魯恩斌

（武漢鐵路局電務(wù)處，武漢 430071）

合武、武廣高鐵瞬間“飛車”與ZPW-2000A軌道電路V3.0版調(diào)整表

魯恩斌

（武漢鐵路局電務(wù)處，武漢 430071）

介紹針對合武、武廣高鐵瞬間“飛車”現(xiàn)象，成立攻關(guān)組進行六個階段的攻關(guān)，形成ZPW-2000軌道電路V3.0版調(diào)整表。

高鐵；“飛車”；ZPW-2000；調(diào)整表

1 問題提出

2011年5月，合武、武廣高鐵連續(xù)出現(xiàn)ZPW-2000軌道電路瞬間“飛車”，造成站內(nèi)軌道電路漏解鎖。

2 基本概況

1）合武客專：2011年5月13日14：04，D3058列車麻城北站出站時，3DG漏解鎖，S1LQ存在5 s時間“飛車”（14：04：13，3DG白光帶遺留，無紅光帶顯示，14：04：18，S1LQ紅光帶）。

2）2011年5月15日18：32，G1084列車通過赤壁北站時，2-8DG漏解鎖，13554AG存在6.3 s時間“飛車”。

3）2011年6月12日13：20，G1067列車通過中繼站6時，13253G存在8 s時間“飛車”。

3 瞬間“飛車”攻關(guān)與V3.0版調(diào)整表

3.1 專題攻關(guān)

電務(wù)處組織武漢電務(wù)段、北京全路通信信號研究設(shè)計院有限公司（簡稱通號院）先后于2011年5月26日、6月13日、6月21日、7月13日、7月19日、7月22日召開6次專題會議并成立攻關(guān)組。

3.2 強化分析

加強對軌道電路占用及出清情況的監(jiān)控，人工通過CTC及集中監(jiān)測設(shè)備對合武、武廣各站（含中繼站）ZPW-2000軌道電路在動車運行過程進行分析和查看，對武廣高鐵監(jiān)控分析，發(fā)現(xiàn)存在異?，F(xiàn)象的區(qū)段有62處。

3.3 攻關(guān)過程

3.3.1 第一階段：針對5月13日麻城北、5月15日赤壁北瞬間“飛車”

1）臨時措施

根據(jù)現(xiàn)場實際，在通號院指導(dǎo)下，麻城北站S1LQ、赤壁北站13554AG、中繼站613253G接收電平均下調(diào)等級，軌出1電壓調(diào)整為360 mV左右，消除了瞬間“飛車”。

2）處理方案

*武漢電務(wù)段對武廣高鐵及合武客專ZPW-2000A軌道電路主軌接收電壓進行了比對分析。

*赤壁北站13554A、13554BG及X1LQAG、X1LQBG(分相區(qū))利用軌道電路分析儀采集數(shù)據(jù)，并進行“飛車”調(diào)查分析和統(tǒng)計、標準分路電阻分路測試、定壓分路測試、鋼軌平衡性測試、現(xiàn)場調(diào)查。

3）調(diào)查分析

a.原因分析

經(jīng)回放聯(lián)鎖維護機，取得產(chǎn)生漏解鎖時的動作時序，如表1所示。

正常的占用出清順序為①②③④⑤⑥⑦，在18：32列車通過時，2-8DG和S7JG占用順序顛倒，不滿足三點檢查條件，聯(lián)鎖漏解鎖。

表1 動車占用情況表

b.深入調(diào)查

*赤壁北全天數(shù)據(jù)統(tǒng)計

2011年5月15日全天49趟上行列車的通過時間數(shù)據(jù)，其中9趟車在S7JG（13554G）上出現(xiàn)瞬間失去占用的情況，最長時間為6.3 s。

*標準分路電阻分路測試

標準分路電阻分路，分路殘壓、機車信號短路電流滿足標準，軌面電壓最低為1.15 V。

*壓力分路測試

24.5 kN恒定壓力分路測試，分路殘壓、機車信號短路電流滿足標準，最高分路電阻為423 mΩ，分路殘壓152 mV。進行不同壓力對分路效果的影響測試，結(jié)果表明，在壓力減小時，分路電阻及分路殘壓呈上升趨勢。

