潘建生 上海鐵路局南京電務(wù)段

普速線(xiàn)路單機(jī)“飛車(chē)”原因的分析與思考

潘建生 上海鐵路局南京電務(wù)段

分析普速線(xiàn)路ZPW-2000區(qū)間軌道電路區(qū)段出現(xiàn)單機(jī)“飛車(chē)”現(xiàn)象的原因，探究ZPW-2000軌道電路標(biāo)調(diào)方法，可為現(xiàn)場(chǎng)做好ZPW-2000軌道電路維護(hù)提供借鑒。

單機(jī)；原因；分析；思考

近年來(lái)，我局多次發(fā)生單機(jī)在區(qū)間運(yùn)行時(shí)，軌道電路有車(chē)占用、紅光帶消失的“飛車(chē)”現(xiàn)象，需要引起關(guān)注。從一起典型的“飛車(chē)”現(xiàn)象調(diào)查分析入手，探索其中規(guī)律。

1 “飛車(chē)”現(xiàn)象

2013年11月，一單機(jī)在某站X行區(qū)間正方向通過(guò)時(shí)，該站區(qū)間D2G、D3G出現(xiàn)“飛車(chē)”現(xiàn)象，具體情況如下：

1.1 微機(jī)監(jiān)測(cè)回放情況

16：12：14 單機(jī)進(jìn)入D2G、D2G出現(xiàn)紅光帶；

16：13：21 D2 G紅光帶消失；（進(jìn)入?yún)^(qū)段67s后開(kāi)始“飛車(chē)”）；

16：13：33 D2 G又出現(xiàn)紅光帶；（“飛車(chē)”持續(xù)時(shí)間12s）；

16：13：34 單機(jī)進(jìn)入D3G、D3G出現(xiàn)紅光帶；

16：13：42 D3 G紅光帶消失；（進(jìn)入?yún)^(qū)段8s開(kāi)始飛車(chē)）；

16：13：48 D3 G又出現(xiàn)紅光帶；（飛車(chē)時(shí)間6s）；

16：14：40 單機(jī)出清D3G。

D2G長(zhǎng)度為1297m、D3G長(zhǎng)度為1355.8m；監(jiān)測(cè)記錄單機(jī)占用D2G用時(shí)79s、占用D3G用時(shí)66s；單機(jī)占用D2G平均速度為1297m÷79s=16.417m/s；單機(jī)占用D3G平均速度為1355.8m÷66 s=20.5m/s；由此換算，在距離D2G接收端16.417m/s×67s=1099m處，單機(jī)開(kāi)始“飛車(chē)”，“飛車(chē)”距離16.417m/s×12s =198m；在距離D3G接收端20.5m/s×8s =164m處，單機(jī)開(kāi)始飛車(chē)，飛車(chē)距離20.5m/s×6s=123m。

1.2 機(jī)車(chē)信號(hào)回放情況

選取D3G作為分析區(qū)段，機(jī)車(chē)信號(hào)回放圖像見(jiàn)圖1。

圖1 D3G機(jī)車(chē)信號(hào)軌道電路傳輸特性曲線(xiàn)

1.3 電務(wù)檢測(cè)車(chē)檢測(cè)圖像回放

選取D3G作為試驗(yàn)區(qū)段，檢測(cè)出軌道電路傳輸特性曲線(xiàn)圖像見(jiàn)圖2。

圖2 路局電務(wù)檢測(cè)車(chē)檢測(cè)D3G軌道電路傳輸特性曲線(xiàn)

1.4 圖像對(duì)比

從機(jī)車(chē)信號(hào)圖像和檢測(cè)車(chē)圖像可以看出，D3G軌道電路傳輸特性曲線(xiàn)并不是標(biāo)準(zhǔn)的平滑波形，而是帶有山峰波形的特征，軌道電路的傳輸特性并不理想。

2 軌道電路基本參數(shù)核對(duì)

（1）D3G基本參數(shù)核對(duì)

