城轨交通中交叉渡线上单边绝缘的设置

李明洪

李明洪:中铁第四勘察设计院集团有限公司 高级工程师 430063 武汉

在城市轨道交通系统的车辆段和停车场内，一般使用50Hz单轨条相敏轨道电路作为列车占用检测设备。在设计交叉渡线绝缘节时，很多工程人员参照国铁电气化铁路25Hz相敏轨道电路的设计经验，在交叉渡线上增设了单边绝缘，用于阻断交叉渡线上两轨道电路的交叉干扰。而事实上，对于50Hz单轨条相敏轨道电路而言，设置单边绝缘完全多余，应予以取消。

通过分析比较25Hz相敏轨道电路和50Hz单轨条相敏轨道电路，在工程应用环境以及交叉渡线上电路构成机理的不同，澄清了25Hz相敏轨道电路在交叉渡线上增设单边绝缘的必要性，以及取消50Hz单轨条相敏轨道电路在交叉渡线上单边绝缘的合理性。

1 25Hz相敏轨道电路在交叉渡线上设置单边绝缘的必要性

1.1 工程应用环境

在使用25Hz相敏轨道电路的国铁电气化铁路车站，牵引电流为50Hz交流电，采用2根钢轨作为牵引电流回流的载体，通过在绝缘节两端加装扼流变压器来确保牵引回流顺利越过绝缘节，同时将相邻轨道电路区段的电气分割。出于沟通牵引回流或者保证线路间回流均衡的目的，往往会在两线路间加装横向连接线。

1.2 在交叉渡线上的交叉干扰现象及成因

由于25Hz相敏轨道电路在国铁电气化车站的工程应用环境，直接导致25Hz轨道电路在交叉渡线的2段轨道电路出现交叉干扰现象，交叉干扰现象形成的电路原理如图1所示。

图1 25Hz轨道电路交叉干扰电路原理示意图

从图1中可以看出，对于3-5DG轨道区段，其轨道送电端送出的电流i很明显在经过交叉渡线时被分为2路:①第1路，i1经过1-7DG受电端的BE1半个线圈，通过均流线L，又经过3-5DG受电端BE2的半个线圈与i2会合，送回3-5DG送电端，构成闭合回路，也就是说3-5DG的送电端，有一部分电流送给了1-7DG的受电端;②第2路，i2经过交叉渡线在3-5DG的受电端，经过BE2返回送电端。同样，1-7DG的送电端也存在一路给3-5DG送电的分支。

由于上述原因，如不采取措施，交叉渡线处分属2条线路的轨道区段会产生交叉干扰。

1．当列车在1-7DG上运行时，在3-5DG的轨道电路上，由于存在BE1和BE2各半BE线圈串联成的电阻分路，可能会导致3-5DG轨道继电器错误落下，或者3-5DG受电端电压降低。1-7DG的情形一样。

2．当调整其中任何一个轨道区段的供电电压后，会影响到另一个轨道区段接收端的电压。

3．在保持电压不变的情况下，改变任一区段的极性，另一区段轨道继电器的电压会有很大变化。

1.3 增设单边绝缘可有效解决交叉干扰问题

通过分析可以看出，出现轨道电路交叉问题的根本原因就在于扼流变压器的存在，交叉渡线上的绝缘节没有将1-7DG和3-5DG的2个区段彻底严格分割;如果在交叉渡线上另外增加2个单边绝缘，则可完全分割2个道岔区段的轨道电路，单边绝缘的设置位置及电路原理如图2所示。

图2 单边绝缘设置及阻断轨道电路原理示意图

从图2中可以明显地看到，由于增加了单边绝缘节，完全阻断了1-7DG与3-5DG间的电连接，从而使两线间的轨道电路完全隔离，轨道电路间的相互干扰得以解决。

2 取消50Hz单轨条相敏轨道电路交叉渡线上单边绝缘的合理性

2.1 工程应用环境

50Hz单轨条相敏轨道电路一般应用于城市轨道交通系统的车辆段、停车场等单设联锁系统控制的区域，系统采用直流牵引，由单根钢轨实现牵引电流的回流，通过在绝缘节处设置回流线的方式，保证牵引回流顺利越过绝缘节，同时保证相邻轨道区段间的电气分割。同样，出于沟通牵引回流或者保证线路间回流均衡的目的，往往会在两线路间加装横向连接线，与国铁不同的是，横向连接线应加装在牵引回流轨上。

2.2 在交叉渡线上不存在干扰现象

在50Hz单轨条相敏轨道电路的工程应用环境下，交叉渡线上不存在交叉干扰现象，其电路构成原理如图3所示。

图3 交叉渡线50Hz单轨条相敏轨道电路构成原理示意图

从图3可以明显看出，交叉渡线上2个轨道区段被岔后绝缘节完全隔离，不存在相互交叉供电的回路，3-5DG与1-7DG间彼此独立工作，互不干扰，因而也不存在交叉干扰的现象。

2.3 50Hz单轨条相敏轨道电路在交叉渡线上不需要增设单边绝缘

根据上述分析，在使用50Hz单轨条相敏轨道电路的车辆段及停车场的交叉渡线上，不再需要如国铁电气化车站那样，在交叉渡线上增设单边绝缘，仅需要按照正常的交叉渡线绝缘设置方式就能满足要求。

另外，与国铁车站不同，城市轨道交通车辆段、停车场内构成交叉渡线的道岔一般采用1/7道岔，道岔的岔后轨比较短，在上面增设单边绝缘需要对岔后轨进行锯轨，导致岔后单根钢轨长度偏小，岔后钢轨的稳定性变差，给日后的运营留下安全隐患，同时也给维护带来诸多麻烦。

3 结束语

尽管城市轨道交通信号系统与国铁信号系统在很多方面具有相似性，国铁设计经验及设计标准对于城市轨道交通具有一定的指导意义和参考价值，但毕竟二者在工程应用环境上存在较大差别，在进行城市轨道交通信号系统设计时，应仔细分析，有选择地使用。