浅析ZPW—2000A轨道电路区段工频干扰

摘 要：工频干扰即50Hz交流信号对其它系统造成的干扰，ZPW-2000A轨道电路经常受到的工频干扰多数是牵引电流流经其信号通道时产生的，文章通过对轨道电路及机车信号的理论分析，找出工频干扰产生的原因，并提出相应的解决措施

关键词：ZPW-2000A轨道电路；机车信号；工频干扰；牵引电流

前言

近年来，随着铁路的不断发展，以及ZPW-2000A轨道电路的普遍应用，50Hz交流信号对ZPW-2000A轨道电路移频信号的干扰，导致机车信号错误显示问题也越发严峻，给运输生产及行车安全造成极大的影响。因此，分析干扰产生的原因和寻找解决方案是非常必要的。

1 ZPW-2000A轨道电路及机车信号简介

轨道电路是以铁路线路的钢轨为导体构成的电路。轨道电路发送器输出的移频信号通过电缆通道传输到钢轨。在轨道电路的另一端，将钢轨上接收到的移频信号能过电缆传输到室内轨道电路接收器，由接收器对接收到的移频信号特征进行实时检测。

机车信号是能够自动显示运行前方地面信号信息的车载系统。当机车运行在ZPW-2000A轨道电路区段时，机车信号系统的线圈接收轨道电路信息（如图1所示）。连接线圈I和线圈II的“红”端子，在“黑”端子就能够得到一个电压值，该值被车载系统计算分析后得到的就是前方地面信号的信息。

图1 牵引电流通道示意图

图2 牵引电流回流示意图1

2 工频干扰的分析

2.1 工频干扰产生的原理

工频干扰即通常所说的50Hz交流信号对其它系统造成的干扰，ZPW-2000A轨道电路经常受到的工频干扰多数是牵引电流流经其信号通道时产生的干扰。如图1所示，牵引电流从受电弓被接入机车的电动机，然后通过轮对传递到钢轨上。正常情况下，两根钢轨回流到变电所的通道阻抗基本一致，流经两根钢轨的电流大小相等、方向相同，线圈I和线圈II的电动势相互抵消，最后由两个“黑”端子输出给车载系统的工频电压值为零，这样工频信号并不干扰机车信号。但是，当流经两根钢轨的电流大小不相等甚至相差悬殊时，线圈I和II的电动势不能相互抵消，当该值超过一定幅值时，就会对机车信号车载系统造成干扰，可能会使车载系统对ZPW-2000A轨道电路传达的有用信号不能正常识别，严重时能够导致停车。

2.2 工频干扰典型故障案例

（1）道岔区段跳线设置不合理导致的工频干扰现象

由于翼轨与心轨之间无跳线，导致在一定长度区域内，运行方向左侧走行轨无牵引电流，右侧走行轨内有牵引电流，两根钢轨内牵引电流大小严重不一致，导致工频干扰现象的发生（如图2所示）。解决措施：在翼轨与心轨之间设置跳线。

（2）空扼流同单根钢轨虚接导致的工频干扰现象

扼流变压器一端同钢轨之间虚接，（如图3左所示），相当于串接一个大阻值电阻，导致工频干扰现象的发生。在现场观察虚接点，大都会有大电流灼伤的痕迹。解决措施：使用新接线端子重新压接，并紧固相关紧固螺母。

（3）单根钢轨接地导致的工频干扰现象（见图3右所示）

导致钢轨接地的原因很多，例如安装车轮传感器、转辙机动作杆同钢轨之间垫片破损且转辙机外壳接地、钢轨同轨枕之间垫片绝缘性能不佳等，钢轨的意外接地点给牵引电流提供了回流变电所的便捷通道。流经两根钢轨的电流大小不一致，导致工频干扰现象的发生。解决措施：分别测试两根钢轨对地电压值，如果差别很大则可以怀疑钢轨存在接地点，逐一排查所有可疑点，直至两根钢轨对地的电压值接近一致。

3 抑制工频干扰的基本措施

按照电气化区段钢轨回流应确保畅通的原则，两根钢轨通过的牵引电流不平衡系数应满足不大于5%的规定。日常维护要经查检查回流是否畅通，连接扼流中心的回流线、吸上线、火花间隙、区间横向连接线、钢轨引接线安装是否符合电气化区段防护要求，线路地锚拉杆对地绝缘是否良好，钢轨是否存在单轨接地或单轨回流情况，确保两轨条牵引电流平衡。ZPW-2000A区段工频干扰具有复杂多变性，如相邻线路干扰、相邻区段干扰等，碰到具体问题时，还需进行深入的理论分析和调查研究，找准问题症结，方可彻底整治。

参考文献

[1]北京全路通信信号研究设计院.客运专线ZPW-2000A轨道电路[Z].2009.

[2]北京全路通信信号研究設计院.道岔跳线安装引起工频干扰的分析[Z].2013.

作者简介：刘嘉（1982-），男，黑龙江省哈尔滨市，沈阳铁路信号有限责任公司，学士，研究方向：ZPW-2000A轨道电路。