《25HZ相敏轨道电路分路不良探讨》调研报告--周生龙

1、调研报告年 级： 2014 专 业： 铁道通信信号 层 次： 专科 姓 名： 周生龙 远程与继续教育学院 2016年 4 月 15日北京交通大学调研单位评议表年级2014层次专科专业铁道通信信号姓名周生龙调研单位济南铁路局济南电务段调研起止时间2016年3月20日2016年4月25日调研单位意见 调研单位盖章 年 月 日北京交通大学调研报告成绩评议表年级2014层次专科专业铁道通信信号姓名周生龙题目25HZ相敏轨道电路分路不良探讨评阅教师意见成绩评定： 评阅教师：年 月 日开 题 报 告题 目：25HZ相敏轨道电路分路不良探讨报告人：周生龙 2016年2月29日一、选题的目的及意义轨道电路分路

2、不良问题是电务部门多年来的顽疾，也是历年来安全生产专项整治的重点项目。据不完全统计，当前全国铁路存在约3.6万段分路不良区段 ，这种区段由于无法完成列车占用检查，会引发进路提前解锁，引起道岔中途转换，造成挤岔、脱线事故或列车侧面冲突等事故，给铁路运营带来了安全隐患，严重影响了铁路运输效率，从信号联锁关系来讲轨道电路分路不良应视为联锁失效，这对铁路运输安全是一个重大的安全隐患。因此成为全路亟待解决的重大安全技术问题。二、调研的重点问题1，有关术语：通过对有关术语的调研，学习并掌握在工作中将会遇到的各种专业名词以及相关的技术资料。2，主要的技术指标：通过调研掌握各项技术指标，明白测试数据是否符合标

3、准。3，测试项目及内容：通过调研掌握需要测试的内容我项目，以及日常巡视检查、重点检查、集中检修的不同之处。三、调研方案及具备的条件1，调研方案本次调研活动我将通过理论与实践相结合的方法来进行，将现有的有利资源进行整合，为调研活动的成功创造有利的条件。首先，通过查找资料以及询问技术骨干将相关的术语弄懂，并对所需测试的项目及步骤有个大致的了解。其次，通过上网查找资料以及自行购买相关技术书籍，从理论上将测试方法学会，并学会标准化得作业程序，为下一步的工作打下理论基础。第三，通过实际上道作业，将理论落到实际工作中去，对于发现的问题及时进行整理，通过理论与实践相结合的方法来增强对学到知识的记忆。2，具备

4、的条件首先，工区有25HZ相敏轨道电路，这为本次调研提供了良好的外部条件；其次，由于本工区距离车间较近，车间内技术员的业务水平高，且热心传授业务知识，车间每周五举行由业务骨干开展的业务培训，为本次调研提供了良好的技术条件；再次，车间内部学习氛围浓厚，包括工区在内无论是年轻的职工还是老职工对于业务学习均充满热情，这为本次调研提供了很好的调研环境。四、调研工作的进度安排2015年12月30日2016年1月15日：确定调研的部门、调研的问提、调研提纲；2016年1月16日2016年2月29日：编写调研的开题报告，并将调研报告提交指导老师；2016年3月15日2016年3月20日：根据指导老师的意见进

5、行整理开题报告，并开始调研；2016年3月20日2016年4月25日：通过理论结合实践的方法对调研题目进行调研工作，并及时对出现的问题进行改正，且对调研进程进行整理；2016年4月25日2016年4月30日：完成调研报告的撰写工作；2016年4月30日2016年5月5日：对完成的调研报告进行整理，并将最终整理好的调研报告打印、装订；2016年5月5日2016年5月10日：把装订好的调研报告交函授站。五、指导教师意见指导教师： 年 月 日目 录调研目的1调研方法1调研内容及过程：11、产生轨道电路分路不良的原因11.1钢轨轨面不清洁，轨面有杂物11.2车流量较少21.3 钢轨轨面电压31.4分路

