多特征脈沖軌道電路探究

李濤

摘要：多特征脈沖軌道電路系統是以我國高壓不對稱脈沖軌道電路為基礎的一種脈沖軌道電路。該系統是針對當前站內存在的銹蝕較嚴重的分路不良區段，利用瞬間功率高達近萬瓦的脈沖信號，對輪緣和鋼軌的接觸點進行燒結，從而達到解決分路不良目的。

關鍵詞：脈沖信號；軌道電路；多特征；發送器；電路系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：U284 文章編號：1009-2374（2016）34-0048-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.024

1 主要技術特點

（1）適用于非電氣化、電氣化牽引區段；（2）電氣化區段牽引總電流不大于1000A，不平衡電流不大于100A；（3）在最不利調整狀態條件下，接收盤限入電壓峰頭不小于15V；（4）軌道電路長度：800m（0.6?·km），1050m（1?·km）；（5）單段軌道電路消耗功率20～140W；（6）接收盤采用“1+1”并聯冗余運用方式；（7）傳輸系統及構成設備符合故障-安全原則。

2 多特征脈沖軌道電路改造基本原則

（1）分路前后繼電器端電壓有不足1V的變化時，宜采用GZ-2007A型多特征脈沖軌道電路；（2）對于工頻交流軌道電路，宜采用GZ-2007A型多特征脈沖軌道電路；（3）短體快速車通過高壓脈沖軌道區段的相鄰短區段或高壓脈沖軌道區段過短時必須計算應變時間，應變時間不滿足時，需對既有短區段進行增減緩吸或緩放時間；（4）非電化區段軌道變壓器更換為GZ.BGMC型多特征脈沖軌道變壓器；（5）送端脈沖發送器分為室內（GZ.FNM）和室外（GZ.FWM）兩種：室內發送器用于室內集中送電區段，并放置于通用發送組匣（GZ.XFT）內；室外發送器用于室外分散送電區段，并安裝于室外箱盒中；（6）受端的通用接收盤（GZ.JT）能夠處理來自8個區段的脈沖信號，并采用“1+1”雙機熱備冗余方式。通用接收組匣（GZ.XJT）可安裝2臺通用接收盤和8臺多特征脈沖衰耗盤（GZ.SM）；（7）電碼化器材利舊，增加多特征脈沖隔離盒。（GZ.GM）隔離盒用于ZPW-2000，BPM匹配變壓器加（GZ.GM1）隔離盒用于國產移頻，（GZ.GJS）隔離盒用于交流計數，BPM匹配變壓器加（GZ.GM）隔離盒用于UM71。

3 多特征軌道電路施工過程

3.1 室內配線

根據室內設備的安裝要求，將GZ.XFT型發送組匣、GZ.XJT型接收組匣、ZDNFL型室內防雷組合以及相應斷路器安裝到位。

配置接收組匣至軌道繼電器之間的配線。必要時增加軌道繼電器組合，用于統一安裝軌道繼電器。

3.2 室外配線

根據現場的具體情況，將需要增加的XB箱安裝到位。選擇合適位置安裝相應的斷路器、DWFL型室外防雷單元及相應的配線工作。

4 軌道電路長度計算說明

選定調整表類型后依據軌道電路區段總長度選取配置，無受電分支長度不計，說明如下：

一送一受總長度L，見圖1：

5 既有正線發碼區段增加緩放盒

在正線發碼區段，按列車行進方向，既有軌道電路25Hz相敏軌道電路，前方區段為多特征脈沖軌道電路時，單機（單機長度14.8m）以120km/h通過絕緣節需要0.5s左右，25Hz相敏軌道電路出清后0.4s左右落下，此時多特征脈沖軌道電路距離落下時間還有0.6s左右，造成25Hz相敏軌道電路與多特征脈沖軌道電路同時吸起。既有軌道電路Lc的發碼繼電器需并聯一個GZ.HF發碼緩放盒，否則機車單機高速運行時，可能造成發碼繼電器落下，機車收不到信號。

6 脈沖室內發送器調整

6.1 頻率設置

頻率選擇的優先級為F5（1.45Hz）、F6（1.48Hz）、F1（3.25Hz）、F2（3.5Hz）、F3（3.75Hz）、F4（4.0Hz），其中頻率越低功耗越小；相鄰脈沖區段，頻率必須設置不同。

6.2 電平設置

室內發送器只有500V檔。

6.3 發送器內限流電阻設置

發送器內限流電阻阻值等于調整表給出的發送端限流電阻減去實際電纜電阻值（實際電纜電阻值按照50Ω/km計算）。

7 脈沖室外發送器調整

7.1 頻率設置

頻率選擇的優先級為F5（1.45Hz）、F6（1.48Hz）、F1（3.25Hz）、F2（3.5Hz）、F3（3.75Hz）、F4（4.0Hz），其中頻率越低功耗越小；相鄰脈沖區段頻率必須設置不同。

