王晓娟

摘  要：近年来，随着国民经济的快速发展，社会对煤、电等能源的需求日益增加。大秦线重载铁路担任着巨大的煤炭运输任务，而稳定良好的设备性能状态是高密度、高重载运输的前提。其中，轨道电路中分路不良现象会严重地威胁行车安全，是影响运输任务完成的因素之一。文章主要结合现有解决方式加装电子监控盒的原理及应用效果进行阐述分析。

关键词：大秦线;分路不良;监控盒;灵敏度

中图分类号：U284.2        文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）23-0082-02

Abstract： In recent years， with the rapid development of the national economy， the social demand for coal， electricity and other energy is increasing. The heavy haul railway of Datong-Qinhuangdao Line is responsible for the huge task of coal transportation， and the stable and good performance state of equipment is the premise of high density and heavy haul transportation. Among them， the bad shunt phenomenon in the track circuit will seriously threaten the driving safety， which is one of the factors that affect the completion of the transportation task. This paper mainly expounds and analyzes the principle and application effect of adding electronic monitoring box to the existing solutions.

Keywords： Datong-Qinhuangdao Line; poor shunt; monitoring box; sensitivity

前言

大秦线的终点柳村南二场由于特殊的地理位置环境，受到海洋气候的影响，其湿度会相对较大。在这种情况下，钢轨很容易生锈，尤其那些长期不走车的区段，以及由于繁重的卸煤任务造成轨面煤尘污染严重，从而致使柳村南二场编发场环线出口岔区大部分轨道区段，在进行单机调车作业或空车牵出作业时，轮对压上轨面后出现“压不红”或“闪红”现象，也就是轨道区段分路不良不能使受电端轨道继电器（GJ）可靠落下。这一问题给行车安全造成极大的安全隐患。现场电务人员经过不断地研究和试验其他克服分路不良的方法，最终决定对这些区段实施加装电子监控盒的方案，实施后获得预期的良好效果。

1 轨道电路基本原理及分路不良状态分析

1.1 轨道电路基本电路原理

本站均采用97型25Hz相敏轨道电路。以一送一受轨道区段为例，其工作原理如下：室内电源屏提供25Hz、220V轨道电源，通过电缆送向室外，经由送电端设备送至钢轨线路，检查轨面状态后经由受电端设备、电缆线路，送回至室内交流二元轨道继电器（GJ）的轨道线圈。同时电源屏提供25Hz、110V局部电源送至交流二元轨道继电器（GJ）的局部线圈，当GJ的轨道线圈和局部线圈所得电源满足规定的频率、相位和电压要求时，GJ吸起;反之GJ落下。

1.2 轨道电路的状态

轨道电路有调整和分路两个状态，通俗讲就是轨道电路的空闲和占用，能够直观的反映出列车运行情况。而当轨道电路轨面因为生锈或煤尘污染等一些不良导电物影响，造成列车占用轨道区段时控制台无红光带显示，即控制该轨道区段的轨道继电器不能正常落下（GJ↓），无法实时显示正确的列车运行状况，造成信号联锁失效。这种现象称为分路不良，会给行车人员错误的信息，导致严重的行车事故。因此，为了解决这一难题，现场电务作业人员经过比对各种试验的方法，最后判定加装监控盒是比较可行、可靠的方法。

2 电子监控盒

2.1 电子监控盒的作用

在不改变原有轨道电路调整状态工作特性的前提下，电子监控盒的功能是大幅度提高轨道电路的分路灵敏度。适时采集轨道电压变化的信息（如列车在进入和出清轨道区段瞬间单个轮对分路的分路残压）并对轨道电路电压下降速率和下降幅度进行检测、运算、判断，从而致使轨道继电器落下或吸起，解决了轨道电路因生锈、漏泄、污染而造成的分路不良，有单机调车作业或空车牵出作业时，能够在一定的轨道电压变化范围内正常显示红光带，以便给车务行车人员正确的轨道占用或空闲信息指示。

2.2 电子监控盒工作原理

HZJ-25智能监控装置（文中简称电子监控盒）适用于各种配置的25周相敏轨道电路（文中以97型轨道电路为例）。电子监控盒装置由电源模块、监控模块、通信模块及安装机笼四部分组成。其中监控模块为核心重要部分，它的控制电路由隔离采样-信号放大-数字滤波和智能判断-动态驱动-控制继电器和通信单元等组成。