*鋼軌平衡性測試

對13554G相關(guān)的空心線圈、空扼流進行測試，根據(jù)測試數(shù)據(jù)及現(xiàn)場調(diào)查，扼流變壓器等平衡良好，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。

*監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

13554AG、13554BG數(shù)據(jù)監(jiān)測分析如下。

第一：分相和無分相的比較（同一列車）

殘壓：通過有分相和比無分相區(qū)段殘壓相差100 mV以上。

波形：分相區(qū)段波形波動大，無分相區(qū)段波形平滑，無明顯波動。

第二：天氣（時段）比較（13554AG）

殘壓：下午比上午殘壓略有升高。

波形：波形略有變化。

第三：速度比較（高速、低速）（13554AG）

殘壓：高速比低速殘壓高，低速尾部有波動。

波形：低速時殘壓波形比高速的明顯平緩。

*現(xiàn)場鋼軌調(diào)查

分相區(qū)前鋼軌軌面相對光亮，分相區(qū)域（無電區(qū)域）鋼軌軌面相對暗淡，壓痕窄，合閘后，壓痕變寬，恢復(fù)光亮。

4）制定措施

*通號院正式向鐵路局提供新版調(diào)整表。

*區(qū)間分路不良防護按照（關(guān)于印發(fā)《高鐵信號系統(tǒng)強化安全措施研討會議紀要》的通知）（運基信號[2011]242號）文件深入研究。

5）比對分析（晴、雨）

通過比對分析，站內(nèi)道岔區(qū)段受雨天影響較小，雨天值與晴天值相比，一般僅低10～40 mV；區(qū)間軌道電路及站內(nèi)股道受雨天影響因地段不同而有所區(qū)別，雨天值與晴天值相比，最少降低50 mV，最高下降160 mV。

6）標調(diào)升級

武廣高鐵中與6個分相區(qū)相關(guān)的車站，同時同步對分相區(qū)軌道區(qū)段進行標調(diào)。升級列控監(jiān)測CAN卡、升級驅(qū)動及配置文件，同時在13554AG發(fā)送端200 m處加裝軌面實時采集儀器。

3.3.2 第二階段：針對6月12日中繼站6的13253G瞬間“飛車”

1）處理方案

利用軌道電路分析儀對13253AG、13253BG及13278AG、13278BG（分相區(qū)）采集數(shù)據(jù)，并進行“飛車”調(diào)查分析、統(tǒng)計。

2）專題研討

研討客專ZPW-2000軌道電路“飛車”隱患對CTCS-2、CTCS-3列控的影響以及CTCS-2、CTCS-3具有的安全冗余能力，并確定了解決方案。

a.ZPW-2000軌道電路調(diào)整

通過既有集中監(jiān)測全面分析統(tǒng)計軌道電路殘壓，建立殘壓較高的區(qū)段臺帳，全面標調(diào)，對位于分相區(qū)的軌道電路及相鄰軌道電路等殘壓易超標區(qū)段優(yōu)先安排調(diào)整。對標調(diào)過程中存在的問題，鐵路局與通號院一起查找原因，并確認最終調(diào)整表。

b.試驗方案確定

分相區(qū)軌道電路根據(jù)調(diào)整表進行調(diào)整后，殘壓仍然較高，存在分路不良的情況。為此決定由武漢電務(wù)段會同通號院在中繼站6分相區(qū)軌道電路按照通號院方案，進行提高軌面電壓試驗，驗證分相區(qū)銹層擊穿的可行性。

c.分相區(qū)分路惡化的原因和研究方向

列車在分相區(qū)分路惡化主要是由于輪軌接觸電阻加大造成，輪軌接觸電阻加大主要與無牽引電流有關(guān)，同時無牽引電流過分相區(qū)又加劇了分相區(qū)及相鄰區(qū)段軌道電路軌面生銹的程度，反復(fù)作用使分相區(qū)分路更加惡化。

通過分析，需從輪軌踏面接觸形狀及輪軌壓力、經(jīng)過主變壓器后牽引電流諧波分布、動車組重聯(lián)升弓情況和車體連接處的電氣連接、泄流輪對分布情況、C3/C2模式下列車斷合主斷時刻及對應(yīng)公里標、分相區(qū)構(gòu)成、列車收到過分相命令與實際斷合主斷時間間隔等方面作系統(tǒng)研究。