6、电流41.5车辆自重比较轻41.6车轮的轮缘生锈或轮对有油、污渍42、轨道分路不良的危害和影响43、25Hz相敏轨道电路的电路组成原理及功能特性43.1 25Hz相敏轨道电路的电路组成原理43.2 25Hz相敏轨道电路的功能特性54、 目前解决轨道电路分路不良主要是采用3V化方式55、分路不良的解决措施66、工作中轨道电路分路不良区段故障处理案例及解决方法77、轨道电路分路不良区段综合治理的几点建议7参考文献725HZ相敏轨道电路分路不良探讨调研目的：25HZ相敏轨道电路分路不良整治对策与研究调研方法：深入现场，结合实际通过一系列的考察，和日常数据相对比，得出结论。调研内容

7、及过程：轨道电路分路不良问题是电务部门多年来的顽疾，也是历年来安全生产专项整治的重点项目，本文概述了轨道电路分路不良的概念、特点、类型并针对轨道电路分路不良问题的现状及目前采取的措施做出介绍和分析，提出对策和建议，更好地为运输生产安全服务。轨道电路是电气集中车站用于反映列车占用或区段空闲的电气设备。它通过列车轮对短路两侧钢轨切断电气回路而反映列车占用该区段。如果分路不良，造成列车轮对不能可靠短路钢轨即切不断该区段的电气回路，从信号联锁关系来讲轨道电路分路不良应视为联锁失效，这对铁路运输安全是一个重大的安全隐患。据不完全统计，当前全国铁路存在约3.6万段分路不良区段 ，这种区段由于无法完成列车占

8、用检查，会引发进路提前解锁，引起道岔中途转换，造成挤岔、脱线事故或列车侧面冲突等事故，给铁路运营带来了安全隐患，严重影响了铁路运输效率，因成为全路亟待解决的重大安全技术问题。1、产生轨道电路分路不良的原因所谓轨道电路分路不良就是俗称的“压不死”、“丢车”、或“白光带”，即：当列车进入某一轨道区段时，对应区段的轨道继电器却仍处在吸起状态或时吸时落状态，此时相应的信号灯和控制台上会错误的显示绿灯和白灯，表明该轨道电路已失去了对轨道区段占用状态检查的功能。当发生这样情况时，列车司机和车站调度人员就会误认为该区段内无车占用，进行行车和办理进路操作，从而造成列车冲撞、挤拈、脱轨等严重的行车事故。造成这一

9、现象的原因主要与以下因素有关。1.1钢轨轨面不清洁，轨面有杂物钢轨受外界环境影响较大，经过分吹、日晒、雨淋及其他原因使线路钢轨表面灰尘吸附水分在钢轨表面会发生化学反应，形成Fe(OH)3 ，薄膜氧化层，钢轨极易生锈，如图1-2、1-3。另外走行车辆较少的线路，特别是安全线、避难线、牵出线及工矿企业作业较少的铁路线路，经常出现钢轨生锈的现象。在些货场，装卸粉尘散落在轨面或被机车车辆轮对带到轨面上，再经列车轮碾轧，轨面形成绝缘层，其效果同生锈的氧化层一样，当列车分路时使轮对与轨面的接触电阻变大，从而使轨道电路出现分路不良。还有由于环境污染严重，或者旅客在途中扔下的杂物不慎落在钢轨上，都会造成分路不

10、良的现象。按锈蚀程度，分路不良区段可分为轻度、中度和重度3种。图1-1 经过风吹、日晒、雨淋及其他原因造成的分路不良图1-2 装卸粉尘散落在轨面容易造成分路不良1.2车流量较少钢轨在自然状态下，生锈是比较缓慢的。列车在高速行进中轮对与钢轨间会产生摩擦，摩擦过程中就能清除掉轨面上的锈和污染。消除生锈和污染的程度取决于车流大小、车速高低。正线几乎没有生锈区段就是因为车流大、车速高的缘故，而在很少走车的侧线或斜股便会产生大量分路不良区段，如图1-3所示。图1-3 很少走车的侧线或斜股会产生大量分路不良区段1.3 钢轨轨面电压钢轨轨面的氧化层及污染层(简称“小良导电层”)在恒定压力条件下，呈现为“类放