工區(qū)前期調(diào)查D3G基本參數(shù)情況為：載頻1700-1；長(zhǎng)度1339m；電容容值55μF、電容設(shè)置數(shù)量為16個(gè)；發(fā)送端電纜環(huán)阻192Ω、電纜換算長(zhǎng)度4.27 km；接收端電纜環(huán)阻136Ω、電纜換算長(zhǎng)度3.02km；發(fā)送選用3級(jí)電平、接收選用95級(jí)電平。

①區(qū)段長(zhǎng)度實(shí)際測(cè)量。利用檢測(cè)車(chē)GPS打點(diǎn)或用麥科信的長(zhǎng)度測(cè)試儀（對(duì)儀表進(jìn)行標(biāo)調(diào)后）現(xiàn)場(chǎng)2次實(shí)測(cè)D3G的長(zhǎng)度為1355.8m。工區(qū)原測(cè)試長(zhǎng)度為1339m，兩者相差16.8m。

②補(bǔ)償電容核對(duì)。根據(jù)調(diào)整表長(zhǎng)度為1355.8m時(shí)，該區(qū)段補(bǔ)償電容應(yīng)設(shè)置18個(gè)，實(shí)際設(shè)置了16個(gè)。

③道砟電阻。晴天D3G軌入電壓為720mV，對(duì)照《維規(guī)》軌床電阻與軌入電壓關(guān)系曲線(xiàn)，查D3G道砟電阻已經(jīng)超過(guò)3.0Ω·km。雨天D3G軌入電壓為620 mV，對(duì)照《鐵路信號(hào)維護(hù)規(guī)則》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)維規(guī)）軌床電阻與軌入電壓關(guān)系曲線(xiàn)，查D3G道砟電阻也超過(guò)3.0Ω·km。

④換算長(zhǎng)度。接收端環(huán)阻140Ω，發(fā)送端環(huán)阻190Ω，D3G接收端、發(fā)送端電纜換算長(zhǎng)度與工區(qū)先前換算長(zhǎng)度基本一致，電纜補(bǔ)償長(zhǎng)度為總長(zhǎng)10km。

（2）D3G殘壓測(cè)試情況（見(jiàn)表1）

（3）在發(fā)送電平級(jí)不變情況下，重新調(diào)整D3G軌入與軌出變化后，使晴天調(diào)整狀態(tài)下D3G軌出1電壓為472mV。做區(qū)段內(nèi)單個(gè)電容斷線(xiàn)試驗(yàn)（電容編號(hào)從接受端開(kāi)始由小號(hào)到大號(hào)），D3G“軌出1”電壓值（見(jiàn)表2）：用3級(jí)、接受電平選用99級(jí)、補(bǔ)償電容個(gè)數(shù)18個(gè)。由于D3G工區(qū)測(cè)試長(zhǎng)度與實(shí)際長(zhǎng)度相差16.8m，導(dǎo)致調(diào)整表選用出現(xiàn)偏差，接受選用了95級(jí)電平、電容少設(shè)置2個(gè)，改變了整個(gè)D3G的補(bǔ)償特性，使軌道電路傳輸特性曲線(xiàn)產(chǎn)生山峰波形。

表1 D3G殘壓測(cè)試記錄

表2 D3G單個(gè)電容斷線(xiàn)時(shí)軌出1電壓值

（3）D3G為ZPW-2000A電流型軌道電路。單機(jī)通過(guò)D3G時(shí)僅有4組輪對(duì)分路，輪對(duì)的分路阻抗要比整列列車(chē)分路阻抗大得多，這也是分路不良的客觀(guān)原因。

綜上所述，由于D3G調(diào)整不當(dāng)，使得單機(jī)在該區(qū)段運(yùn)行時(shí)分路殘壓超標(biāo)，D3G紅光帶瞬間消失，引發(fā)“飛車(chē)”現(xiàn)象。

試驗(yàn)表明：14#電容斷線(xiàn)“軌出1”電壓下降幅度最大，下降84mV，但不會(huì)影響調(diào)整狀態(tài)。

3 原因分析

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，工區(qū)對(duì)該區(qū)間D3G調(diào)整存在以下問(wèn)題：

