电力牵引电流对25Hz相敏轨道电路信号电流的影响分析

王海艳

(辽宁铁道职业技术学院，辽宁 锦州 121000)

1 25Hz相敏轨道电路

电气化轨道区段钢轨由于有50Hz电力机车的牵引回流，要求轨道电路采用非工频轨道电路，与50(Hz的牵引电流区分，轨道电路就能防护牵引电流的基波、谐波干扰，以保证轨道电路设备安全可靠地工作，我国铁路大都采用25Hz相敏轨道电路。

1.1 概念

25Hz相敏轨道电路是适用于电力牵引区段亦用于非电力牵引区段的一种站内轨道电路制式。相:相位(二元二位继电器局部电源电压相位超前于轨道电源电压相位90°)敏:频率(二元二位继电器局部电源和轨道电源工作频率为25Hz)

相敏轨道电路是具有相位和频率双重选择性的轨道电路。

1.2 作用

(1)监督列车、车列的占用情况及轨道电路的完整性(25Hz)。当轨道电路在调整状态时，GJ可靠吸起，当轨道电路有车占用或轨道电路故障时，GJ可靠落下。GJ的接点条件用于6502电气集中联锁或计算机联锁系统，参加联锁。

(2)传输列控(机车信号)所需信息(移频)。利用轨道电路的通道，传输移频信息，以实现站内电码化。

(3)电化区段两根钢轨通过电力牵引电流(50Hz)。

牵引电流

2 电气化区段对轨道电路的特殊要求

必须采用非工频轨道电路(25Hz);采用双扼流双轨条轨道电路;交叉渡线(含复式交分道岔)上两根直股都通过牵引电流时，应加设钢轨绝缘。目的是切断轨条之间的电气连接，将上、下两个道岔区段完全隔开，防止上、下两个道岔区段之间，存在分路时互相影响，工作不稳定的问题;道岔跳线、钢轨引接线和接续线截面加大(不小于50mm2)，引接线等阻;高柱信号机的安全地线、接触网的杆塔地线、桥梁等建筑物地线不得直接与设有轨道电路的钢轨相连接，也不应接至扼流变压器中心点;严禁经火花间隙与设有轨道电路的钢轨连接。

3 轨道电路中的不平衡牵引电流

(1)牵引电流不平衡的因素。①弯道上的两根钢轨的钢轨阻抗不相等。②钢轨接头电阻不可能完全一致导致整个长钢轨阻抗与另一侧的钢轨阻抗就不同。③扼流变压器中性点两边的阻抗不相等;而牵引回流要经过多个扼流变压器的中性点后才能回归到牵引变电所，两根钢轨由此而形成的阻抗是不一致的。④线路的一侧敷设有长的金属管路或各种带金属护套的屏蔽电缆等原因造成轨道电路的对地漏泄不平衡，即两根钢轨对地漏泄导纳的不相等。

(2)不平衡牵引电流对轨道电路的影响。两轨之间的不平衡电流对轨道电路产生干扰。由于两轨之间的电流差值在两轨间产生轨间干扰电压，轨间干扰电压经扼流变压器的变比，使Ⅱ次侧产生更高的干扰电压，轨道电路的送、受电端受到干扰。不平衡电流对轨道电路的干扰，可分为稳定干扰与冲击干扰两种状况。稳定干扰是牵引网供电系统正常供电时，由于列车位移和列车所需电流的改变，钢轨线路上每一轨道电路区段随时间和列车运行状态而改变所受到的干扰。冲击干扰是机车升弓和牵引网短路时所受到的干扰。

(3)减小不平衡电流采取的措施。改善两根钢轨的纵向电导不平衡以及规范铁路沿线各项建筑物的地线与钢轨连接的方法:钢轨网的纵向电导，不仅取决于钢轨本身，而且取决于钢轨接头互相连接的质量。钢轨接头电阻可能很小，也可能很大;接头状态将决定大地中的电流数值。现在电气化区段普通采用双套轨端连接线的办法，一套塞钉连接线，一套轨端焊接线，两线并用。采用长钢轨和无缝线路，大大减少了接头电阻对钢轨网总的纵向电导的影响，从而减少了对牵引电流漏泄的影响。应按年限定期对线路实施大(中)修，清筛道砟，提高线路质量。

(4)加适配器来改善牵引电流对轨道电路的干扰状况。加设适配器于接收电路前端，其目的是对稳定干扰和冲击干扰中大的不平衡牵引电流(主要是50 Hz成分)进行滤波，至少应滤去95%以上;而适配器对有用的信号电流衰耗极小，不影响轨道电路正常工作。适配器是第一级滤波器，滤掉50 Hz不平衡电流(10 A以内)，其输入阻抗要与轨通电路的各项参数相匹配。对于超过10 A以上的强大电流，由10 A熔断器给予防护，使轨道电路受电端的设备不受损害。

4 减小电力牵引电流影响采取的方法分析

4.1 装“空扼流”处，其信号线圈经BG2-130/25型轨道变压器与BCQ补偿器相连，以进行补偿。BCQ补偿器的作用:对轨道电路的信号传输进行补偿，减少空扼流变对轨道电路信号能量的消耗，以减少轨道电路的总功耗。在电码化区段，还要对机车信号的信息进行补偿，以减少空扼流变对机车信号信息的能量消耗，因此，对于不同制式的机车信号，补偿器类型不同。

4.2 轨道电路扼流变压器中心线拆除。全部采用双扼流轨道电路，中点相连后易构成迂回电路，为减少迂回电路对轨道电路的影响，在确保回归牵引电流畅通的条件下，应将个别扼流变的中点连线拆除，以断开迂回电路。

4.3 HF25型防护盒。用于25Hz相敏轨道电路中，保证二元二位继电器不受50Hz牵引电流的干扰，并对25Hz信号频率的无功分量及轨道电路相位角进行补偿，以保证二元二位继电器可靠工作。

4.4 FB防雷补偿器。防雷补偿器内部设防雷单元，就是对接的硒片和电容器，硒片用来防雷及大电流侵入。电容用来提高局部线圈的功率因数，减少变频器输出电流。

5 小结

结合铁路现场运用实际，牵引电流对25Hz相敏轨道电路的信号电路的影响进行了充分的分析和研究，适应我国铁路高速重载的要求，对当今电气化铁路的快速发展有着现实意义。