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基于轨道电路解决站内分路不良方案的研究

2014-04-10魏源WEIYuan范东贺FANDonghe卢鑫LUXin

价值工程 2014年8期
关键词:相敏分路轨面

魏源WEI Yuan;范东贺FAN Dong-he;卢鑫LU Xin

(天津信通铁路电气技术有限公司,天津 300300)

(Tianjin Xintong Railway Electric Technology Co.,Ltd.,Tianjin 300300,China)

0 引言

目前,由于多种原因所引起的站内分路不良已经成为了困扰铁路部门的一个重大难题,如何将该问题有效解决也成为了相关部门的一项重要工作。就我国目前对该问题所采取的措施来看,主要有人工除锈、压道或挂警示牌等,在技术上所采用的则是计轴方式和3V 化方式等,虽然这些措施能够在一定程度上解决该问题,但是却仍然存在一些有待解决的问题,比如说采用计轴方式的费用较高、受外界干扰较大以及无法进行大面积推广等。因此,为了能够对该问题的解决方案进一步完善,铁路部门就要从当前站内分路不良的实际情况出发,针对其自身存在的特点,制定出科学合理的解决方案,以此来更好的将站内分路不良的问题有效解决,促进铁路运行的安全性和稳定性。

1 造成轨道电路分路不良的主要原因

1.1 钢轨锈蚀 我们都知道,铁路轨道在使用的时候,大多都是处于露天环境下的,这就避免不了会受到风霜雨雪的侵蚀。在风霜雨雪的作用下,轨道表面就会生成一层氧化层,而且得不到及时去除。在这种情况下,轨道在运行过程中,由于其本身电压较低,就会导致轮对与轨面之间的接触电阻变大,造成分路不良的现象发生。由于该原因所导致的轨道电路分路不良是具有季节性的,相对来说,梅雨季节所发生的分路不良事件要远远超过了其他季节。

1.2 钢轨上存在粉尘或污物 在轨道长期使用过程中,不可避免会遭受到一些货物的泄漏或污染,久而久之,在轨面上就会积累大量的粉尘或污物,在列车轮对的作用下,就会出现不良导电层,这种导电层与由锈蚀引起的氧化层一样,都会导致轮对与轨面之间的接触电阻变大,从而造成分路不良的现象发生。由于这种原因所导致的分路不良主要具有长期性,短期之内很难察觉,因此,相关部门一定要针对对其给予高度重视,针对问题出现的原因,做好相应的预防工作。

1.3 轨道电路采用的标准分路电阻低 所谓分路电阻,主要指的是轨道电路运行过程中所涉及到的机车车辆轮对自身电阻和轮对与钢轨接触电阻之和。因此,对以上两个方面进行全面考虑是不容忽视的。但就我国目前轨道电路所采用的标准分路电阻来看,却相对来说比较低。比如说,480 型轨道电路和25Hz 相敏轨道电路标准分路电阻为0.06Ω,该数值的制定是在轨面无锈蚀的基础上建立的,却忽略了当轨面存在锈蚀和污物时所需的电阻,从而导致分路不良的现象发生。

1.4 轨道电路的轨面电压偏低 轨面电压偏低也是造成轨道电路分路不良的一个重要原因。就我国目前站内轨道电路的建设情况来看,大多都是建立在干净轨面基础上的,对于轨面电压的选择也都不超过1V,在这种情况下,由于不能够从电气上击穿轨面的锈蚀或污物,从而同样会导致轮对与轨面之间的接触电阻变大,造成分路不良。

2 国外对分路不良问题的解决措施

2.1 计轴方式 所谓计轴,主要指的是在铁路两端车站装设的设备,利用安装在钢轨的闭环传感器来对列车的车轮对经过数进行监督,并将监测到的结果通过相关设备发送到对方站,这样,当列车行驶到对方站的时候,对方站就可以根据接收到的轮对数对区间进行自动开通。这种对分路不良的解决措施在德国应用的比较广泛,这主要是因为德国有钢枕的传统,采取计轴方式实现对列车的占用检查,能够在很大程度上避免分路不良的问题出现。但是,采取这种方式解决问题,系统成本较高,而且也不能实现对钢轨其他方面的全面检查。

