城市轨道交通运行的常见安全问题分析

梁景源 于诗博 沈阳工学院信息与控制学院

中国轨道交通从1965年发展至今的可谓日新月异，随着时代的不断发展，中国轨道交通迎来崭新的篇章。伴随着速度的提升。安全问题尤为重要，本文将以轨道交通运行中注意事项作为探讨主体进行分析。

1 列车运行间距问题

若两条钢轨之间间距过小，当两辆列车相对行驶时，由于车速过大产生的冲击会使列车产生相斥作用，易使钢轨一侧受到挤压，对钢轨造成损伤。

解决方案：最初铁路正线线路间距一般在4米以上，随着车速的不断提升，目前普通线路间距都在5米以上，高速线路间距一般在6米左右。

2 钢轨间隙问题以及车速控制问题

2.1 对于火车而言，铺设铁轨时，每两根铁轨接缝处必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过铁轨接缝处时，车轮会受到一次冲击，由于每一根钢轨长度相同，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性冲击做受迫振动。以普通的钢轨长度为12.6m为例，列车固有振动周期为0.315s。计算列车危险速度公式为：

故列车的危险速度为40m/s。所谓危险速度是指当火车和铁轨发生共振时容易把铁轨震坏，列车在钢轨上运动时，受钢轨对他的冲击力作用做受迫振动，当固有频率等于冲击力频率时发生共振，从而损坏铁轨。

解决方案：可以通过改变钢轨长度来改变车速。如今高铁的出现正是由于钢轨的无缝焊接，才得以将车速提升到现在的车速。对此项技术的要求严格不可出现焊点。

2.2 列车在通过桥梁时需要减速，是为了防止钢轨与桥梁发生共振，导致桥梁倒塌。

解决方案：如今除注意车速外，最好的技术解决为沪昆高铁北盘江特大桥，目前成为我国唯一一座列车经过无需减速的大桥。它采用的是双层加固。从而减轻共振对大桥的损害。

3 钢轨型号的选取问题

我国钢轨通常采用50kg/m的重轨。钢轨分为重轨和轻轨两种：钢轨规格用每米长公称重量表示。

重轨：每米公称重量大于30公斤的钢轨。轻轨：每米公称重量小于30公斤的钢轨。

重轨分为一般钢轨与起重机轨两种，在此应注意：一般钢轨用于铺设铁路干线，专用线，弯道及隧道用轨。其中标准长度有12.50m和25.00m。铺设于弯道曲线轨长度稍短，有12.46m、12.42m、24.92m和24.96m等。一般钢轨规格为38、43、45、50、60（kg/m）。

轻轨：有5号、8号、11号、15号、18号、24号。

由于钢轨需要承受机车的压力、摩擦和冲击载荷,要求有足够的强度、硬度及韧性，质量要求较高，所以必须检验其力学性能，并进行低倍组织检验和落锤试验等。

4 轨道基本设备供电问题

4.1 牵引供电系统的基本原理及要求

供电制式是指供电系统向电动车辆或电力机车供电所采用的电流和电压制式，目前采用的供电制式有：直流制式、低频单相交流制式、工频单相交流制式。在我国采用的是工频单相交流制式，其供电电压为工频25KV。

4.2 电气化铁路供电方式

单线电气化区段的牵引网采用的是单边供电。复线电气化区段的牵引网采用通向单边供电。接触网供电分区上、下行牵引网由同一相供电。

4.3 高速电气化铁路供电技术

采用220KV电源供电，其优点如下：

输送能力高，电压损失小，保证较高的供电质量。

改善对电力系统的负序和谐波影响。

外部电力系统具有较大的负序承受能力，电压畸变小。

保证高速铁路的安全供电和可靠运行。

高速铁路的牵引网供电方式为AT供电方式（AT为自耦变压器）。在世界各高速铁路发达国家中，大多数牵引供电采用2×25KV AT供电方式。其中AT变电所平均间距约50~60KM。

4.4 轨道电路的供电问题

与牵引供电截然不同，轨道电路使用的是弱电。轨道交通信号设备可以概括为信号机、道岔、轨道电路三大方面。

信号机由于所在位置不同，其表示的信息也不同，信号机可分为进站信号机，出站信号机，进路信号机，通过信号机，遮断信号机，预告信号机，调车信号机等。信号灯的颜色代表的信息也各不相同，信号灯颜色有红，绿，黄，蓝，白五种颜色。信号机点灯电源为220V，灯泡电压为12V。

道岔是一种使机车车辆从一股到转入另一股道的线路连接设备，通常在车站，编组站大量使用。道岔可分为单动道岔，双动道岔，交叉渡线三种。使道岔可以正常转换必须用到的设备就是转辙机。在我国高铁中常用转辙机型号为S700K型电动转辙机。S700K动作电源采用三相交流380V独立电源。

如今应用最广范的轨道电路为ZPW—2000A型轨道电路，它是从法国UM71轨道电路的基础上改进的一种轨道电路制式。采用的是1700HZ—2600HZ载频段，FSK制式轨道电路传输特性。其供5电压为24V。

5 结束语

中国城市轨道交通凝聚了无数人的心血，其安全问题更是可以细化到的每一部分，此文简单介绍常见应注意的安全事项，供读者参考。城市轨道交通安全更需要我们不断去谨记并完善，使国家进一步发展。

[1]张开冉.城市轨道交通安全.科学出版社，2016.5

[2]李建国.城市轨道交通系统概论.机械工业出版社，2012.3