11、电管”击穿效应，即：当轨面电压升高到一定程度，便会击穿不良导电层，是轨道电路得以分路，从而达到解决轨道电路分路不良的目的，如图1-4。经过大量实验及现场测试，吸取国外经验，结合轨道电路现状，划定了站内轨道电路最小轨面电压为3V、20V和80V 3个等级。图1-4不同负载时输出电压变化曲线1.4分路电流钢轨表面的不良导电层在电压击穿前表现为很高的阻抗，数欧姆，数百欧姆，甚至上千欧姆。电压达到击穿值后，电流瞬间增加，分路电阻降低，电流越大，电阻越小。当分路电阻小于标准分路电阻，轨道电路能可靠分路；分路电阻大于标准分路电阻，就会分路不良。此时就必须增大分路电流，继续烧结分路电阻，使其小于标准分路电阻

12、，从而达到分路的目的。1.5车辆自重比较轻在行车的速度较快时，会使车轮轮对对轨道电路压不死，出现轻车跳动的现象，发挥不到分路的作用致使轨道电路分路不良。1.6车轮的轮缘生锈或轮对有油、污渍长期不运行或车站组织的列车和行驶频率比较少的机车和车辆，都会因环境的原因产生车轮轮缘生锈使之与钢轨接触不良，产生轨道电路分路不良现象。机车轮对有油或污渍，也会导致轨道电路分路不良。轨道继电器的额定电压值比其实际电压值低，由于送电端限流电阻较小，道床阻抗确较高，钢轨的电阻较小。如果继电器接点的调整不合适，绝缘或连接线不好等原因均可造成轨道电路分路不良。2、轨道分路不良的危害和影响1) 错误开放信号造成列车冲突。

13、车站值班员如果未确定进路空闲，错误开放信号，就会造成待接发车的列车或调车机车车辆与停留车辆发生正面冲突，就会与临线侵限的车辆发生侧面冲突。2) 道岔中途转换造成列车脱轨。接发列车作业时，如果列车未出清进路上的某一道岔区段，该道岔区段因“压不死”分路不良，车站值班员误以为列车已出清，操纵该道岔转换，造成列车脱轨。3) 提前操纵道岔造成调车作业中，机车车辆在运行中挤岔。4) 影响车站调车作业效率和增加车站值班员、调车作业人员的工作量。5) 严重阻碍新技术新设备的推广使用。6) 加大了信号联锁设备的维修难度。7) 不能准确表示占用情况，向占用的线路接车。8) 进路不能完全解锁，造成遗留白光带。3、2

14、5Hz相敏轨道电路的电路组成原理及功能特性  25Hz相敏轨道电路是我国于1978年开始仿苏研制的,自1980年在石家庄III,IV场上道以来,在全路推广使用,设备工作稳定可靠。3.1 25Hz相敏轨道电路的电路组成原理在交流电气化区段实现电码化车站的股道和道岔区段采用双扼流双轨条相敏轨道电路。在不通过牵引电流的非电气化轨道区段采用无扼流双轨条相敏轨道电路。供电端器材包括:BE25扼流变压器,限流电阻R,BG25供电变压器,5A或10A保险。受电端器材包括:BE25扼流变压器,BG25继电变压器,HF防护盒,JRJC型二元二位继电器。3.2 25Hz相敏轨道电路的