隔离采样部分通过两路高阻输入加隔离在轨道电压输入端分流約0.25毫安*2的电流，形成两路交流输入信号;每一路输入信号经两路运算放大后输入对应的单片机。单片机对两路输入信号分别进行数字滤波后提取25Hz电压信号，进行智能逻辑判断，经检验两路结果一致，确认需控制接通时，输出脉冲信号。脉冲信号经动态放大后，驱动控制继电器吸起，通过控制回路接通轨道继电器的励磁电路。否则，单片机停止输出脉冲信号，控制继电器落下，切断轨道继电器励磁电路（监控盒加装电路示意图如图1所示）。为了确保系统工作的稳定可靠，监控电路采用双套热备冗余的结构（含电源部分），其中一组电路故障，不影响轨道电路的正常工作，并通过通信单元向通信模块提供报警。

监控模块内的通信单元由独立的通信单片机负责采集两套监控电路的工作状况及故障、轨道电压变化和分路残压、复位键使用等信息，之后传送给通信模块，同时通过检测灯反映监控模块的工作状况。

监控模块接背面接配线的端子共有14个。其中监控模块对外提供两组控制接点，只有第一组用于控制轨道继电器，也就是其后面接线端子的5、4号端子，其余端子主要作为分路灵敏度档位调整。

监控模块配置有2个固定门槛档位和四个浮动门槛档位，能提供6种不同的分路灵敏度，供现场作业人员根据不同的需要自行选择，在固定门槛和浮动门槛的设置端子上配置不同连线来实现。但是根据现场试验，轨道电路分路不良区段加装监控盒，监控盒均设置为浮动模式的最灵敏度档位，即0.5S内电压突降大于2V，轨道继电器落下。而轨道继电器吸起的条件，需要轨道调整电压恢复至大于（存储值-1）V且大于15V。存储值为电子监控盒由接通状态转为切断状态前5分钟的轨道电压加权平均值。

监控模块电路板上设有一个地址码编码开关（8位），使用中的监控模块，需根据该模块在组匣上插入的插槽序号设置地址码。编码开关按照二进制数字设置，插入第几号插槽，监控模块的编码开关就按照二进制换算设置。例如：插入第14号插槽的监控模块的编码开关就设置为14（01110000），编码开关上拨为0，下拨为1。

2.3 电子监控盒故障处理

如因监控盒非正常切断（或不能恢复）造成轨道电路“红光带”， 监控盒上设有人工复位键，必须进行监控盒指示灯确认为红灯且轨道回楼电压高于15V后，按压复位键。按压复位键属于非正常办理，必须在确认该轨道区段空闲并且轨道电压大于15V的前提下，用针棍触压复位键，大约1S后松开，可使监控电路由切断状态“红灯”转变为接通状态“绿灯”闪烁。

按压复位键属于使用非正常手段迫使监控盒由切断状态转变为接通状态，为防止轨道电路错误恢复，作业人员必须在确认轨道区段空闲时方可操作，以確保行车安全。

加装监控装置后，大幅度提高了轨道电路的分路灵敏度，轨道电压突降一定比例，就确认为轨道分路状态;或者列车出清后轨道电压不能恢复到切断前调整电压的一定比例，监控模块就无法正常恢复接通。所以，必须加强对轨道绝缘和其他可能造成轨道电压突变的设备进行检测，确保设备正常完好，确保轨道调整电压不因现场设备不良等原因发生突变，造成红光带故障。

当轨道区段空闲时出现“红光带”，应测量当前的轨道电压，且通过室外有关记录以及通过微机监测查看轨道电压日曲线，判断轨道电压是否发生突降，分析查找造成轨道电压突降的原因。

当发生列车出清轨道区段后“红光带”不消失的故障时，应确认当前的轨道电压是否达到15V，并通过微机监测查看轨道电压日曲线比较当前的轨道电压是否满足监控盒恢复接通的要求，分析查找故障原因所在。

3 实施后的案列分析效果

以柳南二场编发场II11GF为例，冬季扫煤区段，雨雪天气严重漏泄区段，单机压上后轨道电压实时曲线（如图2所示）。单机调车作业会有闪红或丢车现象，给行车人员带来极大的困扰，加装电子监控盒之后，提高了轨道区段的灵敏度，科学、合理的处理“分路不良”与“红光带”的矛盾。

参考文献：

[1]贾法谦.轨道电路监控器原理及应用[J].铁道通信信号，2013，49（12）：10-10.

[2]武汉铁路局电务处.信号集中监测信息分析指南[M].北京：中国铁道出版社，2015：72.

[3]马兴.HFZ-G-25系列固定门槛型电子监控防护盒研究[J].企业技术开发，2014，33（24）：120-120.