李達奇

(中國鐵路沈陽局集團有限公司吉林電務段，吉林省吉林 132001)

1 概述

近年來，國內電氣化鐵路高速發(fā)展，ZPW-2000A型無絕緣軌道電路得到廣泛應用。然而，無絕緣軌道電路不可避免產生鄰區(qū)段和鄰線干擾。鄰區(qū)段干擾是指同線路兩相鄰區(qū)段間信號越過電氣絕緣節(jié)后形成的干擾，干擾超過一定量值，會影響機車信號的正常工作，降低行車運行效率，危及行車安全，對運輸生產安全造成極大的影響。如何防止，整治ZPW-2000A頻率干擾，已經成為當前急需解決的問題[1]。

2 鄰區(qū)段干擾的主要原因

2.1 調整問題

軌道電路標調要以軌道電路調整表作為調整依據(jù)，嚴格按照調整表來進行標調。調整內容包含了本區(qū)段的發(fā)送電平級，接收電平級，電纜補償總長要求等。軌道電路如果沒有按照對應調整表來調整，本區(qū)段信號過強，會增加信號串到相鄰區(qū)段的概率，產生鄰區(qū)段干擾[2]。

2.2 電纜質量和應用問題

電纜的質量問題會導致有干擾信號串入。部分現(xiàn)場出現(xiàn)過電纜質量問題，屏蔽能力下降。如果有某段（機柜內部或者室外）存在相鄰兩個區(qū)段的電纜布置在同一通道，容易因電纜質量問題導致本區(qū)段信號與相鄰區(qū)段信號經過電纜線間信號耦合，最終串入鄰區(qū)段的干擾信號。

電纜的應用不規(guī)范也會出現(xiàn)干擾信號。比如上段提到的相鄰兩個區(qū)段的電纜走同一通道，就是施工不規(guī)范。還有電纜捆扎沒有按照正常的方式，或者電纜存在接地，絕緣破損等問題，也會導致干擾信號通過電纜進入本區(qū)段，最終串入本區(qū)段接收器。

電纜問題可以通過查找干擾源來判斷。在測試有鄰區(qū)段干擾問題的區(qū)段時，當斷開被干擾區(qū)段的送受端調諧匹配單元的E1E2，或者斷開鋼軌引接線時，干擾量消失或大幅降低，證實干擾是從室內或者室外電纜耦合過來的，是電纜質量或者應用存在問題。否則，與電纜無關，干擾是從其他通道進入本區(qū)段。

2.3 零阻抗值超標

ZPW-2000A軌道電路電氣絕緣節(jié)的零阻抗，實現(xiàn)相鄰區(qū)段信號的隔離。原理如圖1所示：“f1”端的調諧單元（BA）的L1C1對“f2”端的頻率為串聯(lián)諧振， f2端的調諧單元（BA）的L2C2對f1端的頻率為串聯(lián)諧振，串聯(lián)諧振呈現(xiàn)較低阻抗（約數(shù)十毫歐姆，稱“零阻抗”）相當于短路，阻止了相鄰區(qū)段信號進入本軌道電路區(qū)段[3]。

圖1 調諧區(qū)零阻抗原理圖Fig.1 Schematic diagram of zero impedance in tuning area

測試方法：使用移頻表阻抗測量檔測試被干擾區(qū)段送端調諧單元雙根鋼軌引接線中干擾區(qū)段的電流i，同時測試被干擾區(qū)段送端軌面中干擾區(qū)段的電壓u，儀表顯示被干擾區(qū)段送端電氣絕緣節(jié)零阻抗的值。（電流測試不變，改測調諧單元引向軌面的銅端子的電壓，儀表顯示調諧單元零阻抗的值）[4]。電氣絕緣節(jié)零阻抗指標如表1所示。

表1 電氣絕緣節(jié)零阻抗指標Tab.1 Zero impedance indexes of electric rail joint

如果測試的零阻抗指標偏高，那么證明存在鄰區(qū)段干擾，這就需要在調諧區(qū)查找問題，以下3點會影響到零阻抗值：

1） 軌旁設備問題；

2）引接線質量或者捆扎問題；

3）鋼軌對地不平衡問題[5]。

根據(jù)以上提出的鄰區(qū)段干擾的原因，歸納處理鄰區(qū)段干擾問題的流程，如圖2所示。

圖2 處理鄰區(qū)段干擾問題的流程框圖Fig.2 Flow diagram of processing adjacent section interference problems