3）提高發(fā)送端電壓試點調(diào)整

按照通號院提出的改進方法，采用提高13278BG發(fā)送端電壓，來提高分路靈敏度。

3.3.3 第三階段：專題報告和調(diào)查、測試

1）專題報告

電務(wù)處向基礎(chǔ)部進行專題報告，上報了《關(guān)于武廣、合武客專ZPW-2000軌道電路存在“飛車”隱患的報告》（武電試函[2011]30號）。

2）調(diào)查、測試

針對呈報給部基礎(chǔ)部報告，通號院工作小組在現(xiàn)場進行相關(guān)問題的調(diào)查、測試工作。

a.不同軌面電壓條件下的分路性能對比測試

分相區(qū)外與分相區(qū)內(nèi)存在相同的特征，但是量值低于分相區(qū)內(nèi)不同，通過軌面銹層觀察也發(fā)現(xiàn)，分相區(qū)內(nèi)銹層厚度要明顯高于分相區(qū)外，對于分相區(qū)外惰行條件下是否存在分路惡化的情況，尚需進一步試驗確認。

b.分相區(qū)內(nèi)/外軌面不良導(dǎo)電層電氣特性測試

分相區(qū)內(nèi)，在短路電流達到2 A時，最高電阻仍有0.2 Ω；而在分相區(qū)外，電流超過0.1 A后，阻抗即下降為一個平滑固定阻抗值，＜40 mΩ。

c.軌面物質(zhì)收集

收集了中繼6的13278AG和13258BG的軌面附著物，通過觀察和用刮刀刮銹的鐵銹量來看，分相區(qū)內(nèi)薄膜厚度更厚。

d.合武線分路惡化監(jiān)測記錄數(shù)據(jù)分析

分析合武線麻城車站部分監(jiān)測數(shù)據(jù)，僅在S1LQ區(qū)段會出現(xiàn)殘壓升高的情況，查信號平面圖，該位置為分相區(qū)。與武廣線分路惡化原因同類，因此，考慮后續(xù)進行武廣線的軌面電壓擊穿測試和軌面的情況調(diào)查。

e.武廣線中繼6飛車及殘壓情況跟蹤分析

13278AG和13258BG出現(xiàn)殘壓超標和瞬間失去分路檢查，分相區(qū)殘壓偏高區(qū)段一般不超過分相區(qū)及后方共3個區(qū)段，殘壓最高值通常出現(xiàn)在雨后。雨停后，殘壓緩慢升高至最大值的趨勢。

f.提高軌面電壓后的分路性能分析

為了進一步確認提高軌面電壓的有效性，對中繼6的13278AG、13258BG和13258AG進行提高軌面電壓的調(diào)整，調(diào)整后13278AG軌面電壓為3.7 V，受端1.7 V。提高軌面電壓后，分路性能改善明顯，未出現(xiàn)殘壓超標造成飛車的情況，初步確認通過提高軌面電壓的方法解決目前問題有效。

3.3.4 第四階段：提高軌面電壓后續(xù)試驗

1）聯(lián)系工務(wù)系統(tǒng)對赤壁北13554AG、13554BG軌面除銹，進行分相區(qū)軌面漸變過程數(shù)據(jù)收集、匯總分析。

2）對合武線的軌面擊穿測試，進一步收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。一是提高電平，二是銹層擊穿電壓、電流試驗和定壓測試儀分相區(qū)測試。

3）進行分相區(qū)外惰行試驗,監(jiān)測分相區(qū)前兩區(qū)段、分相區(qū)兩區(qū)段、分相區(qū)后四區(qū)段共8個區(qū)段。

3.3.5 第五階段：調(diào)整參考表（V2.0版）

通號院重新編制客專ZPW-2000A軌道電路調(diào)整參考表（V2.0版），武漢電務(wù)段對管內(nèi)合武、武廣線區(qū)間分相區(qū)軌道電路進行重新標調(diào)處理。