15、功能特性1) 25Hz相敏轨道电路的接收端使用二元二位继电器,在轨道电路长度不大于1200m情况下能确保调整、分路、断轨三种状态的检查。2) 调整容易,不必对每段轨道电路进行相位调整。3) 具有可靠的相位及频率选择性、抗干扰能力强。4) 二元二位继电器动作时间快,实现与高频机车信息叠加容易且效果良好。5) 具有可靠的钢轨绝缘破损防护,设备简单,工作稳定可靠便于维修。4、 目前解决轨道电路分路不良主要是采用3V化方式  在交流电气化区段实现电码化车站的股道和道岔区段采用双扼流双轨条相敏轨道电路。此种策略主要是通过降低受电端轨道变压器变比提升轨面电压。其系统原理在全站25Hz相

16、敏轨道电路室内设备不变的基础上,通过更换室外扼流变压器和信号变压器箱内设备,提高轨面电压至2-5V,击穿半导体薄膜实现轨道电路分路特性的改善使轨道电路能够有良好的分路。对于短轨道电路分路电阻有所提高但是对长轨道电路分路灵敏度提高不大。以电气化区段四线制3V化25Hz相敏轨道电路叠加ZPW-2000(UM71)电码化一送一受区段为例。 1) BE1-F:BE1-F型扼流变压器适用于3化25Hz相敏轨道电路,其作用是提高轨道电路终端阻抗改善轨道电路的分路灵敏度;提高轨道电路抗牵引电流干扰的能力,改善由于脉冲干扰造成轨道电路“红光带”不足。用于电化区段,在增加调谐器,提高轨道电路抗干扰能力的基础上,

17、保留并改善调谐器的设计,扼流变压器增加第三线圈,与调谐器并联,谐振点置于25Hz和50Hz,使抗不平衡电化干扰达到100A以上,利用谐振提高了轨道电路终端阻抗,改善分路特性。送、受电端均采用谐振型扼流变压器,用增加最少的轨道功率,最大限度地增高轨面电压,击穿氧化膜层,达到受电轨面3V左右及以上的电压。2) BG25:送端轨道变压器,适用于3V化25Hz相敏轨道电路中作为送电端供电变压器。根据轨道电路的类型和不同长度,供以不同的电压,使轨道继电器可靠工作。3) 增加送、受电端轨道电阻,主要用来限制回路电流,增加轨道电路终端阻抗,提高分路灵敏度。4) BGK-130/25:受电端选用新研制的电抗变

18、压器,可根据现场情况选择变比,与送端轨道变压器配合,调整轨道继电器电压。电抗变压器稳定了轨道电路的终端阻抗,提高了分路灵敏度,在轨道电路长的区段,限制了轨道继电器电压的增长,分路了干扰电流,同时可作断轨检查。5) QT-25:使用调相器在轨道电路受端调整相移,使继电器轨道线圈电压与局部线圈电压之间有较好的相位差,在提高轨间电压的同时,更进一步节约电能,并与电抗变压器一起能更好的起到极性交叉的防护。3V化轨道电路,借鉴了日本轨道电路三伏化思路,结合目前国内轨道电路的近况研制而成的,其主要优点可大致总结如下: 1) 轨道电路分路灵敏度明显提高; 2) 保留97型轨道电路工作的稳

19、定性,利用计算机进行仿真计算,制定计算、模拟盘、现场安装三个一致的调整表; 3) 整套系统在原有设备基础上,只需更换室外扼流变压器和信号变压器箱内设备,在不转变室内设备情况下,即可实现轨道电路分路特性的改善; 4) 新器材研制采用了各种措施,明显的改善了轨道电路的分路特性,适用于25Hz相敏轨道电路区段; 5) 在单项器材的研发上充分考虑了其利旧和通用性; 6) 采用改善型自复式保险开关做轨道电路的熔断器7) 系统电路成熟,符合“故障-安全”原则; 8) 可以实施积木化的施工改造,根据需要逐区段改造,施工简单易行、节省投资。此种方式存在的不足:

