滸墅關站高壓脈沖區段軌道電路紅光帶故障原因分析

董 旭 中國鐵路上海局集團有限公司辦公室

X月X日，京滬線滸墅關站8DG高壓脈沖區段出現紅光帶，從表象看這是一起常見的軌道電路紅光帶故障，但通過現場調查和深入分析，發現在安全風險研判、專業結合部管理等方面還存在安全隱患和弱點。

1 故障概況

X月X日，京滬線滸墅關站下行V型天窗修時間段內（17:48～20:17），供電部門在站內進行人工絕緣子清掃等作業，為確保人身安全，供電作業人員在下行線8DG處接掛了地線，20：17下行天窗修結束，作業人員將接地線拆除后，紅光帶仍未恢復，20：31信號工區更換8DG送端高壓脈沖發碼盒后紅光帶消失，未影響行車。

2 原因分析

2.1 處置過程

（1）室內處理情況：在8DG送端分線盤處測得交流電源220 V，受端分線盤測得波頭、波尾電壓23 V/28 V（正常值350 V/75 V左右），甩開電纜測試電壓無變化，判斷為室外故障。

（2）室外處理情況：在8DG送端測試軌面電壓和引入線電流，軌面波頭/波尾電壓為3.9 V/4.6 V，引入線波頭電流為0.47 A左右（正常值8 A左右）；測得送端XB箱內發碼電源變壓器I次側電壓221.7 V，II次側電壓412 V，III次側電壓14.8 V，高壓脈沖發碼盒6、8端子測得波頭/波尾電壓25.35V/30 V左右（正常值380 V/80 V左右），且發碼盒指示燈不亮，判斷為高壓脈沖發碼盒不良，更換后恢復正常。

2.2 高壓脈沖原理簡介（圖1）

室內分線盤送端交流220V電源→發碼電源變壓器（GM.BDF-100/25）I次側高壓脈沖發碼盒（GM.HF-25）→送端扼流變壓器（變比6.5:1）→鋼軌→受端扼流變壓器（變比1:6.5）→室內分線盤受端→譯碼器（GM.Y）解調二元差動繼電器。

圖1 高壓脈沖原理圖

2.3 微機監測曲線分析

如圖 2、3、4所示，自 18：08起，8DG 譯碼器輸出波頭/波尾電壓（即二元差動繼電器頭/尾電壓）由原51 V/50 V降至2.9 V/5.5 V；8DG譯碼器輸入波頭/波尾電壓（即分線盤受端頭/尾電壓）由原355 V/77 V降至24.7 V/28 V；高壓脈沖波形周期由原3.08 Hz降至0 Hz，直至20：31紅光帶恢復，各部電壓曲線恢復正常。

圖2 8DG故障時譯碼器輸出波頭/波尾電壓曲線截圖

圖3 8DG故障時譯碼器輸出波頭/波尾電壓曲線截圖

圖4 8DG故障時高壓脈沖波形周期截圖

2.4 現場調查情況

該起故障發生于滸墅關站下行V型天窗時間段內，供電部門在站內3道、I道14號、8號道岔處進行人工絕緣子清掃等工作，由于8號道岔為上下行正線間渡線道岔，存在上行接觸網供電感應危及人身安全的風險（下行接觸網停電、上行接觸網不停電），所以供電部門于18：08左右，在8DG靠近送端處將下行接觸網與鋼軌單邊接掛地線（如圖5），與8DG出現紅光帶時間吻合。

圖5 接掛地線示意圖

2.5 器材鑒定情況

廠家對更換下的發碼電子盒進行檢修鑒定，發現整流橋Z2被擊穿損壞，并出具了題為“不平衡電流干擾對高壓脈沖電子盒影響”的報告說明（如圖6）：即當接觸網地線接掛在單邊鋼軌上，會產生較大的不平衡電流，該電流通過扼流變壓器產生高壓，反饋至高壓脈沖電子盒輸出端，造成發碼盒中相關電子元器件被擊穿損壞。結合本起案例分析，地線接掛位置位于8DG發送端附近，產生了較大的平衡電流，該不平衡電流通過送端扼流變壓器（1:6.5）產生高壓，反饋至高壓脈沖電子盒輸出端，造成內部整流橋Z2擊穿損壞。

圖6 廠家報告

3 解決措施

（1）加強安全風險研判。針對高壓脈沖軌道電路發碼電子盒、譯碼器等電子器材在不同工作場景、工作狀態下的電氣特性情況，充分進行研判，必要時進行模擬試驗、綜合分析，不斷充實安全風險庫，降低故障概率。

（2）優化接觸網地線接掛方式。由于單邊接掛接觸網地線會產生較大的不平衡電流，特別是在高壓脈沖區段，干擾尤為明顯。所以將接掛方式改為“雙邊接地”（如圖7），即：先將本區段的兩邊鋼軌可靠短路，然后再單邊連接接觸網接地，避免不平衡回流干擾沖擊信號設備。

圖7 “雙邊接地”方式

（3）扎實推進修程修制改革。通過修程修制改革的不斷深入，工電供融合的持續推進，各專業之間的結合部越來越少，溝通將越來越緊密，作業方式也將不斷優化，特別是作業層，溝通聯系、學習交流將更為頻繁，能夠在作業中有效避免類似現象的發生。

4 實施效果

通過對該起高壓脈沖區段軌道電路紅光帶的分析和總結，提出了具體的整改措施，段、車間和工區高度重視，在同樣的作業中，加強與供電部門的聯系，并采取“雙邊接地”的接掛方式，再未出現類似的損毀器材的現象，現場作業安全有序，有效杜絕了專業結合部之間的漏洞，也消除了安全隱患。