淺析ZPW—2000A軌道電路區段工頻干擾

摘 要：工頻干擾即50Hz交流信號對其它系統造成的干擾，ZPW-2000A軌道電路經常受到的工頻干擾多數是牽引電流流經其信號通道時產生的，文章通過對軌道電路及機車信號的理論分析，找出工頻干擾產生的原因，并提出相應的解決措施

關鍵詞：ZPW-2000A軌道電路；機車信號；工頻干擾；牽引電流

前言

近年來，隨著鐵路的不斷發展，以及ZPW-2000A軌道電路的普遍應用，50Hz交流信號對ZPW-2000A軌道電路移頻信號的干擾，導致機車信號錯誤顯示問題也越發嚴峻，給運輸生產及行車安全造成極大的影響。因此，分析干擾產生的原因和尋找解決方案是非常必要的。

1 ZPW-2000A軌道電路及機車信號簡介

軌道電路是以鐵路線路的鋼軌為導體構成的電路。軌道電路發送器輸出的移頻信號通過電纜通道傳輸到鋼軌。在軌道電路的另一端，將鋼軌上接收到的移頻信號能過電纜傳輸到室內軌道電路接收器，由接收器對接收到的移頻信號特征進行實時檢測。

機車信號是能夠自動顯示運行前方地面信號信息的車載系統。當機車運行在ZPW-2000A軌道電路區段時，機車信號系統的線圈接收軌道電路信息（如圖1所示）。連接線圈I和線圈II的“紅”端子，在“黑”端子就能夠得到一個電壓值，該值被車載系統計算分析后得到的就是前方地面信號的信息。

圖1 牽引電流通道示意圖

圖2 牽引電流回流示意圖1

2 工頻干擾的分析

2.1 工頻干擾產生的原理

工頻干擾即通常所說的50Hz交流信號對其它系統造成的干擾，ZPW-2000A軌道電路經常受到的工頻干擾多數是牽引電流流經其信號通道時產生的干擾。如圖1所示，牽引電流從受電弓被接入機車的電動機，然后通過輪對傳遞到鋼軌上。正常情況下，兩根鋼軌回流到變電所的通道阻抗基本一致，流經兩根鋼軌的電流大小相等、方向相同，線圈I和線圈II的電動勢相互抵消，最后由兩個“黑”端子輸出給車載系統的工頻電壓值為零，這樣工頻信號并不干擾機車信號。但是，當流經兩根鋼軌的電流大小不相等甚至相差懸殊時，線圈I和II的電動勢不能相互抵消，當該值超過一定幅值時，就會對機車信號車載系統造成干擾，可能會使車載系統對ZPW-2000A軌道電路傳達的有用信號不能正常識別，嚴重時能夠導致停車。

2.2 工頻干擾典型故障案例

（1）道岔區段跳線設置不合理導致的工頻干擾現象

由于翼軌與心軌之間無跳線，導致在一定長度區域內，運行方向左側走行軌無牽引電流，右側走行軌內有牽引電流，兩根鋼軌內牽引電流大小嚴重不一致，導致工頻干擾現象的發生（如圖2所示）。解決措施：在翼軌與心軌之間設置跳線。

（2）空扼流同單根鋼軌虛接導致的工頻干擾現象

扼流變壓器一端同鋼軌之間虛接，（如圖3左所示），相當于串接一個大阻值電阻，導致工頻干擾現象的發生。在現場觀察虛接點，大都會有大電流灼傷的痕跡。解決措施：使用新接線端子重新壓接，并緊固相關緊固螺母。

（3）單根鋼軌接地導致的工頻干擾現象（見圖3右所示）

導致鋼軌接地的原因很多，例如安裝車輪傳感器、轉轍機動作桿同鋼軌之間墊片破損且轉轍機外殼接地、鋼軌同軌枕之間墊片絕緣性能不佳等，鋼軌的意外接地點給牽引電流提供了回流變電所的便捷通道。流經兩根鋼軌的電流大小不一致，導致工頻干擾現象的發生。解決措施：分別測試兩根鋼軌對地電壓值，如果差別很大則可以懷疑鋼軌存在接地點，逐一排查所有可疑點，直至兩根鋼軌對地的電壓值接近一致。

3 抑制工頻干擾的基本措施

按照電氣化區段鋼軌回流應確保暢通的原則，兩根鋼軌通過的牽引電流不平衡系數應滿足不大于5%的規定。日常維護要經查檢查回流是否暢通，連接扼流中心的回流線、吸上線、火花間隙、區間橫向連接線、鋼軌引接線安裝是否符合電氣化區段防護要求，線路地錨拉桿對地絕緣是否良好，鋼軌是否存在單軌接地或單軌回流情況，確保兩軌條牽引電流平衡。ZPW-2000A區段工頻干擾具有復雜多變性，如相鄰線路干擾、相鄰區段干擾等，碰到具體問題時，還需進行深入的理論分析和調查研究，找準問題癥結，方可徹底整治。

參考文獻

[1]北京全路通信信號研究設計院.客運專線ZPW-2000A軌道電路[Z].2009.

[2]北京全路通信信號研究設計院.道岔跳線安裝引起工頻干擾的分析[Z].2013.

作者簡介：劉嘉（1982-），男，黑龍江省哈爾濱市，沈陽鐵路信號有限責任公司，學士，研究方向：ZPW-2000A軌道電路。