马建忠

(中国铁路西安局集团有限公司宝鸡电务段，陕西 宝鸡 721000)

25 Hz相敏轨道电路广泛应用于站内轨道电路制式，其运用稳定性和安全性均较高。但近年来，随着铁路的高速发展，铁路机车装备技术和线路基础状态均在不断改善优化，单机和轨道车运行速度均在不断提高，随之而来的站内轨道电路漏解锁问题也在不断增加。

1 25 Hz相敏轨道电路解锁原理

为保证行车安全，进路的正常解锁必须满足防护进路信号机关闭和三点检查的要求。三点检查就是用相邻的三个轨道区段作为解锁检查条件。一个区段的解锁不仅要检查车占用过并已出清本区段，还要检查车占用过并已出清前一区段，且已进入后一区段。

在6502电器集中联锁中，参与三点检查的每段轨道电路需LXJ、LJ、DGJ等多个继电器配合，相互配合记录下相关信息状态，从而为进路内轨道电路区段的正常解锁提供条件。在计算机联锁制式中，依据“站内细则”并结合三点检查，利用计算机联锁软件进行正常进路下轨道电路区段的解锁，并增加了进路的延迟解锁条件等。以三个区段解锁关系为例，站场区段示意如图1所示。进路中有IAG、1DG、7DG三个轨道区段，对IAG区段来说，当IAG、1DG和IAG的前一个区段(即X3JG接近区段)都被车顺序占用过，列车出清IAG区段后，IAG区段立即自动解锁；对1DG区段来说，当IAG、1DG和7DG三个区段都被车顺序占用过，列车出清1DG区段后，则1DG区段立即自动解锁；对7DG区段来说，证明1DG、7DG和7DG的下一个区段被列车顺序占用过，列车出清7DG区段后，7DG区段立即自动解锁。

图1 站场区段示意图

可见，三点检查的方法是根据本区段情况，并通过进路中顺序运行的前一轨道区段占用和本轨道电路区段占用、前一轨道区段出清和本轨道区段占用、本轨道区段占用和后一轨道区段占用、本轨道区段出清和后一轨道区段占用的状态、信号机关闭条件等的综合判断，作为是否解锁本区段的判断条件。

2 25 Hz相敏轨道电路漏解锁成因分析

2.1 轨道电路不能可靠分路导致漏解锁问题分析

造成25 Hz相敏轨道电漏解锁的常见原因为：因机车撒沙、轨面生锈、轨面污染、轨道电压调整不当等导致轨道电路不能可靠分路，造成列车运行过程中进路上的轨道区段不能顺序显示逻辑占用关系，不满足轨道电路“三点检查”基本解锁原理，从而导致轨道电路漏解锁。

2.2 不同轨道电路制式、继电器特性差异导致的漏解锁问题分析

2.2.1 信号集中监测回放分析

HXD3型机车运行至某站下行线Ⅰ道，8时56分18秒开放下行IG通过信号，8时57分41秒列车完全进入IG，8时58分04秒出清IG的同时占用20-34DG(正常情况下应先占用IG→同时占用IG、20-34DG→出清IG、占用20-34DG)，不满足三点检查解锁条件，8时58分08秒列车出清后进路上的20-34DG、10-12DG、IBG遗留白光带不解锁。

现场继电器动作状态显示，8时58分01秒IGJ继电器落下，20-34DGJ继电器吸起，8时58分02秒IGJ吸起、20-34DGJ落下。即列车运行过程中，未出现IGJ继电器和20-34DGJ继电器同时落下的状态，不满足三点检查解锁条件。

(1)机车运行途中LKJ数据分析

调看LKJ数据发现，57201次(HXD3型机车)通过该站IG、20-34DG轨道区段时，机车运行速度为141 km/h。

(2)站内轨道电路采用25 Hz相敏轨道电路带和JWXC-H310型轨道继电器漏解锁问题分析

该站采用JD-IA型微机联锁设备，站内轨道电路采用25 Hz相敏轨道电路，轨道电路室内接收端设备采用JRJC1-70/240型二元二位继电器和JWXC-H310型轨道继电器。

