山西潞安（礦業(yè)）集團(tuán)鐵路運(yùn)營(yíng)公司 劉科理

軌道電路是信號(hào)設(shè)備中最重要的設(shè)備之一，它的可靠運(yùn)行不僅關(guān)系到信號(hào)設(shè)備的穩(wěn)定，也是鐵路系統(tǒng)提高運(yùn)能增加效益的必要保證。但是，隨著電氣化鐵路的建成，電氣化鐵路也帶來了許多新的問題，特別是對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備中對(duì)軌道電路的影響更加突出，如何解決25 Hz軌道電路的抗干擾能力，是鐵路信號(hào)系統(tǒng)要解決的一個(gè)重要問題。本文，筆者就軌道電路受干擾的原因以及應(yīng)采取的防護(hù)措施進(jìn)行探討。

一、軌道電路受干擾因素

25 Hz 相敏軌道電路，是電化區(qū)段站內(nèi)主要制式之一，采用25 Hz作為信號(hào)頻率，可有效防止電力牽引電流對(duì)軌道電路的影響。但實(shí)際運(yùn)用中，如果發(fā)生軌道電路受到外界頻率的干擾，如造成軌道繼電器長(zhǎng)吸不落，就不能準(zhǔn)確地反映車輛的占用情況，則嚴(yán)重威脅行車安全。軌道電路所受干擾有很多種，歸納起來有如下幾種。

1.50 Hz工頻干擾。電力牽引供電使用的50 Hz頻率及諧波不規(guī)則，容易對(duì)信號(hào)載頻產(chǎn)生干擾。軌道電路設(shè)備受元器件等因素影響，信號(hào)頻率的頻寬是有一定范圍的，電力牽引供電的50 Hz諧波不規(guī)則，是必造成受干擾的軌道區(qū)段接受設(shè)備工作不正常，嚴(yán)重威脅行車安全。

2.電磁干擾。接觸網(wǎng)的牽引電流是以50 Hz 為主的穩(wěn)態(tài)電流，但也存在50 Hz的沖擊電流或稱為脈沖電流。產(chǎn)生脈沖干擾的情況主要為：接觸網(wǎng)上有冰凌等，受電弓斷續(xù)取得牽引電流及換相與升弓、降弓時(shí)等。

脈沖電流對(duì)軌道電路產(chǎn)生干擾，主要是接觸網(wǎng)牽引電流在不良情況下產(chǎn)生的沖擊電流，其產(chǎn)生電流的波形是上下不對(duì)稱的，其中含有直流成分，容易使軌道電路中的扼流變壓器等鐵磁元件產(chǎn)生磁飽和，從而導(dǎo)致軌道電路中傳輸?shù)?5 Hz信號(hào)電流產(chǎn)生陷落現(xiàn)象，致使軌道繼電器瞬間落下。

3.不平衡電流干擾。信號(hào)信息傳輸用的軌道設(shè)備和電力牽引電流用兩條鋼軌作為共用通道，由于鋼軌阻抗、鋼軌接續(xù)線的電阻、道床的對(duì)地漏泄、軌道扼流變壓器線圈的對(duì)稱度不同等因素，往往容易造成流經(jīng)兩根鋼軌上的電流不平衡，從而形成了不平衡電流。由于這一電流的存在，使得兩條鋼軌上形成的電流差的電流在扼流變壓器二次側(cè)接受到一個(gè)感應(yīng)值，這個(gè)差值能使扼流變壓器升壓，電壓升到一定程度就會(huì)使軌道繼電器誤動(dòng)。

4.其他干擾。當(dāng)牽引供電接地裝置對(duì)地接觸不良或有些接觸網(wǎng)桿塔不經(jīng)過火花間隙直接連接鋼軌；在同一軌道電路區(qū)段內(nèi)的2 個(gè)及以上接觸網(wǎng)桿塔地線分別接在兩根鋼軌上，或者不同軌道電路區(qū)段內(nèi)接觸網(wǎng)桿塔地線經(jīng)貫通的架空地線短路了鋼軌絕緣接頭，就會(huì)造成軌道電路紅光帶；另外，當(dāng)機(jī)車發(fā)生受電弓掛弓等接地故障時(shí)，巨大的短路電流會(huì)瞬間使火花間隙反擊穿，也會(huì)影響到信號(hào)設(shè)備等。

