轨道电路分路不良

轨道电路分路不良ZPW-2000A轨道电路维修技术交流会汇报材料一、关于分路不良的一些说明二、国内、外的解决方案三、多特征脉冲轨道电路系统简介汇报内容四、ZPW-2000A站内轨道电路系统简介一、关于分路不良1、轨道电路轨道电路出现于18世纪70年代，拉开了铁路信号自动化控制的序幕，至今已有140多年历史，经历了从机械、到电气、到电子等工业的几个发展时代，由于轨道电路具备固有的鲜明特点，在信息化程度已经高度发达的今天，轨道电路仍旧具有不可替代的技术优势，在法国、日本、西班牙、澳大利亚、美国、英国等国家均在普速和高速铁路上广泛使用该项技术。（1）系统结构简单：操作简单、易于设计、安装、调试、维护。（2）实时不间断检测：实时主动地检测轨道区段空闲占用状态。（3）环境适应性强：符合全天候、全区域作业特点。（4）上电快速启动：失电后可迅速重新启动并直接投入运用，不需人为干预。（5）“故障-安全”特性：带电表示空闲，任何失电状态均表示占用，导向安全侧。（6）连续实时上传车载控制信息：保证列车在区段内任意位置均能实时收取控制信息。（7）钢轨物理折断电气断离检查：唯一具备钢轨线路电气断离后，实时能够反映在系统中，反映为占用状态。轨道电路分路不良：车列占用轨道区段时，其分路电阻超出规定的标准分路电阻，不能使轨道电路失能落下，而表示为区段空闲。轨道电路是以铁路线路为导体构成的电路，通过车列轮对短路钢轨分路轨道内信号，引起接收端信号降低，实现占用检查。分路电阻=轮轴电阻+轮轨接触电阻+轮轴接触电阻（分体）轮轨接触电阻发送端接收端•2、分路不良轮轨接触电阻轮轴电阻•3、我国分路不良情况2008年，普速线站内有36000分路不良区段，后进行了3年的专项整治。2011年，客专动车组在区间分相区等降弓情况下存在分路不良。2012年，按V3.0进行了18条客专线路的重新调整，目前，属于客专的标准配置。2013年10月21日，在京广线许昌~临颍间发生单机连续多区段飞车。历时3个月的现场测试与分析，找出了飞车原因为：前方运煤列车遗撒抑尘剂，导致后行单机轮轨接触异常。后续兖石线地方站、大郑线木里图站等多个车站出现单机飞车，经现场调查确认，原因均为轮轨接触异常。•4、产生分路不良的因素造成轨道电路分路不良的根本原因是轮轨接触电阻出现异常，轮轨接触电阻增大。归纳包括以下3类，举例18种。车轮异常轨面异常轮轨接触位置异常轮缘沾染异物轮缘生锈轨面氧化、生锈轨面异物覆盖复核闸瓦粉末新维修出厂机车轨面异物，多点反复沾染异物盘式制动，轮缘异物无法清除长期停放生锈新出厂钢轨轮轨磨耗小长期不走车内燃机、蒸汽机等油气凝结煤炭装卸场所粉末覆盖货物列车遗撒异物制动或启动撒砂树叶、虫子覆盖沿线化工、水泥厂等粉尘覆盖弯道内侧工务涂油扣件涂油遗撒轨面雨天雨水覆盖、生锈运输组织变化引起的分路不良（1）由于中国物流环境的变化，公路运输的快速发展，铁路实施了战略装车点，关闭了部分铁路车站货运作业，调车作业大量减少，造成调车进路区段长期不用，而产生分路不良；（2）客货分离的组织模式，提高了运输效率，出现了客运专线，客专采用CTC调度集中，长期固定进路，站内的站线的运输出现了不对称情况，部分线路长期使用定位，反位得不到使用产生分路不良；（3）新型列车的上线，带来了两大变化，也对轨道电路的分路提出了新的要求：其一是更为稳定的车体结构使轮轨的接触磨耗降低，轨面的氧化层不能通过正常的运行磨耗，其二是动车主要采用了盘式制动和电阻制动的方式替代传统铸铁闸瓦制动方式，造成轮缘磨耗降低。我国普速既有线站内分路不良的最主要原因是：行车密度不对称，大量区段长期不行车的情况下轨面生锈造成。二、解决分路不良的措施导致产生分路不良的18个因素涉及自然环境、运用环境、设备材料与特性、相关专业的维修作业影响、货运组织、司机操作等诸多方面因素，这些因素均在铁路运输中客观存在。分路不良是世界各国采用轨道电路国家普遍遇到的技术难题。