25HZ相敏轨道电路分路不良解决方案研究

李小亮（兰州石化公司设备维修公司，甘肃　兰州　730060）



25HZ相敏轨道电路分路不良解决方案研究

李小亮
（兰州石化公司设备维修公司，甘肃兰州730060）

摘要：针对兰州石化公司油品储运厂铁路线路25HZ相敏轨道电路存在的分路不良的问题，从25HZ相敏轨道电路的电气原理、异常光带的形成原因、分压电阻（滑动变阻器）阻值的测量换算等方面进行了深入的分析，并根据分析的结果采取了轨道电路的改进、完善措施，并彻底解决了25HZ相敏轨道电路分路不良问题，最终实现了油品储运厂铁路运输线路的安全、可靠、长周期运行。

关键词：25HZ相敏轨道电路；分路不良；滑动变阻器；计轴控制系统

油品储运厂铁路运输线路全长32.23km，承担着炼油厂全部原油、成品油的输转任务。本站场采用全电子微机联锁控制系统，其中，轨道区段采用25HZ相敏轨道电路，长期以来轨道电路分路不良问题，是困扰和制约铁路信号维护人员（电务）的重要因素。以油品储运厂铁路线路11线、新23线（站内道岔区段）为例，当调车驶进新23线栈桥装强酸占用此股道时，区段控制台却无红光带显示；当车辆出清新23线该区段时，白光带再度点亮或部分区段变红。此分路不良现象将导致信号显示和25HZ相敏轨道电路码序升级，联锁关系失效，直接危机行车安全，严重影响微机联锁系统的正常运行。

本文通过对铁路线路11线、新23线（站内有岔区段）25HZ相敏轨道电路分路不良现象进行跟踪调查研究，提出并实施了解决分路不良的方案，彻底消除了25HZ相敏轨道电路分路不良的问题，并取得了良好的效果。

1　造成25HZ相敏轨道电路分路不良的原因分析

分路不良是依附于铁路线路25HZ相敏轨道电路而存在的一个特定的技术问题，根据长期以来现场实际观察到的现象，导致油品储运厂25HZ相敏轨道电路分路不良的原因多种多样，可总结归纳为以下3点：

1）与轨道电路参数变化有关；

2）与粉尘污染、轨面积污、钢轨面生锈有关；

3）与调车分路电阻有关。

据信号（电务）维护人员跟踪统计，其中，粉尘污染、轨面积污、钢轨面生锈是造成轨道电路分路不良的最主要原因，占故障发生总频次的85.3%；轨道电路参数变化为次要原因，占其中的13.8%；调车分路电阻变化而引起的分路不良故障仅占其中的0.9%，此因素不在信号（电务）维护人员的管辖考虑范围之内。因此，信号（电务）维护人员主要将11线、新23线轨道电路参数变化，粉尘污染、轨面积污、轨道面生锈而造成的轨道区段分路不良故障作为本次研究攻关的重点，并提出了新的解决分路不良问题的方案。

1.1原因分析

1.1.1 25HZ相敏轨道电路参数变化的原因

由站场图（1）可知，11线、新23线（站内有岔区段）内包括三个轨道区段147DG、D179G、D181G，一组道岔147#DC。这三个轨道电路区段都为一送一受轨道区段，其中，由25HZ相敏轨道电路电气原理图图（2）进行分析（以D181G为例），轨道电路中的分压电阻（滑动变阻器）划片由于过车震动导致经常松动，造成接触不良电压忽高忽低，严重影响25HZ相敏轨道电路轨面电压、轨道继电器线圈电压等参数发生变化，在有车经过或出清时，导致轨道继电器线圈电压未能达到额定值，无法正常落下或吸起，造成异常光带的出现，在几个月间因轨道电路分压电阻的分路不良引起的轨道电路故障频频发生，虽然通过更换新的分压电阻、轨道变压器、导轨继电器、防护盒等办法解决，但是问题只是得到了暂时缓解，并没有得到彻底解决。

图1　油品储运厂铁路信号11线、新23线站场图

图2　改进前25HZ相敏轨道电路控制电气原理图

1.1.2粉尘污染、轨面积污、钢轨面生锈的原因

现场调查发现，油品储运厂铁路线路全部穿梭在炼油厂厂区内，11线、新23线所处在延迟焦化的周围，粉尘主要以油渣煤粉为主，长期附着在轨面上；11线是一个调车装运浓硫酸的栈桥，长期以往，导致强酸对轨面锈蚀严重；加之11线、新23线来往车辆较少。以上这些都是造成轨面受到粉尘污染、积污、生锈的主要原因，这将导致严重的轨面因“绝缘”造成的分路不良问题。