（1）該區(qū)段在ZPW-2000設(shè)備開(kāi)通時(shí)，根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況，道砟電阻以1.0Ω·km為依據(jù)，按照《維規(guī)》技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)II冊(cè)中對(duì)應(yīng)的調(diào)整表調(diào)整了發(fā)送電平級(jí)和接收電平級(jí)。2013年10月工務(wù)部門(mén)對(duì)該線(xiàn)路進(jìn)行了清篩，清篩后D3G的道床電阻晴天、雨天均超過(guò)了3.0Ω·km，傳輸特性也發(fā)生了很大變化，而工區(qū)沒(méi)有引起重視，及時(shí)進(jìn)行分析調(diào)整。

（2）調(diào)整表選用不當(dāng)。依據(jù)《維規(guī)》ZPW-2000軌道電路調(diào)整表，1700Hz軌道電路長(zhǎng)度1351～1400（m）發(fā)送電平選

4 思考及建議

（1）在滿(mǎn)足ZPW-2000軌道電路技術(shù)條件下，按照《維規(guī)》附錄八（技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)II），ZPW-2000軌道電路可以實(shí)現(xiàn)一次調(diào)整，但選取的道床電阻、軌道電路長(zhǎng)度等參數(shù)必須要準(zhǔn)確。同時(shí)要注意“晴天和雨天”區(qū)間ZPW-2000軌道電路的特性變化。由于晴天道砟電阻變大、漏泄減小，軌道電路接收電壓達(dá)到最高值，對(duì)分路狀態(tài)最為不利，因此，晴天要保證軌道電路的殘壓不超標(biāo)；而雨天恰好情況相反，道砟電阻變小、漏泄增大，要保證軌道電路不出紅光帶。特別是處于隧道內(nèi)部和橋梁上ZPW-2000軌道電路晴天和雨天的變化幅度更大，要格外注意。

（2）由于《維規(guī)》技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)II冊(cè)ZPW-2000軌道電路調(diào)整表給出的道床電阻最大為1.5Ω·km，而實(shí)際情況變化較大。特別是線(xiàn)路清篩后，道砟電阻迅速升高，有的甚至已經(jīng)達(dá)到3.5Ω·km以上，這時(shí)不能死搬照抄《維規(guī)》調(diào)整表。需要注意道砟電阻變化對(duì)軌道電路電特性造成的直接影響，尤其要加強(qiáng)道砟清篩后ZPW-2000軌道電路的殘壓測(cè)試。要按照在最不利情況下，軌道電路在調(diào)整狀態(tài)時(shí)“軌出1”電壓應(yīng)不小于240mV、在分路狀態(tài)時(shí)，主軌道任意一點(diǎn)采用0.15Ω標(biāo)準(zhǔn)分路線(xiàn)分路，“軌出1”電壓應(yīng)不大于140mV進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。

（3）試驗(yàn)證明在軌面電壓較高時(shí)易于擊穿鋼軌軌面氧化絕緣層，利于軌道電路分路。因此，在沒(méi)有調(diào)整表可供參考又必須保證分路殘壓不超標(biāo)情況下，可使ZPW-2000軌道電路的發(fā)送處于高電平級(jí)，通過(guò)調(diào)整接收端的軌入與軌出電壓變比，降低“軌出1”的電壓來(lái)保證分路殘壓不超標(biāo)。建議對(duì)部分道床條件比較好、道床電阻較高的區(qū)段，按照高鐵（客專(zhuān)）有砟區(qū)段區(qū)間ZPW-2000軌道電路V3.0版進(jìn)行調(diào)整，以解決軌道電路“飛車(chē)”。

（4）為保證軌道電路可靠工作、不出“紅光帶”故障，“軌出1”的電壓應(yīng)綜合考慮三個(gè)因素進(jìn)行調(diào)整：一是調(diào)整狀態(tài)下，ZPW-2000軌道電路“軌出1”電壓必須保證要達(dá)到240mV以上；二是區(qū)段補(bǔ)償電容失效時(shí)電壓的變化，最大下降電壓不超過(guò)100mV；三是區(qū)段雨天的漏泄值。

責(zé)任編輯：萬(wàn)寶安 竇國(guó)棟
來(lái)稿日期：2014-02-11