7.2 電平級設置

室外發送器分為V2（200V）、V3（300V）、V4（400V）、V5（500V）四檔，優先選用V4（400V）檔。

7.3 電源頻率設置

根據現場供電情況：25Hz/220V或50Hz/220V，設置室外發送器電源類型端子。

7.4 限流電阻設置

室外發送器電纜補償值無須計算，直接根據調整表表頭給出的“發送端限流電阻”阻值進行配置。

8 衰耗器調整

衰耗器可進行接收端模擬電纜的調整和接收電平級的調整：

8.1 模擬電纜的補償調整

其他電化區段和非電化區段的接收端實際電纜與模擬電纜補償總和按3km設計，即為150?。根據改造區段實際電纜長度按照3km調整表進行配置。

8.2 接收電平級的調整

根據調整表給出的接收電平級，查表配置相應的調整端子。

9 接收盤調整

接收盤需進行8路接收脈沖頻率和峰頭/峰尾比的設置，所有調整均在對應位置的母板上完成。

須注意：接收盤8路的脈沖頻率及峰頭/峰尾比均須進行有效配置，否則接收器不能正常工作。

9.1 脈沖頻率設置

根據本區段發送器的脈沖頻率，設置相同的脈沖

頻率。

9.2 峰頭峰尾比設置

開通前預先設置在4∶1（峰頭/峰尾比指峰頭幅值與峰尾幅值的比，正常范圍在2∶1～8∶1）

10 13軌道變壓器/扼流變壓器調整

根據調整表給出的變比進行設置，原則上不允許隨意更改變比。

11 開通及測試

11.1 開通流程

（1）按照施工圖進行室內、室外設備換裝及配線工作；（2）檢查室內、外設備設置。正確后進行通電調試；（3）電碼化調整；（4）極性交叉檢查及調整。

11.2 室內、外設備換裝及配線

11.2.1 室內設備換裝及配線。原位替換H310軌道繼電器為JWXC-1700型繼電器。注意摘除鑒別銷，同時拆配相應的連線。

分線盤處務必拆線徹底，其中包括與硒堆等防雷元件、測試盤、監測的連線均拆除，只保留來自室外的電纜線。

根據軌道電路電碼化的情況，施工圖增加相應電碼化部分的施工配線；有條件時將防雷元件的縱向防雷地連接。

11.2.2 室外設備換裝及配線。對于室外集中送電的軌道區段，根據要求換裝室外發送器。

對于非電化區段，拆除原有的軌道變壓器和送端電阻，原位更換為GZ·BGMC型軌道變壓器，相應修改配線；對于電化區段，拆除原有的軌道變壓器和送端電阻，根據不同的要求換裝HFW-D型室外防護盒或BEM-600A型、BEM-800A型、BEM-1000A型扼流變壓器，修改相應配線；完成室外發送器與GZ·BGMC脈沖軌道變壓器或扼流變壓器之間的配線。

11.2.3 軌道電路調整。室內、外發送器工作電源線接入預定位置。

接收盤工作電源直流24V接入預定位置，務必保證極性正確。

調整信號傳輸線，保證進入接收盤的脈沖極性正確，即峰頭電壓高、峰尾電壓低。

根據進入接收盤的實際電壓值，適當調整電平級保證進入接收盤的脈沖電壓峰頭在30V左右。

11.2.4 軌道電路分路。用0.15?分路線在軌道電路各點分路，在接收盤前面板顯示窗口讀出該路（區段）的分路殘壓，應不大于7.5V，且軌道繼電器可靠落下。當分路殘壓大于7.5V，說明軌道區段銹蝕嚴重，應提高室外發送器電平，升至V5（500V）檔。

11.2.5 電碼化調整。用0.15?分路線在軌道電路受端分路，短路電流應滿足機車信號工作要求。根據實測電碼化入口電流，重新調整BPM型匹配變壓器的輸出電壓，保證電碼化入口電流與改造前基本相同。

12 故障分析及排除

開通中如出現問題，先在分線盤處測試電壓，根據調整表給出的電壓最大值和最小值范圍，判斷故障發生在室內還是室外。表1給出可能的故障現象、原因分析及處理方法。

13 結語

綜上所述，多特征脈沖軌道電路系統是目前我國應用比較廣泛的一種電路系統，該系統有效地解決了分路不良的問題，通過對其工作原理、特點、施工程序等方面進行分析，發現這種電路系統前景廣闊，相信未來會更多地應用到實踐當中。

參考文獻

[1] 北京信號工廠.GZ-2007A型多特征脈沖軌道電路

[S].2010.

[2] 沈陽鐵路信號有限責任公司.GZ-2007A型多特征脈沖軌道電路[S].2012.

（責任編輯：蔣建華）