京石客運專線軌道電路紅光帶分析

謝文磊（北京全路通信信號研究設(shè)計院有限公司，北京 100073）

京石客運專線是中國“四縱四橫”客運專線網(wǎng)絡(luò)中京港客運專線的組成部份，共設(shè)北京西、新涿州、新高碑店、新保定、新定州、正定國際機場、石家莊新客站7個車站，正線全長281 km，運行速度300 km/h。京石客專為新建客運專線線路，但北京西至中繼1區(qū)間線路是在原有鐵路路基上更換道砟、枕木、扣件和鋼軌而成。線路情況較為復(fù)雜，造成道床參數(shù)低于客專標(biāo)準(zhǔn)，出現(xiàn)軌道電路紅光帶。

謝文磊，男，畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)，助理工程師。主要研究方向為軌道電路傳輸計算分析，曾參與京包鐵路集寧至包頭段增建第二雙線工程；盤營客專四電項目。

1 現(xiàn)場調(diào)查測試

京石客運專線全線采用ZPW-2000A軌道電路。經(jīng)現(xiàn)場確認(rèn)，軌道電路室內(nèi)外設(shè)備均處于正常工作狀態(tài)。運用測試儀表和監(jiān)測維護終端對軌道電路軌入電壓進行分析。

1）軌入電壓值測試分析

在軌道電路移頻柜的衰耗器上對北京西至中繼1區(qū)間軌道電路軌入電壓值進行測試，測試結(jié)果如表1所示。

表1 軌入電壓值測試表

表1的第3列為實際測試軌入電壓值，第4列為軌道電路調(diào)整參考表的軌入電壓值范圍。由表1可知，所測試的4個區(qū)段中只有49AG實際軌入電壓值略高于調(diào)整表軌入電壓下限值，其余3個區(qū)段均低于下限值。

2）監(jiān)測維護終端軌入電壓曲線分析

京石客運專線北京西至中繼1區(qū)間軌道電路區(qū)段常規(guī)軌入電壓曲線較為規(guī)則，呈現(xiàn)水平直線，均在調(diào)整表軌入電壓下限值附近，或低于下限值。陰雨時軌入電壓曲線波動較大。陰雨軌入電壓值監(jiān)測曲線如圖1所示。

由圖1可知，軌入電壓值大幅下降，降至最低電壓值后緩慢上升，并逐漸趨于水平，整體軌入電壓曲線低于調(diào)整表軌入電壓下限值，軌道繼電器落下，軌道電路出現(xiàn)紅光帶。

對比實際測試軌入電壓值和軌入電壓值監(jiān)測曲線可知，軌入電壓變化趨勢一致，晴天軌入電壓值處于調(diào)整表下限附近或低于下限值，陰雨天軌入電壓值低于調(diào)整表下限值。

2 道床電阻計算與測試

1）道床電阻計算

軌道電路道床電阻計算條件，軌入電壓最大值采用常規(guī)測試值，最小值采用陰雨時監(jiān)測最小值，其他計算條件均與現(xiàn)場實際情況一致。

軌道電路道床電阻計算模型如圖2所示。

根據(jù)圖2的道床電阻計算模型對道床電阻進行計算，計算結(jié)果如表2所示。

表2 道床電阻計算結(jié)果

表2第2列為常規(guī)道床電阻值，第3列為陰雨道床電阻值，第4列為《高速鐵路設(shè)計規(guī)范（暫行）》[1]（TB 10621-2009）規(guī)定道床電阻值。由計算結(jié)果可知，常規(guī)道床電阻接近規(guī)定數(shù)值，但遠遠低于道床電阻經(jīng)驗值。陰雨天道床電阻值低于規(guī)定道床電阻值。

2）道床電阻測試

道床電阻測試采用雙短路法進行測試，測試原理如圖3所示。

測試結(jié)果如表3所示。

表3 道床電阻值測試結(jié)果

由道床電阻計算和道床電阻測試結(jié)果可知，京石客運專線北京西至中繼1區(qū)間軌道電路區(qū)段道床電阻值低于規(guī)定道床電阻值。

3 道床電阻分析

3.1 道床電阻組成

軌道電路在傳輸過程中，兩鋼軌存在電位差，造成電流由一根鋼軌通過道床向另一根鋼軌漏泄，這樣使兩鋼軌間均勻分布著漏泄通路，這些通路的并聯(lián)電阻稱為道床電阻[2]，道床電阻分布如圖4所示。

由圖4可知，道床電阻由枕木、道砟和路基3部分組成。道床電阻與鋼軌扣件、鋼軌橡膠墊板、道砟材料、道砟層厚度、清潔度、枕木的材質(zhì)和數(shù)量以及溫度、濕度等有很大的關(guān)系[2]。其中，鋼軌扣件和絕緣墊板的絕緣性能對道床電阻的影響最為突出。

京石客運專線北京西至中繼1區(qū)間軌道電路枕木采用IIIC型混凝土軌枕，線路類型為有砟線路，路基為既有路基。除鋼軌橡膠墊板外，其他條件均與京石武客專其他區(qū)段相同，鋼軌橡膠墊板采用QST60-10-17ⅢA型鋼軌橡膠墊板。

3.2 鋼軌橡膠墊板測試

根據(jù)《鐵道混凝土軌枕下用橡膠墊板技術(shù)條件》（TB/T 2626-1995）標(biāo)準(zhǔn)測試方法對京石客運專線北京西至中繼1區(qū)間軌道電路鋼軌橡膠墊板和石太客運專線鋼軌橡膠墊板進行對比測試，測試原理如圖5所示。

鋼軌橡膠墊板對比測試結(jié)果如表4所示。

表4 絕緣墊板測試結(jié)果

鋼軌橡膠墊板絕緣電阻應(yīng)大于1 MΩ[3]。由表4所示京石客專橡膠墊板和石太橡膠墊板的絕緣電阻值對比結(jié)果可知，京石客運專線橡膠墊板低于1 MΩ標(biāo)準(zhǔn)，且遠低于石太客運專線橡膠墊板絕緣電阻值。

4 結(jié)論

通過對京石客運專線軌入電壓、道床電阻、鋼軌橡膠墊板等進行分析，結(jié)果表明，京石武客運專線北京西至中繼1區(qū)間鋼軌橡膠墊板低于客專橡膠墊板絕緣電阻標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致道床電阻降低，軌入電壓值低于調(diào)整參考表軌入電壓下限值，致使軌道電路紅光帶。

[1] 中華人民共和國鐵道部.TB10621-2009 高速鐵路設(shè)計規(guī)范（暫行）[S].

[2] 張冠營.信號傳輸原理[M].北京：中國鐵道出版社，1989.

[3] TB2626-1995 鐵道混凝土軌下用橡膠墊板技術(shù)條件[S].