城轨交通中交叉渡线上单边绝缘的设置

2012-11-27李明洪

铁道通信信号 2012年12期

李明洪

李明洪:中铁第四勘察设计院集团有限公司高级工程师 430063 武汉

在城市轨道交通系统的车辆段和停车场内，一般使用50Hz单轨条相敏轨道电路作为列车占用检测设备。在设计交叉渡线绝缘节时，很多工程人员参照国铁电气化铁路25Hz相敏轨道电路的设计经验，在交叉渡线上增设了单边绝缘，用于阻断交叉渡线上两轨道电路的交叉干扰。而事实上，对于50Hz单轨条相敏轨道电路而言，设置单边绝缘完全多余，应予以取消。

通过分析比较25Hz相敏轨道电路和50Hz单轨条相敏轨道电路，在工程应用环境以及交叉渡线上电路构成机理的不同，澄清了25Hz相敏轨道电路在交叉渡线上增设单边绝缘的必要性，以及取消50Hz单轨条相敏轨道电路在交叉渡线上单边绝缘的合理性。

1 25Hz相敏轨道电路在交叉渡线上设置单边绝缘的必要性

1.1 工程应用环境

在使用25Hz相敏轨道电路的国铁电气化铁路车站，牵引电流为50Hz交流电，采用2根钢轨作为牵引电流回流的载体，通过在绝缘节两端加装扼流变压器来确保牵引回流顺利越过绝缘节，同时将相邻轨道电路区段的电气分割。出于沟通牵引回流或者保证线路间回流均衡的目的，往往会在两线路间加装横向连接线。

1.2 在交叉渡线上的交叉干扰现象及成因

由于25Hz相敏轨道电路在国铁电气化车站的工程应用环境，直接导致25Hz轨道电路在交叉渡线的2段轨道电路出现交叉干扰现象，交叉干扰现象形成的电路原理如图1所示。

图1 25Hz轨道电路交叉干扰电路原理示意图

从图1中可以看出，对于3-5DG轨道区段，其轨道送电端送出的电流i很明显在经过交叉渡线时被分为2路:①第1路，i1经过1-7DG受电端的BE1半个线圈，通过均流线L，又经过3-5DG受电端BE2的半个线圈与i2会合，送回3-5DG送电端，构成闭合回路，也就是说3-5DG的送电端，有一部分电流送给了1-7DG的受电端;②第2路，i2经过交叉渡线在3-5DG的受电端，经过BE2返回送电端。同样，1-7DG的送电端也存在一路给3-5DG送电的分支。

由于上述原因，如不采取措施，交叉渡线处分属2条线路的轨道区段会产生交叉干扰。

1．当列车在1-7DG上运行时，在3-5DG的轨道电路上，由于存在BE1和BE2各半BE线圈串联成的电阻分路，可能会导致3-5DG轨道继电器错误落下，或者3-5DG受电端电压降低。1-7DG的情形一样。

2．当调整其中任何一个轨道区段的供电电压后，会影响到另一个轨道区段接收端的电压。

3．在保持电压不变的情况下，改变任一区段的极性，另一区段轨道继电器的电压会有很大变化。

1.3 增设单边绝缘可有效解决交叉干扰问题

通过分析可以看出，出现轨道电路交叉问题的根本原因就在于扼流变压器的存在，交叉渡线上的绝缘节没有将1-7DG和3-5DG的2个区段彻底严格分割;如果在交叉渡线上另外增加2个单边绝缘，则可完全分割2个道岔区段的轨道电路，单边绝缘的设置位置及电路原理如图2所示。

图2 单边绝缘设置及阻断轨道电路原理示意图

从图2中可以明显地看到，由于增加了单边绝缘节，完全阻断了1-7DG与3-5DG间的电连接，从而使两线间的轨道电路完全隔离，轨道电路间的相互干扰得以解决。

2 取消50Hz单轨条相敏轨道电路交叉渡线上单边绝缘的合理性

2.1 工程应用环境

50Hz单轨条相敏轨道电路一般应用于城市轨道交通系统的车辆段、停车场等单设联锁系统控制的区域，系统采用直流牵引，由单根钢轨实现牵引电流的回流，通过在绝缘节处设置回流线的方式，保证牵引回流顺利越过绝缘节，同时保证相邻轨道区段间的电气分割。同样，出于沟通牵引回流或者保证线路间回流均衡的目的，往往会在两线路间加装横向连接线，与国铁不同的是，横向连接线应加装在牵引回流轨上。