•1、国外解决轨道电路分路不良的方法国外对于解决轨道电路分路不良已经形成了标准，《UIC737-2-2004改善轨道电路分路灵敏度的措施》，1964年首次出版，1980年第一次修编，2004年第二次修编，为目前最新版，文中描述解决分路不良的措施如下：（1）基于轨道电路工作原理的方法①高压脉冲轨道电路②轨道继电器吸起延时③轨道电路辅助器（电磁踏板，电子踏板等）④轨道电路分路助手（在车体上增加换线感应设备向钢轨感应高频能量击穿轮轨接触，电压值设在3V左右）。（2）轮轨表面处理①轮缘表面清洁②钢轨表面清洁③防锈表面表面处理熔覆堆焊轨面喷涂•2、国内解决分路不良的方法轨道电路25Hz提高电压脉冲轨道电路计轴•3、脉冲轨道电路能较好解决分路不良导致轮轨接触异常的不良导电层有氧化膜特性和半导体膜两种特性，表现出非线性电阻特征：低电压工作时，表现出极高电阻甚至绝缘，无法分路轨道电路；施加高电压、大电流后，其能够被击穿，电阻急剧降低，达到轨道电路“分路灵敏度”以下，能够可靠分路钢轨。脉冲轨道电路输出到钢轨轨面电压高，利用自身的高电压，击穿轮轨间的氧化膜不良导电层，降低轮轨接触电阻，达到分路的目的。三、高压脉冲轨道电路高压不对称脉冲轨道电路发明自法国，我国曾于1989年开发了国产的高压不对称脉冲轨道电路，但是，受产品质量、应用方案等限制，未得到发展。2007年，通号设计院开发了高压不对称脉冲轨道电路，即“多特征脉冲轨道电路”，于2008年通过了技术审查。多特征的特点1、考虑绝缘破损故障的防护在《TB/T2852-97轨道电路通用技术条件》，中规定：分路时轨端绝缘破损电路内任一元件故障轨道电路不应失去分路检查或造成防护该轨道电路区段的信号机及机车信号机晋级。++--发收破损+-为了防护绝缘破损故障，每个区段设定极性，相邻区段间采用相反极性，保证侵入相邻区段的信号与其本区段信号极性不同。+-发收破损+-仅有极性防护的轨道电路，在绝缘节破损，附加同侧接收端引接线断线后，断线区段占车，通过车轮构成了新的信号回路，形成了相同极性的信号，能够造成占车区段升级。法国高压不对称脉冲轨道电路，信号为不对称有极性信号，采用差动继电器进行极性的检查，但仅能对电压幅度进行检查，在上述绝缘破损+引接线断线断线故障后，存在升级的情况。为了防护该故障，在多特征脉冲轨道电路开发时，除了保留了高压不对称的极性信号特征外，设计了3Hz、3.25Hz、3.5Hz、3.75Hz四个频率，相邻区段间除极性交叉外，设置为不同频率，接收器识别不对称及频率特征，解决了该问题。2、为防护电码化信号的侵入误动隔离后级电路后级电路法国高压不对称脉冲轨道电路，存在电码化信号侵入后，其后级电路故障，能够造成信号降低，将对称的电码化信号改造为不对称信号，造成错误吸起。为了防护该类故障，在多特征脉冲轨道电路中，进行了时序的识别，即，只识别符合特定频率间隔的脉冲信号，对于不具备该特性的正弦信号有效的区别。TTT有效有效有效综上所述：所谓多特征即是：极性特征+频率特征+时序特征，以实现对绝缘破损+引接线断线的防护；实现对电码化侵入信号的防护。多特征脉冲轨道电路的其他特点（1）对电源屏无特殊要求，普通电源屏可使用。（2）接收器双套并联运用，每个组匣可处理7段轨道电路，第8段用于停电监督；（3）发送器“N+1”冗余；（4）发送器可设置在室内，也可设置在轨旁，可使用50Hz和25Hz两种供电；（5）监测信息的直接上传；（6）多路接收器的面板实时显示。项目条件多特征脉冲法国HVITC安全性绝缘破损防护√√分路不良检查√√绝缘破损+断线防护√×单元件故障防护√×干扰冲击可造成无吸起√×功能适应电码化√×交流电气化√√传输电缆长度（同线径）1km---抗干扰性牵引电流可造成区段闪红√×可维护性带显示窗口√√自监测功能√√可靠性系统冗余发送:N+1;接收:1+1双机无电码化发送、调整、检测、方向转换及隔离脉冲发送源防雷调整变压器接收器室外室内模拟电缆电阻电阻扼流变压器10A衰耗GJ电容3A模拟电缆电阻扼流变压器防雷10A3A频率选择头尾比例调整设置~220V....