二、軌道電路抗干擾應(yīng)采取的措施

1.選擇合適的頻率運(yùn)載信號(hào)信息，提高信/噪比，進(jìn)行最佳頻率選擇等。信號(hào)調(diào)制載頻的頻率選擇是既要適合軌道電路傳輸通道的特性，又要防止?fàn)恳娏鲗?duì)信號(hào)信息傳輸?shù)母蓴_，還要考慮到軌道電路的傳輸距離等。我國(guó)采用的軌道電路是移頻制式這一類。信號(hào)信息的傳輸是利用兩根鋼軌（軌道電路）作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ溃壍离娐吩O(shè)備接收器的檢測(cè)電路必須有足夠的帶寬，讓已調(diào)制過的有用信號(hào)通過，以阻止干擾信號(hào)通過。值得注意的是提高軌道電路接受設(shè)備使用的元器件濾波器電感、電容的線性穩(wěn)定問題，尤其在大的不平衡電流（例如在扼流變壓器信號(hào)側(cè)可達(dá)30 A）條件下，仍要保持這些元器件的線性長(zhǎng)期穩(wěn)定，以保證已設(shè)計(jì)調(diào)試好的濾波器的特性保持不變。

嚴(yán)格區(qū)分信號(hào)傳輸頻率和牽引供電頻率才能保證各自安全、高效運(yùn)行。信號(hào)專業(yè)把鋼軌當(dāng)做信號(hào)信息傳送的通訊通道（軌道電路），牽引供電專業(yè)利用鋼軌作為牽引回流通道。牽引供電只能用工頻50 Hz頻率，信號(hào)軌道電路采用25 Hz頻率。牽引網(wǎng)中脈沖電流不能超過某一標(biāo)準(zhǔn)，否則牽引供電專業(yè)應(yīng)采取措施。

2.提高軌道電路抗干擾能力的措施。

（1）增加抗干擾器材，提高抗干擾能力。例如，在扼流變壓器次級(jí)加繞抗干擾線圈，并加裝適配器；設(shè)計(jì)LC 電路使其對(duì)25 Hz程現(xiàn)并聯(lián)諧振、增強(qiáng)信號(hào)等。

（2）增加扼流變壓器的氣隙，增加鐵芯的飽和電流強(qiáng)度。

（3）必須保證吸上線可靠接觸，吸上線的作用可以減少25%的地中電流對(duì)信號(hào)設(shè)備的影響，對(duì)于吸上線就地的信號(hào)設(shè)備也起到一定的分流作用。

（4）車站處的電力變壓器回流線必須接觸良好，由于回流線端子螺絲不緊固，匯流條連接部分接觸不良，打火花，電源屏電壓下降，甚至造成熔斷電源屏和組合架熔絲。采取的措施是在接線端子處使用補(bǔ)助線加焊，才得以徹底解決。

（5）雙扼流變壓器中心連接線必須接觸安裝牢固。

（6）每一個(gè)軌道電路進(jìn)出口必須保證牽引電流的暢通。

（7）其他比較重要的回流線有道岔尾部跳線、扼流變壓器引接線、接近區(qū)段引向區(qū)間鋼軌的封連線、電力機(jī)車的走行線，如專用線、牽出線、安全線的回流連線都是必不可少的。如有遺漏、銹蝕、斷股、接觸不良都會(huì)嚴(yán)重影響牽引回流的流向和牽引電流不平衡，對(duì)軌道電路產(chǎn)生干擾，嚴(yán)重的會(huì)燒斷熔絲和信號(hào)設(shè)備。

綜上，在鐵路這個(gè)大系統(tǒng)中，強(qiáng)電系統(tǒng)和弱電系統(tǒng)共存，而且，它們還使用共同的通道鋼軌。為了鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩⒏咝В鳛槿蹼姴糠值男盘?hào)系統(tǒng)應(yīng)該更加主動(dòng)的采取有效的措施來保護(hù)自己，應(yīng)盡量提高其抗干擾能力，增強(qiáng)自己的適應(yīng)性，力爭(zhēng)把干擾排除在門檻之外。保證鐵路運(yùn)輸安全、高效、快速的發(fā)展。