2　方案改进措施及效果

2.1 25HZ相敏轨道控制电路进行改进

针对25HZ相敏轨道电路分压电阻（滑动变阻器）阻值变化，导致电路其它重要参数发生改变而造成的分路不良问题，如下图（3）所示：改进后的25HZ相敏轨道电路电气原理图。改进后，固定电阻R不管在调车的震动等外界不良环境条件下，都能够保证2.2Ω阻值的分压作用，它的稳定、可靠间接的保证了25HZ相敏轨道电路电压、电流等参数的稳定，这将彻底解决由自身缺陷造成的分路不良问题。

图3　改进后25HZ相敏轨道电路控制电气原理图

改进后2.2Ω固定电阻R（多抽头）阻值分列见下表。

表1　固定电阻阻值分例

2.2与改进后的25HZ相敏轨道电路相结合，增设安装HHJZ-01型计轴控制系统设备

2.2.1 HHJZ-01型计轴控制设备的工作原理

1）区段空闲检查。以11线、新23线（道岔区段）为例描述一下计轴设备的工作过程。该设备由3部分组成：室外检测单元（EDK）、监控单元、传输通道。系统结构框图如图4所示。

图4　计轴设备结构框图

图4描述了11线、新23线（道岔区段）的模拟场景，现将HHJZ-01型计轴设备的工作过程介绍如下：

（1）为判断该道岔区段是否被占用，在该道岔附近设置了A、B、C三个计轴点，共需安装3套EDK；

（2）EDK基本功能就是检测是否有车轴经过计轴点。属同一区段的所有EDK用双绞线连接成独立网络，互相之间按CAN总线协议交换数据；

（3）区段状态判断的基本原理为：EDK具备识别列车运行方向的功能，设定进入该区段的车轴数为正，驶出该区段的车轴数为负。

令nA、nB、nC分别为A、B、C三计轴点统计的车轴数，如果

nA+nB+nC=0

即可认为该区段为空闲状态；否则判定该区段为占用状态。

11线、新23线每一个轨道区段计轴设备共有两路输出：一路为轨道继电器驱动信号，该信号为模拟信号，使用双绞线直接传送至室内监控单元；一路为状态信息，该信息包含区段状态信息、EDK工作状态信息；该信息为数字信号，通过双绞线按CAN总线协议传送至室内监控单元。

2）检查结果输出。计轴设备需要把区段空闲检查结果通过一定的接口电路输出至联锁电路。区段监视计轴点由2个CPU板构成，每个区段由其中一个单元输出，只有每个计轴点的采集信息完全一致，并且每个计轴点无任何故障，区段内无车，此时区段输出才允许输出空闲状态，否则输出占用状态。如图5所示。（符合故障－安全原则）。

2.2.2 25HZ相敏轨道电路改进后与HHJZ-01型计轴设备相结合

图5　计轴设备输出示意图

HHJZ-01型计轴设备与11线、新23线25HZ相敏轨道电路结合解决分路不良问题，将计轴轨道继电器（JGJ）和D179G、D181G、147DG区段的轨道继电器接点条件分别采用串接方式，将彻底解决因外界环境因素造成的分路不良问题。如下图6所示。

图6　轨道电路与计轴联锁结合示意图

2.3结果

经过上述对25HZ相敏轨道电路有针对性的提出研究方案，轨道区段由内因、外因造成分路不良的异常光带故障彻底消除，实现了轨道区段“零”故障的运行目标，大大降低了维修成本，杜绝了铁路运输线上人员“零”伤亡事故的发生，彻底实现了油品储运厂铁路运输线的安全、可靠、长周期运行。

3　结论

1）通过将25HZ相敏轨道电路中2.2Ω的分压电阻（滑动变阻器）更换为相同阻值的固定电阻，解决了轨道电路因分压电阻阻值发生变化，导致轨道电路自身其它参数变化而引起的分路不良问题。

2）通过将改进后的25HZ相敏轨道电路与HHJZ-01型计轴设备轨道继电器与轨道电路区段继电器的接点条件串联结合使用，解决了轨面受粉尘污染、积污、生锈等“轨面绝缘”造成的分路不良问题。

3）经过对方案有效地改进、完善，解决了25HZ相敏轨道电路因自身缺陷、外部环境因素所造成分路不良的异常故障。目前11线、新23线轨道电路区段彻底解决了分路不良问题，也充分证明了此方案运用到实际现场是可行的。

参考文献：

［1］中华人民共和国铁道部.铁路信号维护规则技术标准Ⅰ［S］.中国铁道出版社，2008.

［2］中华人民共和国铁道部.TB/T3189-2007.铁路信号计轴应用系统技术条件［S］.2007.

［3］王永信.车站信号自动控制［M］.北京：中国铁道出版社，2009.

中图分类号：U284.2