簡談運用機車信號數(shù)據(jù)實現(xiàn)補償電容檢測

高 璇

(武漢電務(wù)段，武漢 430000)

簡談運用機車信號數(shù)據(jù)實現(xiàn)補償電容檢測

高 璇

(武漢電務(wù)段，武漢 430000)

通過對機車信號數(shù)據(jù)的分析，準(zhǔn)確定位區(qū)間移頻軌道電路不良補償電容。

補償；電容；機車信號

UM71及ZPW-2000型移頻軌道電路傳輸通道依靠鋼軌進(jìn)行傳輸，信息載頻采用的是1 700、2 000、2 300和2 600 Hz 4種載頻，由于鋼軌的電氣特性呈電感性，對1 700～2 600 Hz的高頻信號有著甚高的感抗值，阻礙了信息的傳輸。為此，對于長度超過300 m的ZPW-2000型、長度超過350 m的UM71型電碼化區(qū)段及區(qū)間移頻軌道電路，在鋼軌上一段距離內(nèi)必須加裝補償電容，抵消鋼軌電感，使傳輸通道呈阻性，減少鋼軌對傳輸信號的衰耗。當(dāng)電容失效時，由于補償作用的消失，鋼軌感性的作用，將使信號在鋼軌上產(chǎn)生較大的衰減，嚴(yán)重時還會造成軌道電路紅光帶、電碼化掉碼等故障，威脅行車安全，因此確保補償電容運用良好相當(dāng)重要。

1 既有補償電容檢測手段的弊端

既有的補償電容檢測方法一般有如下幾種：

1）周期人工測試。由于補償電容是均勻設(shè)置在鋼軌上，若安排人工周期性對補償電容進(jìn)行在線測試，將耗費大量人力和天窗點時間。

2）軌道電路接收電壓分析判斷。補償電容失效后，由于阻抗的變化，會導(dǎo)致主軌接收電壓及小軌接收電壓發(fā)生變化，可通過對電壓的監(jiān)控來判斷電容的特性是否正常。但軌道電路電壓易受季節(jié)、天氣等因素干擾，影響分析準(zhǔn)確率。且該分析法僅能判斷出該區(qū)段中存在補償電容不良，無法準(zhǔn)確定位，還需現(xiàn)場逐一測試查找。

3）部局動檢車、試驗車檢測。試驗車、動檢車檢測定位準(zhǔn)確，但存在交路覆蓋不全和周期過長的問題。

2 運用機車信號數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對補償電容的檢測

武漢電務(wù)段信息分析中心運用機車信號數(shù)據(jù)，能準(zhǔn)確定位特性不良的補償電容。

1）補償電容與機車信號感應(yīng)電壓的關(guān)系

列車在區(qū)間軌道電路和站內(nèi)電碼化區(qū)段運行時，被機車第一輪對短路的移頻信號電流就會在鋼軌周圍產(chǎn)生磁場，使裝在機車上的感應(yīng)線圈接收到信號電壓。機車信號記錄器將運行中感應(yīng)電壓不間斷的記錄，便形成如圖1所示的機車感應(yīng)電壓曲線。

圖1 機車感應(yīng)電壓曲線

圖1 機車感應(yīng)電壓曲線

從圖1可以看出，機車感應(yīng)電壓在軌道電路入口端最低，出口端最高，且隨列車的運行呈規(guī)律性的波浪形起伏波動。

為確定曲線與補償電容的對應(yīng)關(guān)系，選取柳林站Q8G進(jìn)行實測。如圖2所示，該區(qū)段共8個補償電容，每一次波動的最低點便是補償電容位置。在兩個相鄰補償電容之間，感應(yīng)電壓會出現(xiàn)一次凸起，這便是補償電容對傳輸?shù)难a償特性起到效果。

圖2 對應(yīng)補償電容截圖

2）試驗數(shù)據(jù)分析及效果

既然補償電容的效果可從機車信號感應(yīng)電壓曲線上得到體現(xiàn)，那么在補償電容失效時，是否機車信號感應(yīng)電壓也會有相應(yīng)的變化？

我們對此進(jìn)行試驗，將補償電容打掉前后的機車信號數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)補償電容失效后，從感應(yīng)電壓曲線上可明顯看出補償效果消失，因此，通過機車信號數(shù)據(jù)確實可以對補償電容特性進(jìn)行檢測。

案例1：區(qū)間軌道電路補償電容試驗，如圖3所示。

案例2：站內(nèi)股道補償電容試驗，如圖4所示。

運用此分析方法，武漢電務(wù)段信息分析中心在2011年8月中旬，對武漢鐵路局管內(nèi)京九線淮濱—蔡山段370 km（K906.66-K1277.25）線路補償電容運用情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)疑似不良補償電容71處，經(jīng)現(xiàn)場檢查、實測，處理了斷線、容量衰耗電容62處，準(zhǔn)確率達(dá)87%。隨后部電務(wù)試驗車于8月28日至9月1日對京九線進(jìn)行檢測，武漢鐵路局管內(nèi)區(qū)間及正線股道未發(fā)現(xiàn)一處不良補償電容。說明此分析方法是可行的。

圖3 區(qū)間補償電容案例截圖

圖4 站內(nèi)補償電容案例截圖

3 結(jié)論

運用機車信號數(shù)據(jù)檢測補償電容，與現(xiàn)在既有的幾種檢測方法相比，具有明顯的優(yōu)勢：一是分析方法簡單易行，準(zhǔn)確率較高；二是數(shù)據(jù)隨列車運行自動記錄，無需專用檢測設(shè)備，來源便捷；三是能直接確定不良補償電容的位置，直觀準(zhǔn)確。可通過周期性對機車信號數(shù)據(jù)的分析取代現(xiàn)場人工周期性補償電容測試工作，提高現(xiàn)場工作效率。

Through the analysis of the locomotive signal data, the paper introduces how to accurately position defective compensation capacitors in frequency-shift modulated track circuit.

compensation; capacitor; locomotive signal

10.3969/j.issn.1673-4440.2016.06.020

2016-11-14）