對軌道電路分路不良的解決方案探討

趙 杰 邱 波 刁光偉 楚曉濤

軌道電路分路不良是困擾全路電務系統多年的老大難問題。粉塵污染、鋼軌生銹等造成軌道電路區段有車占用時,軌道繼電器不能落下,對行車安全構成了極大的威脅。目前,全路普遍對軌道電路采用人工除銹、壓道或掛牌警示等,在技術上采用高壓不對稱脈沖軌道電路、計軸等解決方案,但會存在如下問題:采用高壓不對稱脈沖軌道電路,需對室內外設備進行較大的改造,工作量大,同時,一個車站采用不同的軌道電路制式給維護工作帶來不便;計軸方式受外界干擾較大,費用高,無法進行大面積推廣。因此,如何采用改造簡單、費用低廉的方式解決或改善軌道電路分路不良,是擺在電務人員面前的大問題。

鑒于上述情況,結合礦區鐵路的實際情況(采用 JZXC-480型交流軌道電路),在軌道電路中加入了柳州辰天科技有限公司生產的 “智能軌道電路防護監控盒”,經過研究論證并使用,效果良好。現就該解決方案的具體使用效果闡述如下。

1 故障分析

正常情況下,當列車進入軌道電路區段,車輪和輪軸將軌道電路分路,使軌道繼電器的交流端電壓不大于 2.7 V,即小于軌道繼電器的釋放值,使軌道繼電器可靠落下。當由于粉塵污染或大氣濕度太大等因素,致使軌面生銹嚴重,造成軌面與車輪之間有銹蝕時,其接觸電阻遠遠大于正常時的接觸電阻,使軌道繼電器的交流端電壓大于其釋放值,導致軌道繼電器不能可靠落下,即不能反映列車占用情況,嚴重影響行車安全。在這種情況下,軌道繼電器就暴露出它的局限性。

2 處理方案

根據軌道電路的維修規則,其軌道繼電器交流端電壓應≥10.5 V,≤16 V。結合現場實踐,若能夠加入特殊設備,實時監測軌道繼電器交流端的電壓,當電壓不符合規定值時及時報警,電壓一旦過低就通過該設備及時斷開軌道繼電器電路,使軌道繼電器可靠落下,保證安全,進而就克服了軌道繼電器的局限性。通過應用證明,智能軌道電路監控盒可以勝任,如圖 2所示。

2.1 方案特點

1.保留原 JZXC-480型繼電器,不破壞原軌道電路,故障后可以安全切除。

2.電源直接利用 KZ、KF繼電器電源,有利于改造。

3.采用動態驅動方式,保證在監控盒故障時,故障不升級,確保行車安全。

4.通過控制設備,間接提高軌道繼電器的釋放值,使軌道繼電器在較高的分路殘壓情況下能夠可靠落下。

圖 1 智能軌道電路防護監控盒原理圖

5.可根據軌道電路分路殘壓值調整軌道繼電器的等效釋放值。默認為 9 V,可通過端子調整為10.5 V、11 V、11.5 V、12 V等。

6.具有實時軌道電壓顯示及各種狀態顯現。

7.具有軌道電路分路不良報警功能。

8.整體插接式,安裝和更換方便。

2.2 方案原理

智能軌道電路防護監控盒通過 71、81端子(圖 1中)將采集到的軌道電壓,經濾波、變壓、整形、A/D轉換后,輸入邏輯運算單元,與設定的釋放值進行比較運算。當采樣電壓大于預先設定的釋放值時,邏輯單元給動態驅動電路輸入相應的電碼,使監控繼電器 (NKJ)處于落下狀態,NKJ的 11、13接點溝通軌道繼電器電路,使軌道繼電器吸起;當采樣電壓小于預先設定的釋放值時,邏輯單元給動態驅動電路輸入相應的電碼,進而驅動NKJ,使其勵磁吸起,NKJ的 11與 13接點斷開,切斷了軌道繼電器電路,使軌道繼電器落下。

2.3 注意事項

1.監控盒為精密電子產品,在安裝的過程中應輕拿輕放。

2.工作電源3接KZ、4接 KF,不能接反,否則會導致監控盒損壞。

3.插、拔監控盒時要注意用力均勻,不能過分用力敲擊。

4.不能測試監控盒所有端子的絕緣。

3 應用效果

2008年 6月 12日,在兗礦集團電廠站經常發生 “壓不死”的 9DG、10/14WG、6-8DG軌道電路區段上 (軌道電路分路殘壓 9DG為 4.9V、10/14WG為 8.5V、6-8DG為 5.1V),安裝了智能型軌道電路防護監控盒,使上述 3個區段有車占用“壓不死”現象明顯減少。據統計,在安裝智能防護盒前的 1個月共發生 10件 “壓不死”故障,而在安裝后未發生類似故障,效果明顯。

2009年 8月,在電廠站其他分路不良區段全部安裝了監控盒,共計 9個區段,總改造成本約為5.8萬元,與以前的其他實驗方案相比,不僅改造方便,效果顯著,而且改造成本較低。計劃在全局推廣應用,以保障鐵路運輸安全。

(責任編輯:溫志紅)