益湛线典型雷害故障分析及解决方案

许国权

（中国铁路南宁局集团有限公司电务处，南宁 530029）

益湛线于2009年开通运营，起点为广州局集团有限公司益阳东站，终点为南宁局有限集团公司玉林东站，从玉林II场接入既有黎湛线延伸至湛江站。南宁局集团有限公司管内车站依次为零陵、富家桥、双牌、尚仁里、白果村、理家坪、道州、江永、桥头铺、江华、大路铺、洪塘、福利、富川、井山、钟山、贺州、贺街、长滩、乐善、信都、石桥北、龙田、旺甫、梧州北、梧州、孔良、埌南、富埇、罗同、糯垌、岑溪北、岑溪、马路圩、大坡村、容县、北流东、北流、玉林东，共39个车站，属非电气化单线半自动闭塞，采用继电集中联锁设备，轨道电路为97型25 Hz相敏轨道电路叠加ZPW-2000A发码。

1 研究原因和背景

雷电侵入、损坏设备是铁路电务设备故障的重要原因之一。如何有效防范雷害成为电务重点研究的关键课题。近年，随着大量电气化铁路建设和防雷整治，雷害故障得到一定的控制，但在一些非电气化铁路区段仍呈现多发状态，特别是益湛线南宁局集团公司管辖的雷害故障一直居高不下。2016年，南宁局集团有限公司管辖共发生45件电务雷害设备故障，其中益湛线发生15件，占比33.3%；2017年，中国铁路南宁局集团有限公司共发生36件电务雷害设备故障，其中益湛线发生12件，占比也为33.3%。可见，益湛线雷害故障的占比较高，因此，分析益湛雷害故障多发的原因，采取防范措施，遏制雷害故障，显得尤为关键和迫切。

2 益湛线典型雷害故障分析

2.1 零陵站2017年5月3日雷害故障

2017年5月3日22：15，雷雨中，益湛线零陵站对楠木塘站方向半自动闭塞发车表示灯在无车占用区间的情况下，由绿灯变红灯，造成已开放好的上行II道出站信号非正常关闭。调阅发现IIAG区段轨道电压瞬间下降如图1所示，说明信号非正常关闭是因IIAG轨道区段红光带造成。

进一步测试发现，分线盘IIAG区段防雷元件损坏，室内防雷补偿器损坏。

综合分析，判定故障原因为雷击造成室内FB-1型防雷补偿器放电泄流原理如图2所示，使IIAG二元二位轨道继电器线圈瞬间短路、电压下降、失磁落下，导致闪红光带。

2.2 江永站2016年4月4日雷害故障

2016年4月14日01：23，雷雨中，益湛线江永站3DG、5-11DG轨道区段闪红光带1 s钟后自动恢复，调阅发现两个区段轨道电压同时瞬间下降后恢复如图3所示。

经对分线盘防雷元件进行测试，发现部分防雷元件测性超标，说明曾有较强雷电侵入。

通过外观检查发现，3DG、5-11DG轨道区段室内防雷补偿器FB-1防雷硒片有明显介质溢出。判断造成轨道电路闪红光带的原因为，强雷电从室外侵入后未完全泄流入地，而残留部份电流引入室内，经防雷补偿器继续泄流，使3DG、5-11DG区段二元二位轨道继电器电压瞬间下降，出现闪红光带现象。

经过对以上两起雷害的分析，发现共性问题是雷电从室外侵入室内后，分线盘防雷元件无法完全泄流，又经防雷补偿器继续放电泄流，使轨道继电器线圈瞬间短路、电压下降、失磁落下，导致闪红光带。

3 益湛线雷害造成轨道电路闪红光带问题解决方案

经南宁局集团有限公司电务处组织技术人员进行研究、攻关，确定了解决益湛线轨道电路雷害问题的方案：通过补强设备抗干扰措施，将97型25 Hz相敏轨道电路二元二位轨道继电器的复示继电器由JWXC-1700型改为JWXC-H310型，利用JWXC-H310继电器的缓放特性，减少雷电干扰瞬间轨道电路闪红光带。该方案得到中铁二院工程集团有限责任公司通信信号设计研究院的认可，并出具技术工作联系单（南宁技联号[2017]第02号），由南宁局集团有限公司电务处组织实施。

3.1 具体改造方案

将原二元二位轨道继电器的复示继电器JWXC-1700改为JWXC-H310型；叠加电码化的轨道电路区段新设用于电码化的复示继电器（可利用替换下来的原JWXC-1700继电器），并新设轨道复示继电器组合修改原理如图4所示，发码电路作相应修改如图5所示。

3.2 主要工作内容

新增JWXC-H310型轨道复示继电器；新增用于电码化的轨道复示继电器组合；修改相应配线。

4 益湛线雷害造成轨道电路闪红光带问题整治效果

根据中铁二院工程集团有限责任公司通信信号设计研究院的设计方案（南宁技联号〔2017〕第02号），南宁局集团有限公司电务处组织柳州、南宁电务段对益湛线管辖内39个站进行了改造施工，将786个25 Hz轨道电路区段二元二位轨道继电器的复示继电器JWXC-1700改为JWXC-H310型，并相应设置用于发码区段的复示继电器。在2017年10月完成改造后，益湛线南宁局集团有限公司管辖内未发生因雷害造成轨道电路闪红光带故障，解决了雷害多发的问题。

5 结束语

益湛线属非电气化铁路，且沿线多处于山区地带，雷电发生比较频繁，铁路设备受雷电侵袭影响运输安全和秩序的风险系数较高，解决了雷害造成轨道电路闪红光带多发的问题，具有重要意义。也是为解决其他非电气化铁路轨道电路雷害问题提供借鉴，同时也是完善25 Hz轨道电路设计方案的关键。