胡小生

神华准能大准铁路信号段，内蒙古鄂尔多斯 010300

电气化轨道电路受干扰的原因及对策分析

胡小生

神华准能大准铁路信号段，内蒙古鄂尔多斯 010300

电气化铁路是为适应列车高速、重载、大密度的行车组织要求而修建的，但它同时给信号设备带来了极大的干扰。如果没有相应的有效的抗干扰能力和防护措施，随着机车牵引电流的增大，信号设备受干扰和破坏的情况越来越严重。以大准线为例，经过现场的调研与测试，收集了大量的数据与资料，对各种故障进行了反复的分析与论证，找出了部分故障原因，提出了相应对策。

电气化铁路；轨道电路；防护措施

1 故障情况简析

大准线开通以来，从我段多次发生轨道电路故障统计分析来看，主要存在以下问题：

1）牵引电流造成的轨道电路故障

通过我们处理轨道电路的保险管、硒堆、防雷元件、电压提升器、电缆烧毁等这一类故障发现，发生这类故障的根本原因是牵引电流在两条钢轨中分配严重的不平衡和雷电的防护措施不够完善造成的。引起两条钢轨牵引电流不平衡的因素很多，但从信号维修角度分析，造成两条钢轨牵引电流不平衡的主要原因有两个方面：一方面是信号设备自身引起的；另一方面是由供电部门的杆塔地线接在轨道电路一侧钢轨上面和吸上线设置位置不当引起的。此外，接近一条钢轨平行埋设的电缆及金属管路绝缘间隔不够，以及由于各种原因过电压或雷电感应造成杆塔地线通过火花间隙向钢轨放电是造成轨道电流不平衡的诱发原因。

2）一些车站轨道电路不明原因的电压变化故障原因分析

在狠抓设备质量的同时，也注重了电气特性的测试。在测试中经常可以发现个别区段不明原因的电压变化，电压由正常值逐渐升高，有时最高可达60V，多次查找未果，给设备安全运营带来了隐患。经过细致分析，发现有牵引电流串入轨道电路中，造成了这种现象的发生。随后和供电段协商在窑沟站XJG送电端扼流变压器中心连接端子增加了一组吸上线，再进行测试时一切数据都正常。

3）由雷电造成轨道电路故障的原因分析

大准线电气化铁路开通以来，我段发生过一些由于打雷造成设备损害的故障。究其这些故障地发生，直击雷我们固然目前无法去防范，但是当年施工安装设备时，将吸上线、扼流变压器箱中心连接板、继电器箱外皮、引入电缆钢带、防雷地线以及人身防护地线连成一体，形成了牵引电流和雷电流的入地分流通道，轻则烧毁保险，重则起火烧毁信号设备。分析这类故障的原因，这种施工安装方式在非电气化区段影响不大，但在电气化区段则不同，《维规》要求地线要单设，相互间应有20M以上的距离或绝缘隔离层；再有，原有的施工工艺中，可以将电缆钢带与各类箱盒外皮连接，这种施工方法在电气化区段本身就存在一定的弊端。

2 不平衡问题对信号设备的影响

若牵引电流不平衡时，变压器铁芯中的磁通将不能抵消，信号线圈上就会出现高电压，从而导致信号设备的烧毁。

2.1 纵向不平衡的影响

1）轨道电路钢轨接头采用双接续线，由于在室外，丢失严重，特别是预告接近阶段；

2）扼流变压器引接线断线，引接线端子松动；

3）扼流变压器两个牵引线圈或引接线之间的阻抗差异较大；

4）工务换轨时未防护，有车时只有一根钢轨有牵引电流流过，造成严重的不平衡，烧毁信号设备；

5）钢轨绝缘短路，引起两根钢轨牵引电流不平衡。

2.2 横向不平衡的影响

1）运营中的杆塔地线从塔上引下经火花间隙后被埋入道渣、大地、站台，然后才接到接地体，这就引起两轨接地电阻不等，造成牵引回流分配不平衡；

2）吸上线与扼流变压器中心连接板连接松动，阻值增大，使得吸回装置效果不佳，甚至烧断吸上线，造成钢轨回流较大，对大地的泄漏很大，回流不畅，严重影响了信号设备；

3）接触网短路或接触网闪络的瞬间，其瞬间电流脉冲引至单侧轨条上，是单侧钢轨上产生一个瞬间的不平衡电流，从而烧毁信号设备。

3 地线设置不规范对信号设备的影响

因为大准线采用AT方式供电，电流分布较复杂，所以它产生的影响也较为复杂，目前还没有一种定论的理论体系。在现场实际运营中，各种处理方法也比较多。大准线接近区段有1 200M左右，万吨站股道有效长1 700M左右，在电缆外皮上的感应电压也较大，施工时将电缆钢带接在了箱、盒外皮上，接触电阻较大，长时间运用后对电缆造成了严重的伤害。信号设备的地线本身也存在不足，比如：由于地形、地物和土质条件的影响，常常达不到《维规》要求。

4 采取的措施

我段通过认真分析研究，会同工务、供电部门协商，制定了一些切实可行且又经济的方案，并付逐实施：

1）全面校验原设计的吸上线设置方案，采用专用线路连接杆塔地线，与供电部门协商，将其统一接在合理位置的一条回流线上；

2）对桥上、潮湿地带易于碰触地下金属物处的杆塔地线，采用架空地线进行防护；

3）加强信号设备的自身养护，确保钢轨接续线的完整；

4）扼流适配器箱连接线换成带裸扣的等阻引接线；

5）有的吸上线用的是裸露的扁钢，泄露很大。将裸露的扁钢改用为电力电缆，一些紧固件应采用高性能防松紧固件—倒锁螺栓联；

6）加强轨道电路日常的巡视检查工作，保持钢轨接续线，抗流引接线、跳线的完整，接续良好，同时保持钢轨绝缘完好，使钢轨底部与地下易触到的金属部件有绝缘隔开；

7）大准线各站对正线回流较为集中的地方，加装了扼流适配器，利用扼流适配器自身特性来减少牵引电流或雷电流的干扰；

8）最大限度地将各种地线按标准设置，且要切断与牵引回路的通道；

9）将原有的地线接在一起的分开，电缆外皮与箱、盒分离，设立专门的屏蔽地线。

5 维护工作采取的主要对策实施建议

1）实践证明，弱电干扰从强电入手解决是条合理的途径，是治本的办法，如果在强电方面不采取措施则弱电方面防不胜防，所以在今后设计和施工中应充分考虑这方面的影响；

2）缺少共同遵守的规范，致使相关部门不协调，设计、施工遗留问题较多，加大了维修工作的难度，管理工作又不能及时跟上；

3）信号施工部门在工程竣工后应及时提供牵引电流回流径路图，从图上能清醒的看出钢轨回流所经过的设备、电流的流向，这对维修工作、故障处理和分析是非常必要的，遗憾的是这方面的工作没有做到，形成现场的“死角”；

4）在处理一些原因不清，可以增加测试检测不平衡电流的绝对值及不平衡系数；

5）火花间隙在线检测。目的是检测火花间隙在规定电压范围内是否处在断开状态，若处在导通状态，则必须马上更换；

6）检测钢轨接头电阻；

7）加强对钢轨绝缘节电阻的检测；

8）检测轨条与桥梁和跨线桥之间的绝缘情况；

9）检测轨条与旁边金属管路的绝缘情况。

U22

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1674-6708（2010）33-0071-02