2.2 钢轨表面防锈熔覆技术 利用该技术可以在钢轨表面形成一条导电带,以此来避免由于钢轨锈蚀所导致的电阻增大的问题发生。钢轨表面防锈熔覆技术目前在多个国家都有应用,比如说法国、瑞典、英国等。虽然该技术能够有效防止由于钢轨锈蚀所导致的分路不良,但是对存在污物的钢轨区段却无法发挥明显的作用。

2.3 3V 化方式 上文在对分路不良的原因分析时我们曾提到过,目前轨道电路所采用的标准分路电阻都相对较低,从而导致分路不良的现象发生。3V 化方式主要就是针对该原因,通过将电压提高的方式避免分路不良的情况发生。这种技术目前在日本应用的较为广泛,同样取得了令人满意的效果。

2.4 高压击穿锈层方式 高压击穿锈层方式也是法国解决站内分路不良的一个主要措施,该项措施主要是通过在钢轨上施以10V 以上的电压击穿轨面的锈层或污物,以此来解决分路不良的问题。

3 基于轨道电路解决站内分路不良的方案

3.1 25Hz 相敏轨道电路方案 目前,25Hz 相敏轨道电路在我国铁路建设中得到了广泛应用,经过长时间对其观察,发现其主要存在以下问题:首先是工作人员在对轨道电路进行设计的时候,没有充分考虑到站内分路不良的实际情况,从而对于轨道电路电阻没有给予合理的设计,致使电阻较低,仅仅为0.06Ω。其次是轨道电路两端的阻抗和电压较低,从而导致列车在运行过程中,进行分路的时候在轮对上通过的能量较少。最后是继电器的选择不合理,目前,25Hz 相敏轨道电路所采用的继电器大多为二元二位相敏继电器,这种继电器相对来说,系统返还系数较低,不利于列车分路。以上所提到的三个问题,都是目前能够导致站内分路不良的主要原因,必须对其给予高度重视。

3.2 非电化25Hz 相敏轨道电路改进方案 就我国目前非电化区段轨道变压器的实际情况来看,如果想要将分路不良问题有效解决,首先就要增加钢轨轨面的电压及短路电流,其次要增加钢轨两侧的端阻抗。具体改进方案主要包括多个方面。首先要对轨道电路轨面的电压、分路电流和分路电阻进行合理设置,分别设为3V、4.0A 和0.25Ω。其次,采用增加电阻的方法来提高钢轨接收端的阻抗,从而保证接受设备入口信号的输入电压控制在允许的最高值内。最后,对于接收设备的选择,应该选用最先进的电子接收器、既有电子接收器和智能监控盒等。只有完成以上几项任务,才能够从根本上避免分路不良的现象发生。

3.3 电化25Hz 相敏轨道电路改进方案 对电化25Hz相敏轨道电路的改进方案与非电化25Hz 相敏轨道电路改进方案类似,首先同样要对电压、电流以及电阻进行调整,其数值分别为3V、4A 和0.25Ω。其次,要在长度在300m 以下区段室内调整变压器和既有的送、收端轨道变压器维持不便;而当区段长度大于300m 的时候,则需要对变压器和既有的送、收端轨道变压器进行调整。最后,对于既有ZPW-2000A 电码化器材,应该确保其始终维持不变,国产移频电码化保留原有室内电码化器材,同时在接收端增加室外隔离盒,以完成电码化信号的传输,改造简单。

4 结语

综上所述,随着我国交通建设发展脚步的不断加快,站内分路不良也必然会得到高度重视。通过本文的介绍,我们对造成轨道电路分路不良的主要原因有了一个全面系统的认识,对国内外对分路不良问题的解决措施也有了一定的认识。如今,国家铁路部门对轨道电力分路的要求不断提高,相关部门如果想要将该问题有效解决,就必须结合当前站内分路不良的实际情况,针对其自身存在的特点,制定出科学合理的解决方案,以此来从根本上将该问题有效解决,促进我国交通建设的可持续发展。

[1]任国桥.基于轨道电路解决站内分路不良方案的研究[J].铁路通信信号工程技术,2008(05).

[2]赵杰,邱波,刁光伟,楚晓涛.对轨道电路分路不良的解决方案探讨[J].铁路通信信号,2010(05).

[3]何贵洋,华泽玺.轨道电路分路不良解决方案分析[J].铁路计算机应用,2012(01).

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