接触网检修临时地线接挂错误造成轨道电路红光带的原因分析

董泽凡　陈伟　李超

摘 要：在进行接触网检修作业时，由于临时地线的装设错误造成轨道电路出现红光带的问题具有典型性和普遍性。轨道电路作为铁路的重要信号设备，出现红光带不仅影响接触网检修作业的进程和安全，而且还会影响铁路的信号提示和正常行车运输，形成责任事故。本文结合轨道电路的基本工作原理，对接触网检修作业中因临时地线接挂错误造成轨道电路红光带的原因进行分析，为相关技术人员提供参考。

关键词：红光带;轨道电路;接触网

1.引言

在接触网检修作业时，临时地线的装设是接触网检修人员的作业安全和质量的基本保障，但在站场或者岔区等地点轨道电路的复杂性和临时地线操作人员缺乏相关轨道电路知识的原因，在上述处所接挂临时地线经常出现接挂位置不当引起的轨道电路红光带，下面将结合实例进行分析。

2.轨道电路及其与牵引电流回路关系

2.1 轨道电路的概念

轨道电路由送电端设备、轨道线路、受电端设备、钢轨绝缘节和钢轨接续线组成。铁路线路上的两根钢轨作为导体，钢轨间的轨缝用接续线连接起来，两端的轨缝装上钢轨绝缘，一端送电，另一端受电，这样构成的电气闭环回路就称为轨道电路。

在电气化铁路区段，牵引电流同样经钢轨进行回流，为避免钢轨绝缘节对牵引回流的影响，在绝缘节处设置扼流变压器，同时可以防止牵引电流对信号电流的干扰。轨道电路中信号与牵引电流分布如图1所示。

当轨道无车占用时，受电端的继电器可靠地工作，信号机的绿灯电路接通，显示绿灯。当轨道有车通过时，轨道被占用，但同时列车轮对的电阻远小于于轨道电路线圈电阻，轨道电流大部分流经列车轮对。此时轨道继电器可靠落下，信号灯红灯电路接通，显示红灯。

图 1

2.2 扼流变压器

扼流变压器的作用是为了连通牵引回流，同时阻挡信号电流的通过，其工作示意图如图2所示，其中1、2，端為一次侧，4、5端为二次侧，3为接线端中性点。

图 2

扼流变压器在轨道电路的应用：两条钢轨输入25Hz的，具有一定电压差的电压，进入扼流变压器后，在一次侧产生电位差，经过升压变化，将升压后的电压接到电务设备。

扼流变压器在牵引电流电路的应用：在电力机车行驶的区段，机车受电弓在接触线上取流工频50Hz的牵引电流。由于轨道和大地之间不完全绝缘，牵引电流一部分要流经大地，因此两根钢轨也存在牵引电流，且两根钢轨中的牵引电流在正常情况下大小相等，即图2中I1=I2。I1经过1线端进入扼流变压器，在3线端流出，在扼流变压器1、3线端产生电动势E。I2经过2线端进入扼流变压器，在3线端流出，由于I1和I2在扼流变压器内方向相反，所以在扼流变压器2、3线端产生电动势-E。因此在牵引线圈接线端1、2处产生的电动势为零，在信号线圈4、5接线端不产生电压或者电流，同时I1、I2经过中性线3接线端进入回流线，达到扼流变压器连接牵引回流阻断信号电流的目的。

钢轨中牵引电流不平衡程度用不平衡系数K表示，K=（I1-I2）/（I1+I2）%。当K≥5%时，会在扼流变压器的信号线圈处产生较大电动势，引发轨道电路的防护设备启动，造成红光带或者烧毁电务设备。

3、临时地线位置接挂错误引发的红光带故障

3.1 分段绝缘器临时地线与轨道绝缘节位置不对应造成的红光带故障

故障情况描述：2015年，在京哈线狼窝铺站进行津山线设备维修垂停作业时，错将分段地线接地靴接在未封锁的京哈线钢轨上，造成狼窝铺站连续发生两次红光带。发生事故的150号接地线位置位于狼窝铺站6号道岔至8号道岔渡线处，如图3所示，其中6号道岔为京哈轨道电路区段，8号道岔为津山轨道电路区段，接触网分段绝缘器位于该渡线上方接触网150号-148号之间。分段绝缘器津山侧与轨道绝缘节位置不对应，相差15m。

图 3

故障成因：为保障津山线接触网检修人员的人身安全，在8号道岔和6号道岔间的接触网分段绝缘器津山侧装设地线。但因分段绝缘器下方钢轨为京哈线的轨道电路，距绝缘节相距15m，临时地线操作人员错将临时地线接地靴接挂到京哈线钢轨上，如图4所示，导致京哈上行列车通过时京哈上行的牵引回流经临时地线被分流，即I1与I2不平衡，不平衡系数K大于5%，造成京哈上行出现红光带。

图 4

3.2 临时地线接挂错误引发上下行均出现红光带的故障

故障情况描述：2018年，在龙山联络线龙家营站内及龙山间上行进行接触网检修作业时，因在龙山联络线龙家营站134#分段，136#分段处的两架渡线处分段绝缘器接地靴位置错误，如图5所示，导致龙家营站发生红光带故障。

图 5

故障成因：因将134#、136#分段地线接地靴接到岔心钢轨上（正确接法应接到4号轨上），使与1号轨连通轨道电路的渡线钢轨通过地线-渡线接触线-电联接-龙家营站上行接触线-梯车短接线-梯车本体-梯车金属轮-4号轨构成了回路，短接了 a、b绝缘节，造成1号轨和4号轨导通，造成龙山联下行电力机车通过时，1号钢轨的牵引电流被分流，导致1号轨的牵引电流小于2号轨牵引电流，不平衡系数K大于5%，龙山联下行出现红光带。同时，（1）此闭塞分区内2号轨和3号轨在设计上通过扼流变压器中性线连接，上下行道岔闭塞分区信号相互影响。（2）4号轨和1号轨连通，导致4号轨存在牵引电流，但3号轨没有牵引电流，使得不平衡系数k大于5%，因上述两点原因，下行着红光带时上行也跟着着红光带。

4、结语

通过对上述案例分析可知，接触网检修作业时在道岔处接挂临时地线容易出现红光带故障，在布置和操作临时地线时要注意轨道电路的影响，避免影响作业和行车安全。

参考文献

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