20、 1) 使轨道继电器和防护盒与轨道电路失配。2) 增大了电源功率,如轨道电路长度为100米,原轨道电路功率为2VA,提升轨面电压后功率为20VA,轨道电路长度为1200米,原轨道电路功率为10VA,提升轨面电压后功率为100VA,这样将使既有的电源屏很难满足要求。3) 机车信号短路电流减少一半。由于25Hz相敏轨道电路具有工作稳定可靠,维修简单和故障率低,抗干扰能力强等一系列的优点,因此深受现场欢迎。由此该制式成为电气化铁路站内轨道电路的首选。目前在我国电气化铁路上90%的车站都采用25Hz相敏轨道电路。5、分路不良的解决措施 1、轨道电路中轨面生锈的不良区段采用除锈及喷涂技术，解决

21、轨面生锈的问题。利用除锈机，对新铺设的钢轨及道岔进行除锈打磨、轨面涂防锈涂层，个别的短小区段可采用人工打磨除锈。同时车务部门在电务确定为分路不良区段，应积极组织碾压，不能组织碾压的正线、渡线区段等，再由工务部门进行打磨。2、提高轨道电路的分路灵敏度，即提高二元二位轨道继电器的落下值，进而提高返还系数。在二元二位轨道继电器的线圈输入端并联接入监控设备，采集轨道电路的电压。当监控开关的输入电压值低于额定的数值时，就会切断二元二位继电器的局部电源，让轨道继电器落下。这样在列车分路轨道电路时可以有效的提高二元二位轨道继电器的落下电压，通过调整轨道电路相位角，提高轨道继电器的可靠工作性能。3、工区、车间

22、、试验室建立轨道电路分路不良区段台帐。建立轨道电路分路不良区段的信息反馈制度，便于维护、管理和使用部门随时掌握轨道电路分路不良区段分布情况，重点布控。4、加强基层班组对轨道电路分路不良区段的巡检工作。巡检中发现轨道电路轨面生锈或被污染，应及时测试轨道电路分路残压数值，做好测试记录，并将资料上报上级主管部门；数值超标的区段，登记运统一46，通知车务按有关文件办理。5、施工和专项整治中，根据轨道电路不同制式的特点。在不违反设计、调整原则的前提下，将轨道电路分路灵敏度调整至最佳状态。6、采用25HZ相敏轨道电路系统。对于站内25HZ相敏轨道电路，在原来的25HZ相敏轨道电路的既有条件基础上进行改进，

23、通过提高轨道电路送、受电端的轨面电压来击穿钢轨表面不良导电层，增大钢轨短路电流，击穿后的接触电阻降低。采用返还系数较高的电子接收设备，进一步降低整个轨道电路系统的功率，实现对室外防护盒电容漏电、内部断线、外部连接线断线、钢轨接续线接触不良、钢丝绳引接线接触不良等所有导致轨面电压降低后，不能击穿不良导电层故障的防护。最终达到断轨检查的目的。此外，必须推出一种测试方法或标准，去规范轨道电路分路的测试方法，避免因测试方法与实际不符造成判断不准确。解决分路不良问题是一个浩大的工程，希望随着科学技术的进步和计算机的普及，能够更好的解决轨道电路分路不良问题。6、工作中轨道电路分路不良区段故障处理案例及解决方法济南铁路局宁阳东站IG1、XL1G、XL3G2G为分路不良区段，自2016年4月4日后一直无车通过，导致钢轨生锈，当56981次列车占用轨道时，不能可靠分路，造成机车信号不接码。当时的解决方法：1.工区对不走车造成钢轨生锈现象，及时联系车站对该类轨道电路区段进行检查、确认，并按照规定进行登记明示，特别是提醒车站注意使用，减少此类故障信息的发生。2.加强分路不良区段的管理，。工区对已经登记明示的分路不良区段，要按照规定要求加强现场检查和测试分析，确保分路不良区段的管理到位。3.加强检测设备分析浏览。充分利用微机监测设备进行监控观察设