(3)单机高速通过站内时轨道电路漏解锁问题分析

《普速铁路信号维护规则(技术标准)》11.2.10规定：JWXC-H310型继电器在24 V时，缓放时间为(0.8±0.1) s，缓吸时间为(0.4±0.1) s；联锁机采集扫描周期约为0.2 s。

HXD3型机车车体长度为22 m，现场实际测量车体第一轴至最后一轴长度为14.7 m(轨道电路有效占用距离)。

机车运行站场示意如图2所示。当机车占用出清IG区段后，IGJ继电器最不利条件下0.3 s后吸起；机车进入20-34DG区段后，20-34DGJ继电器最不利条件下0.9 s后落下。HXD3型机车车体第一轴至最后一轴之间长度为14.7 m，最不利条件下，JWXC-H310型继电器缓放缓吸配合时间为0.6 s。

图2 机车运行站场示意图

联锁机扫描周期和轨道继电器特性配合最不利情况下：

V1=L/T=L/(T2-T1+T3)=

14.7 m/(0.9-0.3+0.2)s=66.15 km/h

式中：L——机车有效占用轨道电路长度，取14.7 m；

T1——机车出清IG区段IGJ继电器缓放吸起时间，取0.3 s；

T2——机车压入20-34DG区段20-34DGJ继电器缓放落下时间，取0.9 s；

T3——联锁机采集扫描周期时间，取0.2 s。

则V1可以看出，在考虑联锁机扫描周期和继电特性最不利的情况下，若HXD3型单机运行速度大于等于66.15 km/h，就可能出现因JWXC-H310型轨道继电器缓放缓吸特性差异使列车顺序先占用IG和20-34DG时能满足三点检查解锁条件，从而导致列车出清后，进路上轨道区段出现漏解锁的问题。

不考虑联锁机扫描周期差异，在轨道继电器时间特性配合最不利情况下：

V2=L/(T2-T1)=14.7/(0.9-0.3)=

88.2 km/h

可以看出，在不考虑联锁机扫描周期、继电器特性最不利的情况下，若HXD3型单机运行速度大于等于88.2 km/h，就可能出现因JWXC-H310型轨道继电器缓放缓吸特性差异致使列车顺序先占用IG和20-34DG时未能满足三点检查解锁条件，从而导致列车出清后进路上轨道区段出现漏解锁的问题。

理论上，最有利情况下，当机车占用出清IG区段后，IGJ继电器0.5 s后吸起，机车进入 20-34DG区段后，20-34DGJ继电器0.7 s后落下，HXD3型机车车体第一轴至最后一轴之间长度为14.7 m，JWXC-H310型继电器缓放缓吸配合时间为=0.2 s。

V3=L/(T2-T1)=14.7/(0.7-0.5)=

264.6 km/h

理论上，不考虑联锁机扫描周期，在继电器特性最有利的情况下，当机车有效占用轨道电路长度为14.7 m时，运行速度大于等于264.6 km/h，就必然出现因JWXC-H310型轨道继电器特性差异致轨道电路不能满足三点检查解锁条件，从而导致列车出清后进路上轨道区段出现漏解锁的问题。

2.2.2 轨道车高速通过站内时的漏解锁问题分析

金鹰3型轨道车车体长度为14.06 m，车体第一轴至最后一轴之间长度约为7.0 m(轨道电路有效占用距离)。

当轨道车占用出清IG区段后，IGJ继电器最不利条件下0.3 s后吸起，轨道车进入 20-34DG区段后，20-34DGJ继电器最不利条件下0.9 s后落下，金鹰 3型轨道车车体第一轴至最后一轴之间长度为7.0 m，最不利条件下，JWXC-H310型继电器缓放缓吸配合时间为0.6 s。

联锁机扫描周期和轨道继电器特性差异最不利情况下：

V1=L/(T2-T1+T3)=7.0/(0.9-0.3+0.2)=

31.5 km/h

式中：L——机车有效占用轨道电路长度，取7.0 m；

T1——机车出清20-34DG区段20-34DGJ继电器缓吸时间，取0.3 s；

T2——机车压入IG区段IGJ继电器缓落时间，取0.9 s；

T3——联锁机采集扫描周期时间，取0.2 s。

可以看出，在考虑联锁机扫描周期和继电器特性最不利的情况下，若金鹰3型轨道车运行速度大于等于31.5 km/h，就可能出现因轨道继电器缓放缓吸特性差异致使列车顺序先占用IG和20-34DG时不能满足三点检查解锁条件，从而导致列车出清后进路上轨道区段出现漏解锁的问题。

