单轨条微电子相敏轨道电路施工标准探讨

杨贤武

随着城市轨道交通的大力发展，单轨条50Hz相敏轨道电路以其抗干扰性能好、设备简单、维修方便，以及在直流电力机车牵引区段安全可靠工作等特点，在城市轨道交通线路的车辆段、停车场得到了广泛应用，用以检测列车的占用和出清信息。现结合北京亦庄线施工调试工作做一简单介绍。

1 单轨条50Hz相敏轨道电路工作原理

单轨条50 Hz相敏轨道电路的轨道接收器可采用二元二位继电器，或50 Hz微电子相敏接收器(以下简称微电子接收器);轨道继电器可采用JWXC-1700型。该相敏轨道电路具有频率选择和相位选择特性。频率选择特性可保证微电子接收器在接收到直流牵引电流干扰时，不会造成轨道继电器错误动作，只有在局部电源端加上50 Hz交流电压，同时又接收到由钢轨传来的50 Hz轨道信息，且相位合适时，微电子接收器才能正常工作。相位选择特性可在轨端绝缘破损时进行可靠防护。

北京亦庄线车辆段与停车场采用50 Hz单轨条相敏轨道电路，其送电端采用BG5-B型轨道变压器，JNQ-B型节能器，R-4.4Ω/440W型固定抽头可调电阻;受电端采用BZ-B型轨道变压器。室内采用WXJ50-Ⅱ型微电子轨道继电器;室外轨道电路所用熔断器为液压断路器;轨道箱内一律采用1.5mm2软线绕制线环上端子，当一个变压器箱内装有2个区段的设备时，两区段的软配线应分别走线，不得平行捆绑。电路及设备构成见图1。

2 道岔跳线及钢轨接续线布置

2.1 道岔跳线及钢轨接续线的选择

钢轨回流有牵引回流和无牵引回流2种情况。通过牵引回流计算，单轨条回流连接线采用2×120mm2铜绞电缆，具体道岔跳线及钢轨接续线的选择如表1所示。

表1 道岔跳线及钢轨接续线的选择

在电缆连接上，一般采用铝放热化学反应焊接方式，但因造价高，接触面积不均匀统一，化学反应温度高，且对钢轨有损伤，外形不美观，不方便维修等缺点，所以北京亦庄线全部用胀钉方式连接。

2.2 胀钉的选择

图1 50Hz单轨条相敏轨道电路图

1．工艺方式。由于法式胀钉外径尺寸固定，且长度比较短，容易松动，尤其温差大，钢轨热胀冷缩时，与钢轨接触面积不紧固，所以宜采用普通胀钉，胀钉钉外径由小变大，越上越紧。

2．外径型号。由于电气化区段在车通过时，有直流电750V电压，故选取了外径Φ13.5胀钉，道岔辙岔心与翼轨处需特殊处理，采用Φ13.5塞钉与跳线连接。塞钉采用304不锈钢制作，配Φ14、Φ12不锈钢平垫圈和不锈钢普通螺母、防松母各1个。

2.3 布置标准

由于回流钢轨的现场情况不同，造成各种线缆的布置情况也就不同。下面以单动道岔的岔心无牵引回流和有牵引回流2种情况分别举例说明，其他情况可以此类推。图2、图3中钢轨绝缘设置在直轨上，从中可以看出布置区别和基本原则。

1．道岔跳线不管钢轨有无牵引回流，都是采用双根跳线。有牵引回流时，采用120 mm2的铜绞电缆，无牵引回流时，采用95 mm2铜绞电缆。

2．一般情况下，牵引回流线全部采用双根120 mm2铜绞电缆。

3．钢轨接续线在钢轨有牵引回流时，采用双根120 mm2铜绞电缆;无牵引回流时，采用单根95 mm2铜绞电缆。

3 50Hz相敏轨道电路各种线施工标准

1．塞钉式轨道电路的塞钉孔形成后应及时安装。塞钉头不得打弯、打堆，打入钢轨后，头部露出钢轨腰部立面1～4 mm。

2．钢轨连接线塞钉孔距鱼尾板边缘不小于100 mm，两安装孔距不小于60 mm，钢轨连接线与钢轨呈45°角上线。

3．钢轨上钻孔应按各自需求选择合适麻花钻头，钻孔时应由钢轨外侧往内钻，不准由钢轨内侧往外钻，钻孔方向保持与上塞钉方向一致。

4．塞钉不得打堆、打弯，塞钉打入钢轨眼孔后，其尖端部分应露出钢轨1～4 mm。钢轨接续线安装完后，应在两边孔缘处涂漆封闭。

5．钢轨钻孔后，应在当天打上接续线，安装后的钢轨引接线应涂机械油，塞钉孔边缘应涂漆封闭，以免过夜生锈，增加接触电阻。

6．钢轨引接线穿越钢轨时，应平直固定良好，距轨底面不小于30 mm，并不得被道砟埋没。如果是木枕，则用“U”型卡钉将引接线钉固在木枕上。如果是水泥枕，则使用水泥枕基础，钢轨引接线用蝴蝶卡固定在基础上过轨。

