軌道電路在無砟軌道條件下的傳輸特性分析

徐振東

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.14.008

摘 要：鋼軌電流和無砟軌道鋼筋網之間會產生互感作用，軌道電路的一次會參數會因此發生一定改變，影響軌道電路的傳輸特性，導致其實際使用長度縮短。為了保證電路傳輸性能穩定，需要對無砟軌道的電氣參數進行優化，通過絕緣化單元處理，最大限度消除軌道內部鋼筋閉合回路。該文筆者就無砟軌道對軌道電路的傳輸特性作出簡要分析。

關鍵詞：無砟軌道 軌道電路 傳輸特性

中圖分類號：U284 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）05（b）-0008-02

1 無砟軌道電路傳輸特性影響分析

1.1 無砟軌道對軌道電路線路的影響

軌道電路的一次參數與線路損耗之間有直接關系。在無砟軌道背景下，軌道電路的線路損耗標準比會有所增加，即使對補償電容進行了優化處理，也難以消除對電路線路帶來的消極影響，與標準的軌道電路相比，其消耗量仍然比較大，因此，通過對一次參數進行優化。以實現電路線路優化，延長其使用壽命，進而保證軌道穩定。

1.2 無砟軌道對絕緣節的影響

在無絕緣性軌道電路中，由于電氣絕緣節的并聯阻抗不高，發送器所發送的輸出功率被分為兩部分，一部分被軌道電路自身以及其連接設備所用，另一部門在發送過程中被端口設備消耗，端口設備包括：發送端和接收端，被消耗的電氣也被分隔在接頭回路之中，形成絕緣節的分流消耗。分流消耗會影響電氣絕緣節的并聯阻抗值的大小，因為軌道電路的參數值在發生改變以后，會影響電氣絕緣節并聯阻抗，導致分流消耗發生變化。在無砟軌道的背景下，會影響無絕緣性的軌道電路，隨著電路線路損耗的增加，分流損耗也會增加，導致其傳輸長度會發生明顯變化。

1.3 無砟軌道對電氣參數的影響

由于無砟軌道與有砟軌道的軌道鋪設線路具有相同性，但是二者的軌道電路實測參數值卻存在較大差別。以2 600（Hz）時的鋼軌為例，其有效電阻值會比標準值高兩倍，電感值則會變小，通常情況下只有標準電感值的75%左右。

2 對無砟軌道電路傳輸特性改進措施分析

2.1 板式無砟軌道的單元絕緣化改進

對于板式無砟軌道的單元絕緣化，可以采用三種處理方法：（1）對于鋼筋網內部的縱向和橫向鋼筋的交點位置，使用塑料套管進行絕緣處理，以達到絕緣隔離效果。（2）軌道內部的鋼筋網，橫縱向均采用環氧鋼筋。（3）在鋼筋網內部，縱向鋼筋使用環氧鋼筋，橫向鋼筋采用普通鋼筋。這三種方法原理相同，都是通過改變普通鋼筋網形成的鋼筋回路對鋼軌阻抗實測參數的影響，通過消除此種橫縱鋼筋形成的閉合回路，最大限度的減少對阻抗實測參數的影響。

2.2 長枕埋入式——無砟軌道的單元絕緣化分析改進

在長枕埋入式——無砟軌道內部的鋼筋網結構中，鋼軌與鋼筋網之間的距離變化對鋼軌阻抗實測參數有比較大的影響。與板式無砟軌道的內部鋼筋結構相比，長枕埋入式——無砟軌道的內部鋼筋結構對軌道電路的阻抗參數影響較小。在對長枕埋入式--無砟軌道內部的單元鋼筋網進行絕緣處理時，可以只針對其上層鋼筋進行絕緣處理，下層鋼筋不需要再進行此種處理，這樣就會導致上層鋼筋網的閉合回路被取消，也就降低了其對鋼軌阻抗參數的影響。

2.3 對無砟軌道道床的改進

單元道床屬于無砟軌道的重要組成部分，對其進行電阻參數改進可以有效消除閉合回路，使實測參數得到改善。在無砟軌道的下部與軌道鐵墊之間，通過增加橡膠墊厚度，來減少電阻漏泄；在無砟軌道與彈條的間隙通過增加尼龍軌距塊，來實現無砟軌道的道床位置漏泄電阻情況的提高。這兩種措施既可以有效的增加無砟軌道扣件電阻值，還能夠將扣件水膜進行拉薄和拉長，進而提高無砟軌道扣件的水膜電阻值，這樣就會實現兩軌道之間的軌道板絕緣電阻值的增加。此外在無砟軌道與彈條之間，除了增設尼龍軌距塊措施外，還可以采用改變橡膠墊厚度的方法，來提高交流絕緣的電阻值。如表1所示：在采用無砟鋼軌與彈條之間增設尼龍軌距塊的前提下，在軌道下部的橡膠墊板厚度值增加到十五毫米，通過表格可知幾種軌道類型結構的無砟軌道絕緣電阻單元值均可以達到5 Ω/km。根據表內的數據分析可知，表中的絕緣措施處理的扣件，可以直接作用于無砟軌道的建設，以此來滿足軌道電路的最低位置的道床，其泄漏電阻為不小于2 Ω/km，便可以達到相關技術要求。但是此種方法在進行大規模推廣前，需要通過試驗段鋪設，通過長期使用以及雨季檢驗以后，根據其無砟軌道電路參數的實測值才能確定大規模建設的可行性。

3 優化傳輸特性的措施分析

首先，對無砟軌道內部的鋼筋網結構中的橫縱鋼筋所形成的閉合回路進行消除和減少，是有效控制無砟軌道對阻抗參數影響的有效措施。其次，適當增加軌道下部位置與鐵墊板之間橡膠墊厚度，并通過增加彈條與無砟鋼軌位置的尼龍軌距塊，來提高兩軌道之間的絕緣電阻。 最后，在進行控制方案選擇時，要充分考慮影響因素，特別是鋼軌線路的老化問題、外部氣候問題等，綜合考量各種影響因素，才能保證實測參數的真實性和準確性。

4 結語

采取板式無砟軌道及長枕埋入式--無砟軌道對其單元絕緣性進行控制，盡可能減少與標準電感的偏差，通過對軌道板進行絕緣化線路鋪設，可以有效控制交流電阻的偏差值，鋼軌電感的偏差也會隨之變小，進而達到軌道最低道床的電阻漏泄要求。無砟軌道是高速鐵路交通發展的未來方向，對無砟軌道背景下的軌道電路的傳輸特性進行分析，有助于減少一次參數惡化，改善傳輸特性，進而促進我國高速鐵路和客運專線的發展。

參考文獻

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