3 鄰區(qū)段干擾實際案例

以下是處理鄰區(qū)段干擾的實際案例。

據(jù)現(xiàn)場反饋，13247AG（1 700 Hz）室外測試時，C5電容附件測得鄰區(qū)段干擾信號（2 300 Hz）最大，約400 mA。

首先確認區(qū)段的載頻、區(qū)段類型、區(qū)段長度等信息，用以確定對應調整表，通過該調整表核對室內機柜配線。經確認，該區(qū)段的發(fā)送、接收電平級，電纜補償?shù)葴y試項均與調整表一致，排除調整問題。

其次確認室內外電纜，選定該區(qū)段主軌的一個鋼軌測試點，本次選擇電容C4與C5中間的某點，測試分路電流，此時鄰區(qū)段2 300 Hz干擾電流為388 mA。在斷開本區(qū)段送受端調諧匹配單元的E1E2接線后，本區(qū)段1 700 Hz基本降為0，但2 300 Hz干擾信號不變，證明調諧匹配單元到室內的電纜無問題。

然后檢查調諧區(qū)。根據(jù)上文提到的測試方法，分別測試該區(qū)段電氣絕緣節(jié)和調諧匹配單元的零阻抗值。電氣絕緣節(jié)零阻抗測試結果為0.0 587 Ω。零阻抗值偏高。調諧匹配單元的零阻抗值為0.0 453 Ω。調諧匹配單元指標正常，排除設備問題。

檢查調諧區(qū)鋼軌引接線時，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場引接線交叉放置，如圖3所示。

圖3 現(xiàn)場鋼軌引接線圖示Fig.3 Schematic diagram of rail wiring on the site

按照設計院的鋼軌引接線的接線要求，引接線從室外設備兩個端子引出后，要捆扎在一起，然后接入鋼軌塞孔中，正確接法如圖4所示。

圖4 鋼軌引接線標準捆扎圖示Fig.4 Diagram of rail wiring standard banding

通過對引接線的整理，現(xiàn)場接線布線情況如圖5所示。

4 測試結果及分析

鋼軌引接線按標準捆扎后，測試該區(qū)段干擾比較大的測試點的分路電流數(shù)據(jù)如表2所示。

圖5 現(xiàn)場整改后引接線捆扎圖示Fig.5 Rail wiring banding diagram after site rectification

表2 13247AG引接線整改前后數(shù)據(jù)對比Tab.2 Data comparison before and after the rectification of 13247AG wiring

由于之前的引接線有些長，現(xiàn)在引接線捆扎后不能拉直接到鋼軌上，但保證上鋼軌的4根線捆扎在一起，就能降低干擾信號值。捆扎后，零阻抗由之前的0.0 587 Ω降為0.0 446 Ω，零阻抗下降14 mΩ。

鋼軌引接線捆扎會降低干擾值的原理如圖6所示。

圖6 引接線捆扎電感量下降原理圖Fig.6 Schematic diagram of inductance value drop in wiring banding

如果鋼軌引接線不捆扎，那么PT的兩個端子的引接線會形成一個大致的圓弧，根據(jù)右手定則，引接線構成的回路形成一個磁場，產生額外電感量，破壞原有PT內部的串聯(lián)諧振。這會導致串聯(lián)諧振后的零阻抗上升，零阻抗上升會導致相鄰區(qū)段的干擾信號不能完全短路，會有部分電流進入本區(qū)段[6]。

如果鋼軌引接線捆扎牢固，那么鋼軌雙端引接線并行，電流一正一反，產生的磁場相互抵消，將不會產生太大的額外電感量，不會影響到PT內部串聯(lián)諧振的零阻抗，所以，引接線捆扎的規(guī)范與否對鄰區(qū)段干擾影響很大[7]。

5 結束語

在交流電氣化區(qū)段，軌道電路是信號設備與線路和接觸網(wǎng)結合的部位。鄰區(qū)段干擾問題是比較常見的干擾問題，處理類似問題，如有相對應的處理措施、規(guī)范會具有事半功倍的作用。通過本文提供的幾種處理方式，給施工單位，維護單位提供一些處理問題的思路，比如施工階段嚴查電纜質量和應用問題，在采集區(qū)段信息時，注意區(qū)段信息的準確性，在開通運營后，日常維護時測試調諧區(qū)零阻抗極阻抗，消除隱患。避免簡單的更換設備解決問題的方式，旨在對現(xiàn)場人員，在電纜施工，施工配合和日常維護中提供相應指導，引起重視并采取有效的防護措施，確保生產安全有序可控[8]。