不考虑联锁机扫描周期差异，在轨道继电器特性差异配合最不利情况下：

V2=L/(T2-T1)=14.7/(0.9-0.3)=42 km/h

可以看出，在不考虑联锁机扫描周期，在继电器特性最不利的情况下，若金鹰3型轨道车运行速度大于等于42 km/h，就可能出现因轨道继电器缓放缓吸特性差异致使列车顺序先占用IG和20-34DG时不能满足三点检查解锁条件，从而导致列车出清后进路上轨道区段出现漏解锁的问题。

最有利的情况下，当轨道车占用出清IG区段后，IGJ继电器最不利条件下0.5 s后吸起，轨道车进入20-34DG区段后，20-34DGJ继电器0.7 s后落下，金鹰3型轨道车车体第一轴至最后一轴之间长度为7.0 m，JWXC-H310型继电器缓放缓吸配合时间为0.2 s。

V3=L/(T2-T1)=7/(0.7-0.5)=126 km/h

理论上，不考虑联锁机扫描周期，最有利的情况下，当轨道车有效占用轨道电路长度为7.0 m，运行速度大于等于126 km/h时，就必然会出现因 JWXC-H310型轨道继电器特性差异致使轨道电路不能满足三点检查解锁条件，从而导致轨道车出清后进路上轨道区段出现漏解锁的问题。

2.2.3 ZPW-2000型轨道电路与25 Hz相敏轨道电路相结合漏解锁问题分析

ZPW-2000K轨道电路接收器的吸起延时为 2.3 ～2.8 s，落下延时小于等于 2 s，微电子相敏接收器的应变时间小于0.5 s。目前，部分高铁站存在正线采用ZPW-2000K制式站内轨道电路，侧线为 25 Hz相敏轨道电路采用微电子相敏接收器带JWXC-1700型继电器的制式，在其侧线接车、发车时存在结合部分，如图3所示。

图3 高铁站场机车运行示意图

侧线允许列车运行速度一般可为80 km/h,以金鹰3型轨道车为例分析，轨道车车体长度为14.06 m，车体第一轴至最后一轴之间长度约为7.0 m(轨道电路有效占用距离)。当排列了下行侧线通过进路时，轨道车进站顺序压入最后一个正线区段(ZPW-2000A制式)，侧线衔接区段为25 Hz相敏轨道电路采用微电子相敏接收器带JWXC-1700型继电器的制式，此时易导致因轨道电路不满足三点检查而发生的漏解锁问题。

以列车侧线按80 km/h的速度通过4G为例，侧线17DG、19DG、29DG均为25 Hz相敏轨道电路采用微电子相敏接收器带JWXC-1700型继电器的制式。正线13DG区段为ZPW-2000K型轨道电路制式，列车侧线通过出清17DG区段后，25 Hz轨道电路微电子相敏接收器应变时间小于0.5 s，最不利条件下，取出清后应变时间T1为0.01 s，列车压入13DG区段后最大落下延时T2为2.0 s，联锁机采集扫描周期时间T3为0.2 s。即当列车出清17DG区段后，0.01 s后17DG区段轨道继电器吸起，列车压入13DG区段后，2.0 s后13DG区段轨道继电器落下列车，按 80 km/h的运行速度，则需共同占用17DG、13DG区段的长度：

L1=V×(T2-T1+T3)=80 km/h×(2.0-0.01+0.2)s=48.67m

由上可知，当有效占用轨道区段的列车长度小于L1，即48.67 m时，在最不利的条件下，联锁机就会采集到17DG、13DG两个相邻区段共同出清的情况，从而导致轨道电路漏解锁问题发生。

根据 “不对称高压脉冲轨道电路暂行技术条件”规定，不对称高压脉冲轨道电路接收设备的吸起时间为2～2.5 s，落下时间为1～1.5 s。按最不利条件计算，吸起时间取2.5 s，落下时间取1.5 s，在与25 Hz相敏轨道电路结合时，同样易出现因电特性参数差异导致的漏解锁现象。