频率选择1A1A....电平选择并机主机频率选择非电气化更换为GZ·BGT非电气化更换为GZ·BGT脉冲隔离脉冲隔离四、ZPW-2000A站内轨道电路基于ZPW-2000A轨道电路系统结构，采用移频信号和不对称高压脉冲信号构成的混合信号，两种类型信号同时满足空闲条件作为区段空闲的判断依据，适用于机械绝缘节区段的一种新型轨道电路。发挥两种信号的各自优势，全面提高轨道电路安全性。移频柜综合柜模拟网络下辛店试验站使用设备道岔并联跳线断线，分路恶化风险分路不良绝缘破损，信号越区传输站内单侧回流，回流不畅解决的问题解决分路不良绝缘破损检查道岔分支跳线断线机车信号发码断轨扼流断线检查移频信号脉冲信号占用检查两种信号按照“与”关系工作，充分发挥两种信号的各自优势，提高轨道电路安全性，弥补单一信号轨道电路功能上的不足。（1）安全等级：SIL4级（2）轨面脉冲信号最低峰头电压：50V；（3）供电方式：DV24V±1V，200VA/段；（4）牵引电流1000A，最大不平衡牵引电流100A（5）最低道床电阻2Ω·km;（6）分路灵敏度：0.15Ω;（7）区段最大长度：同ZPW-2000A;（8）SPT电缆最大长度2km（2.5mm²），750m（0.785mm²）（9）输出方式：同ZPW-2000A；（10）冗余方式：同ZPW-2000A；（11）吸起延时：同ZPW-2000A。关键技术指标扼流变压器ZPW·BEN-1000扼流变压器ZPW·BEN-1000传输电缆传输电缆防雷模拟网络ZPW·MLN-K防雷模拟网络ZPW·MLN-K发送器ZPW·FN-K衰耗冗余隔离器ZPW·RSN-K接收器ZPW·JN-K钢轨补偿电容FQJFQJFQJFQJCANDCANE脉冲信号扼流中心点扼流中心点方向切换电路移频信号电压采集电压采集电压采集电压采集电流采集电流采集室外室内分线采集器ZPW·CE3分线采集器ZPW·CE3列车运行方向轨道电路维护机通信接口板CI-TC3列控中心集中监测CANC自分线采集器CANACANBGJ轨道继电器移频+脉冲混合信号备发送器FBJZ主发送器FBJBFBJZFBJZFBJBFBJBA并机输入A并机输出B并机输入主机并机主机并机A主机输入B主机输入A主机输出B并机输出B主机输出AGJBGJ下辛店试验站运用情况7-9DG16-18DG2DGD7GW1DGD9G网工区15DG17DG3DG5-13DGⅡAG1DG11DG安全线IVG220DG10-14DG30DG12DG8-22DG安全线ⅢBGSCJG4-6DGⅡBGIVG1ⅡG2ⅡG1ⅠG1ⅠG2ⅢG1ⅢG25G15G2下辛店26DG28DGIVBGSEJG武汉方向襄阳方向25Hz25Hz2010年9月，29个区段更换为ZPW-2000A站内轨道电路，运用稳定。2013年12月9日~25日，为了降低发送器设备温升、提高系统防雷性能、改善导方时电压变化，更换为安全认证版的设备。自试验之日起，该站无分路不良登记。0204060801001201401DGIG1IG22DG3DG4G14G25G15G24-6DG5-13DG7-9DG8-22DG10-14DG11DG12DG15DG16-18DG17DG20DG30DGIIAGIIBGIIG1IIG2IIIBGIIIG1IIIG2SCJG受端轨面峰头电压（V）轨面电压受端轨面电压分布在77~119V间5-7渡线的分路情况调查7-9DG16-18DG2DGD7GW1DGD9G网工区15DG17DG3DG5-13DGⅡAG1DG11DG安全线IVG220DG10-14DG30DG12DG8-22DG安全线ⅢBGSCJG4-6DGⅡBGIVG1ⅡG2ⅡG1ⅠG1ⅠG2ⅢG1ⅢG25G15G2下辛店26DG28DGIVBGSEJG5-7#渡线武汉方向襄阳方向25Hz25Hz5-7渡线正常情况不办理转线作业。2014年2月13日7#道岔至5#道岔