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        淺析ZPW—2000A軌道電路區(qū)段工頻干擾

        2015-05-30 10:48:04劉嘉
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年16期
        關(guān)鍵詞:機(jī)車信號(hào)移頻軌道電路

        摘 要:工頻干擾即50Hz交流信號(hào)對其它系統(tǒng)造成的干擾,ZPW-2000A軌道電路經(jīng)常受到的工頻干擾多數(shù)是牽引電流流經(jīng)其信號(hào)通道時(shí)產(chǎn)生的,文章通過對軌道電路及機(jī)車信號(hào)的理論分析,找出工頻干擾產(chǎn)生的原因,并提出相應(yīng)的解決措施

        關(guān)鍵詞:ZPW-2000A軌道電路;機(jī)車信號(hào);工頻干擾;牽引電流

        前言

        近年來,隨著鐵路的不斷發(fā)展,以及ZPW-2000A軌道電路的普遍應(yīng)用,50Hz交流信號(hào)對ZPW-2000A軌道電路移頻信號(hào)的干擾,導(dǎo)致機(jī)車信號(hào)錯(cuò)誤顯示問題也越發(fā)嚴(yán)峻,給運(yùn)輸生產(chǎn)及行車安全造成極大的影響。因此,分析干擾產(chǎn)生的原因和尋找解決方案是非常必要的。

        1 ZPW-2000A軌道電路及機(jī)車信號(hào)簡介

        軌道電路是以鐵路線路的鋼軌為導(dǎo)體構(gòu)成的電路。軌道電路發(fā)送器輸出的移頻信號(hào)通過電纜通道傳輸?shù)戒撥墶T谲壍离娐返牧硪欢?,將鋼軌上接收到的移頻信號(hào)能過電纜傳輸?shù)绞覂?nèi)軌道電路接收器,由接收器對接收到的移頻信號(hào)特征進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。

        機(jī)車信號(hào)是能夠自動(dòng)顯示運(yùn)行前方地面信號(hào)信息的車載系統(tǒng)。當(dāng)機(jī)車運(yùn)行在ZPW-2000A軌道電路區(qū)段時(shí),機(jī)車信號(hào)系統(tǒng)的線圈接收軌道電路信息(如圖1所示)。連接線圈I和線圈II的“紅”端子,在“黑”端子就能夠得到一個(gè)電壓值,該值被車載系統(tǒng)計(jì)算分析后得到的就是前方地面信號(hào)的信息。

        圖1 牽引電流通道示意圖

        圖2 牽引電流回流示意圖1

        2 工頻干擾的分析

        2.1 工頻干擾產(chǎn)生的原理

        工頻干擾即通常所說的50Hz交流信號(hào)對其它系統(tǒng)造成的干擾,ZPW-2000A軌道電路經(jīng)常受到的工頻干擾多數(shù)是牽引電流流經(jīng)其信號(hào)通道時(shí)產(chǎn)生的干擾。如圖1所示,牽引電流從受電弓被接入機(jī)車的電動(dòng)機(jī),然后通過輪對傳遞到鋼軌上。正常情況下,兩根鋼軌回流到變電所的通道阻抗基本一致,流經(jīng)兩根鋼軌的電流大小相等、方向相同,線圈I和線圈II的電動(dòng)勢相互抵消,最后由兩個(gè)“黑”端子輸出給車載系統(tǒng)的工頻電壓值為零,這樣工頻信號(hào)并不干擾機(jī)車信號(hào)。但是,當(dāng)流經(jīng)兩根鋼軌的電流大小不相等甚至相差懸殊時(shí),線圈I和II的電動(dòng)勢不能相互抵消,當(dāng)該值超過一定幅值時(shí),就會(huì)對機(jī)車信號(hào)車載系統(tǒng)造成干擾,可能會(huì)使車載系統(tǒng)對ZPW-2000A軌道電路傳達(dá)的有用信號(hào)不能正常識(shí)別,嚴(yán)重時(shí)能夠?qū)е峦\嚒?/p>

        2.2 工頻干擾典型故障案例

        (1)道岔區(qū)段跳線設(shè)置不合理導(dǎo)致的工頻干擾現(xiàn)象

        由于翼軌與心軌之間無跳線,導(dǎo)致在一定長度區(qū)域內(nèi),運(yùn)行方向左側(cè)走行軌無牽引電流,右側(cè)走行軌內(nèi)有牽引電流,兩根鋼軌內(nèi)牽引電流大小嚴(yán)重不一致,導(dǎo)致工頻干擾現(xiàn)象的發(fā)生(如圖2所示)。解決措施:在翼軌與心軌之間設(shè)置跳線。

        (2)空扼流同單根鋼軌虛接導(dǎo)致的工頻干擾現(xiàn)象

        扼流變壓器一端同鋼軌之間虛接,(如圖3左所示),相當(dāng)于串接一個(gè)大阻值電阻,導(dǎo)致工頻干擾現(xiàn)象的發(fā)生。在現(xiàn)場觀察虛接點(diǎn),大都會(huì)有大電流灼傷的痕跡。解決措施:使用新接線端子重新壓接,并緊固相關(guān)緊固螺母。

        (3)單根鋼軌接地導(dǎo)致的工頻干擾現(xiàn)象(見圖3右所示)

        導(dǎo)致鋼軌接地的原因很多,例如安裝車輪傳感器、轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作桿同鋼軌之間墊片破損且轉(zhuǎn)轍機(jī)外殼接地、鋼軌同軌枕之間墊片絕緣性能不佳等,鋼軌的意外接地點(diǎn)給牽引電流提供了回流變電所的便捷通道。流經(jīng)兩根鋼軌的電流大小不一致,導(dǎo)致工頻干擾現(xiàn)象的發(fā)生。解決措施:分別測試兩根鋼軌對地電壓值,如果差別很大則可以懷疑鋼軌存在接地點(diǎn),逐一排查所有可疑點(diǎn),直至兩根鋼軌對地的電壓值接近一致。

        3 抑制工頻干擾的基本措施

        按照電氣化區(qū)段鋼軌回流應(yīng)確保暢通的原則,兩根鋼軌通過的牽引電流不平衡系數(shù)應(yīng)滿足不大于5%的規(guī)定。日常維護(hù)要經(jīng)查檢查回流是否暢通,連接扼流中心的回流線、吸上線、火花間隙、區(qū)間橫向連接線、鋼軌引接線安裝是否符合電氣化區(qū)段防護(hù)要求,線路地錨拉桿對地絕緣是否良好,鋼軌是否存在單軌接地或單軌回流情況,確保兩軌條牽引電流平衡。ZPW-2000A區(qū)段工頻干擾具有復(fù)雜多變性,如相鄰線路干擾、相鄰區(qū)段干擾等,碰到具體問題時(shí),還需進(jìn)行深入的理論分析和調(diào)查研究,找準(zhǔn)問題癥結(jié),方可徹底整治。

        參考文獻(xiàn)

        [1]北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院.客運(yùn)專線ZPW-2000A軌道電路[Z].2009.

        [2]北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院.道岔跳線安裝引起工頻干擾的分析[Z].2013.

        作者簡介:劉嘉(1982-),男,黑龍江省哈爾濱市,沈陽鐵路信號(hào)有限責(zé)任公司,學(xué)士,研究方向:ZPW-2000A軌道電路。

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