3 解决方案

(1)轨道电路不能可靠分路导致的漏解锁问题的解决方案

一是对站内轨道电路进行标调，精细化维护。通过分析历年的轨道电路漏泄值和轨道电路调整表，尽可能将轨道电路调整值调整至中下限；二是针对既有站轨道电路分路的不良情况，充分结合运用情况进行调研统计分析，分类施策，以解决问题为前提，在充分考虑施工改造成本、便利性、安全性的前提下制订具体方案：①针对每天有列车或调车通过的区段，可通过采用轨道电路受端加装4.4 Ω及以上电阻，同时在将调整值调至中下限的前提下，提高轨到电路送电端电压，实际上提高了轨面电压，提升了轨面击穿能力，有效提高了轨道电路的分路灵敏度，减少了漏解锁问题的发生；②针对每周有列车通过的轨道区段，建议将25 Hz相敏轨道电路进行3 V化改造，此种方式改造作业难度低，修改配线少，只进行室外设备的更换改造，室内设备维持不变，改造成本低，且能解决问题；③针对每月有列车通过的区段，建议采用不对称高压脉冲制式进行25 Hz相敏轨道电路的改造，此种改造方式作业难度相对较大，修改配线多，需进行室内电路的修改和室外设备的更换改造，改造成本高，但其解决分路不良的效果好，改造后轨面电压高，轨面击穿能力强；④针对连续一个月以上无列车通过的区段，建议纳入分路不良建档区段管理，做好日常管理工作，或采取喷涂、熔敷堆焊的方式予以解决。

(2)高铁站内侧线轨道电路漏解锁问题分析解决方案

目前，部分高铁站存在站内侧线轨道电路使用 25 Hz相敏轨道电路的情况。实际运营中，由于高铁站内天窗均在夜间且时间一般大于5 h或开通初期运行列车较少，导致雨天易出现因瞬间不能可靠分路，造成轨道继电器抖动引起ATP输出B7制动，从而导致停车的问题。因高速铁路改造难度大，一般采用 3 V化改造方式来提高轨道电路的分路灵敏度，减少此类问题的发生。故建议高速铁路区段站内轨道电路全站采用连续式ZPW-2000K型轨道电路，或高压脉冲轨道电路，为后期的安全可靠运营提高源头保障。

(3)继电器特性差异导致的漏解锁问题解决方案

①针对新大修站，建议25 Hz相敏轨道电路接收端设备不再采用JRJC1-70/240型二元二位继电器带JWXC-H310型轨道继电器的制式，而采用灵敏度更高的相敏电子接收器带JWXC-1700型轨道继电器的制式；②针对运用不频繁的站场，建议全站站内轨道电路采用不对称高压脉冲制式的轨道电路，既能改善轨道电路分路不良的问题，又能有效解决继电器特性差异导致的漏解锁问题；③针对目前站内 25 Hz相敏轨道电路接收端设备已采用JRJC1-70/240型二元二位继电器带JWXC-H310型轨道继电器的制式的既有站，可通过在JWXC-H310型轨道复示继电器(GJF)线圈上增加RC的方式，改变其缓吸时间，降低单机高速通过站内时漏解锁问题的发生。

4 结束语

综上所述，造成25 Hz相敏轨道电路漏解锁的问题主要分为两类：一类是由于轨道电路不能可靠分路致使轨道电路占用不符合“三点检查”顺序占用关系而导致的漏解锁问题；另一类是既有站内轨道电路制式不同，使用的轨道继电器特性存在差异导致的漏解锁问题。随着铁路机车装备水平的提高，机车允许运行速度在不断提高，线路质量不断提高，线路基础运行允许速度不断提高，进而导致单机通过站内的运行速度不断提高。但因既有站内轨道电路接收端设备不变，其缓放缓吸的特性差异导致的漏解锁问题将更加普遍，笔者针对以上两类问题分类提出了解决方案和建议，只有在对不同的轨道电路区段运用状况进行充分调查分析，再考虑调整维护状态、改造成本等综合因素的情况下，选择采取最佳方式予以改造调整，方能有效减少单机高速通过站内时轨道电路漏解锁故障的发生，最大限度地保障正常的运输秩序。