死区段长度符合标准。

2 小站横向连接及吸上线的设置

2.1 故障现象描述

滨北线江南线路所电气化改造工程开通后，设备管理单位反映在后续的工务换轨施工中出现了XDJG断轨后，XDJG轨道继电器不落下的现象，初步判断是轨道电路形成闭环造成的（第三轨）。江南线路所站场牵引回流设置如图3所示。

图3 江南线路所信号平面布置Fig.3 Layout of signals of Jiangnan Block Post

2.2 故障原因分析

江南线路所站场总长1 610 m，XDJG区段长度为1 040 m；信号专业在站场两端设置了完全横向连接，接触网专业在站场两端设置了吸上线。信号集中监测记录显示，调整状态电压为24.5 V，相位角为89°；断轨时电压为14.9 V，相位角为120°。明显有形成第三轨的特征，结合本站平面图分析，形成第三轨的可能性有3点：1）通过接触网吸上线构成；2）通过贯通地线构成；3）通过横向连接构成（上下行线互为第三轨）。

2.3 现场验证

根据理论分析，会同设备管理单位在天窗内对XDJG进行了现场试验，结果如表1所示。

表1 数据测试结果Tab.1 Data on test results

2.4 处理方案

从试验过程可以看出，模拟断轨后上行进站处横向连接和吸上线任意一种在连接状态，断轨时轨道继电器均不能可靠落下，因此必须取消上行进站处横向连接和吸上线，用以保证实现断轨检查功能；但横向连接是保证上下行轨道牵引电流平衡、消除上下行压差的必要手段，所以还要在合适的位置新设横向连接和吸上线满足牵引回流需要。

最终选择拆除在上行进站处横向连接和吸上线，并在上行进站外方400 m处设置了空扼流用于安装新的横向连接和吸上线。施工完成后，经试验XDJG断轨时，轨道继电器可以可靠落下。

3 总结

25 Hz相敏轨道电路是目前铁路系统中广泛采用的一种电路信号系统，确保25 Hz相敏轨道电路信号的及时、精确传输，对于铁路的安全运行起着极大的作用。当出现轨道电路信号故障时，对故障作出准确有效的判断是进行故障处理的前提条件。结合铁路区段实际故障问题，分析故障原因并提出解决方案，给电务以及施工人员在处理相关问题时提供一些思路，具体结论如下。

1）在交叉渡线处有一条线路为两个区段时，岔心处绝缘必须确保左右两个区段完全隔离，避免红光带故障出现。

2）站场长度小于2 km的车站，不应在站场两端同时设置横向连接和吸上线，应根据区段长度计算迂回回路的最小容许值，在区间合适位置设置横向连接和吸上线。