3.3.6 第六階段：調(diào)整參考表（V3.0版）

1）召開ZPW-2000A軌道電路平推檢查現(xiàn)場會，通號院詳細介紹了客專ZPW-2000A軌道電路分路不良及瞬間占用丟失產(chǎn)生的原因，現(xiàn)場運用調(diào)整中存在的8類問題以及ZPW-2000A軌道電路設(shè)備平推檢查整治項目、檢查內(nèi)容、測試方法、室外設(shè)備檢查關(guān)鍵點、正確選用調(diào)整表方法及使用要求等內(nèi)容。

2）對咸寧北-赤壁北站間按照“武廣線ZPW-2000A軌道電路調(diào)整參考表（V3.0）”（通用表、專用表）進行試點調(diào)整。

3）召開《武廣高鐵咸寧北站至赤壁北站ZPW-2000A軌道電路現(xiàn)場測試報告》評審會議，評審組專家聽取了測試組的測試報告，經(jīng)認真討論，形成評審結(jié)論：咸寧北至赤壁北站間按照“武廣線ZPW-2000A軌道電路調(diào)整參考表（V3.0）”（通用表、專用表）調(diào)整后，改善了軌道電路分路性能，減少了ZPW-2000A軌道電路分路不良和瞬間占用丟失情況的發(fā)生。

4 原因及成果

通過調(diào)查和攻關(guān)，“飛車”區(qū)段全部發(fā)生在分相區(qū)內(nèi)的軌道區(qū)段。為此，針對分相區(qū)的軌道區(qū)段進行詳細調(diào)查分析、現(xiàn)場試驗測試、調(diào)閱監(jiān)測記錄、參考國外及國內(nèi)近年解決站內(nèi)分路不良的經(jīng)驗等，認為“飛車”主要原因如下。

1）軌道電路列車分路殘壓超標；

2）分路殘壓超標原因為分路電阻超過0.25 Ω設(shè)計標準；

3）分路電阻超標原因是由于軌面銹蝕；

4）軌面銹蝕與分相區(qū)內(nèi)斷電惰行、雨后、運用頻次等相關(guān)。

分析認為，在分相區(qū)內(nèi)，導(dǎo)致分路困難原因有2種，其一，斷電后失去牽引電流輔助擊穿，導(dǎo)致輪軌接觸電阻增加；其二，分相區(qū)內(nèi)所有動車均斷電惰行，導(dǎo)致輪軌摩擦力較低，長期不對軌面形成較強作用力磨損除銹。并由于分相區(qū)內(nèi)動車組斷電，沒有了大牽引電流對軌面銹層的先導(dǎo)擊穿作用，與生銹和斷電兩主要因素相關(guān)，出現(xiàn)殘壓超標。

結(jié)論：分相區(qū)軌道電路分路惡化與車流、車速、天氣（晴天、雨天）、車型有關(guān)。

通過合武、武廣高鐵瞬間“飛車”攻關(guān)與ZPW-2000A軌道電路V3.0版調(diào)整表的實施，分相區(qū)軌道電路分路惡化基本解決。

5 建議

1）請專業(yè)研究機構(gòu)，研究鋼軌表面物質(zhì)的成分以及成因。

2）對V3.0標調(diào)中出現(xiàn)的問題進行歸類分析，解決標調(diào)出現(xiàn)的問題。

3）開展動車高低速、不同環(huán)境條件下的輪軌壓力測試研究，研究輪軌接觸面的機械形態(tài)及電氣特性，組織對輪軌接觸踏面進行測試分析。

4）研發(fā)列控中心具備“飛車”自動報警，開發(fā)區(qū)間聯(lián)鎖三點檢查功能，消除追蹤風險。

5）開展站區(qū)一體化ZPW-2000A軌道電路車站部分的研究，加快下辛店站內(nèi)ZPW-2000A軌道電路深入研究。

The paper introduces the problems of the instant "run away" occurred in Hefei-Wuhan and Wuhan-Guangzhou high-speed railways. For solving the problems, a technical team is established to study the relevant conditions and complete ZPW-2000 track circuit adjustment table V3.0 after six stages of the research.

high-speed railway; "run away"; ZPW-2000 track circuit; adjustment table

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.01.018

2014-02-10）