7．钢轨引接线与变压器箱、电缆盒连接时，应将螺帽拧紧，不得有松动现象;绝缘垫片、绝缘管应完整无破损，绝缘性能良好;螺帽、垫片均应为铜质的。

4 调试技术

4.1 轨道电压相位调整

1．电压调整。调整送电端变压器BG5-B，固定电压，使电压表的读数为15V，这时电流表的读数小于10 mA，则满足指标。对于受电端变压器电压调整可通过调整送电端变压器，测试送电端一次侧电流满足表2要求。

表2 轨道电路送电端一次侧电流表

2．相位调整。室内送出的轨道电源与局部电源必须是同一相位，但经钢轨的传输，由于道床的漏泄、分布电容、轨道电路室内外设备等因素的存在，造成相位的偏移，这样就需要轨道调相 (电容调相)。TFQ调相防雷器相位的调整方法:1个调相防雷器作为2个轨道电路的接收，当室内轨道测试盘上相位不符合技术条件要求时，将调相防雷器对应的81(53)端接72(51)端相位可调整10°～15°，再接 82(61)又可调整 10°～15°;轨道接收信号与局部电源为理想相位0°时，工作值为 (12.5±1)V，返还系数大于85%。

4.2 WXJ50微电子相敏接收器调试

微电子相敏接收器是微电子相敏轨道电路的关键设备，每个区段设置2台接收器共同驱动执行继电器JWXC-1700安全型继电器。当一台接收器故障时不影响轨道电路工作，但报警器输出报警信息，通知维修人员进行维修，而且维修时，不影响系统使用，提高了系统的可用性。

1．表示灯的作用。红灯亮表示直流24 V电源工作正常，红灯灭表示直流24 V电源断电;绿灯亮表示对应的轨道区段空闲，没有车占用，绿灯灭表示对应的轨道区段有车占用，其执行继电器落下;红灯、绿灯交替闪光表示局部电源断电。

2．报警器。8个黄灯平时灭灯，当轨道区段的2台WXJ50-Ⅱ相敏接收器中的一台故障 (输出不一致)，对应的黄灯闪光，同时报警继电器(JWXC-1700)吸起，通知维修人员更换设备。

3．返还系数测试及计算。

固定局部电源电压值为110V，并使局部电压与轨道电压的相位为0°，处于理想相角。从0V开始缓慢升高轨道接收电压，当执行继电器刚吸起时，读取此时U1的读数，该值即为电子接收器的工作值;再继续升高轨道接收电压至30 V，然后再缓慢降低轨道接收电压，当执行继电器刚好落下时，读取此时U1的读数，该值为电子接收器的不工作值。用不工作值比工作值，可得返还系数。

直流电流和输出电压测试:直流电压为24V，调整轨道接收电压至15 V，执行继电器吸起，此时，电流表A的显示小于100 mA，电压表U2显示 (25±5)V，则满足指标。

5 结束语

在北京城市轨道交通亦庄线信号施工应用过程中，由中铁四局承建的停车场和车辆段轨道电路全部采用此标准施工、调试。鉴于所讨论的城市轨道交通信号施工内容尚无明确的行业施工标准，本文所提供的施工、调试标准，还有待于进一步完善，对该设备的施工技术及其标准的制定有一定参考借鉴意义。

［1］ 中国铁道科学研究院通信信号研究所.单轨条50Hz相敏轨道电路授课讲义［R］．2004.

［2］ 贾利生，迟晓华，安海君．单轨条50Hz相敏轨道电路的应用［J］．铁道通信信号，2005(1):7－8．

［3］ 城市轨道交通工程质量验收标准［S］．DB11/T 311.2－2008.

［4］ 凌松涛，丘庆球.50Hz相敏轨道电路调整的新方法［J］．铁道通信信号，2008(7):13 －14．

(责任编辑:温志红)