羅素娟

（酒泉鋼鐵（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 運(yùn)輸部，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

當(dāng)前，軌道電路作為鐵路信號系統(tǒng)的重要組成部分在冶金鐵路得到了廣泛的應(yīng)用，隨著冶金企業(yè)自動化水平的不斷提高，冶金鐵路信號設(shè)備的更新?lián)Q代、改造以及先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)逐步升級，目前酒鋼廠內(nèi)主要采用JZXC-480 型交流軌道電路和25HZ 相敏軌道電路兩種制式，由于受到現(xiàn)場外部環(huán)境的影響，部分鐵路線路的大負(fù)荷、超強(qiáng)載重、重污染，鐵路信號設(shè)備特別是軌道電路設(shè)備受現(xiàn)場復(fù)雜惡劣的運(yùn)行環(huán)境及繁多的人為干擾因素影響，部分區(qū)域的軌道電路被現(xiàn)場的鐵粉、煤粉、焦油、氧化鋁、水渣池玻璃絲等覆蓋，嚴(yán)重干擾到軌道電路的分路靈敏度，故障頻發(fā)，從而影響到正常的行車組織、擾亂運(yùn)輸秩序。

文章從軌道電路設(shè)備構(gòu)成、故障反饋、影響環(huán)境等方面入手，分析總結(jié)引起故障的原因，提出一些貼切現(xiàn)場實(shí)際的對策、措施，消除因軌道電路故障影響行車運(yùn)輸組織的被動局面，達(dá)到降低信號維檢人員勞動強(qiáng)度，確保冶金鐵路行車安全、提高運(yùn)輸效率的目的。

1 軌道電路的構(gòu)成及工作原理

軌道電路是一種適合于廠礦企業(yè)、鐵路線路反映站場機(jī)車車輛占用狀態(tài)的一種顯示。目前在鋼鐵企業(yè)中許多鋼廠使用較為廣泛，酒鋼使用近1000組，它將道岔、進(jìn)路、信號三者聯(lián)鎖，車站值班員在室內(nèi)控制臺上可以確認(rèn)進(jìn)路及機(jī)車的位置，在辦理信號開放前，檢查區(qū)段占用情況及軌道電路狀態(tài)。電路原理如圖1 所示。

圖1 交流軌道電路原理圖

2 軌道電路故障現(xiàn)象及原因

2.1 異常紅光帶及原因

2.1.1 “紅光帶”現(xiàn)象

控制臺軌道區(qū)段長期顯示紅光帶無法消除，不能實(shí)時(shí)的正確顯示現(xiàn)場機(jī)車車輛的作業(yè)情況，由于進(jìn)路檢查條件制約導(dǎo)致信號開放條件不滿足無法開放，室內(nèi)車站值班員不能按照正常方式排列進(jìn)路，嚴(yán)重制約了鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)組織，對高爐區(qū)域的鐵水和鋼渣、鐵渣運(yùn)輸造成很大的影響。煉鐵站至鑄鐵區(qū)焦化走行線長期被煤粉覆蓋導(dǎo)致道床漏泄特別是雨季下雨頻繁道口積水，造成控制臺“紅光帶”，導(dǎo)致進(jìn)路無法辦理，進(jìn)入該區(qū)域需人工確認(rèn)現(xiàn)場情況，據(jù)統(tǒng)計(jì)每天通過該軌道區(qū)段的機(jī)車車輛為60 次左右，嚴(yán)重影響了鐵路運(yùn)輸作業(yè)效率；同時(shí)信號工清理一次需要5-7h，2017 年4 月至今該類故障共發(fā)生了6 次。

2.1.2 原因分析

廠區(qū)內(nèi)冶金室外鐵路信號設(shè)備環(huán)境惡劣，尤其在高爐區(qū)域軌道電路箱盒進(jìn)水、軌道電路區(qū)段鋼軌被雨水淹沒、周圍有金屬粉塵污染、設(shè)備環(huán)境高溫潮濕等造成。

2.2 “飛車”拉光帶及原因

2.2.1 “飛車”現(xiàn)象

鋼軌長期沒有機(jī)車通過或新建鐵路，辦理調(diào)車進(jìn)路后機(jī)車占用區(qū)段時(shí)室內(nèi)軌道繼電器GJ 接收不到穩(wěn)定的軌道電壓不能可靠落下、室內(nèi)信號控制臺紅光帶顯示時(shí)有時(shí)無間斷閃爍，從而導(dǎo)致辦理的列車進(jìn)路或調(diào)車進(jìn)路不能正常解鎖或存在車列未全部出清區(qū)段提前解鎖的現(xiàn)象。室內(nèi)值班員無法確認(rèn)現(xiàn)場機(jī)車實(shí)際位置，如果此時(shí)再進(jìn)行人工故障解鎖、搬動道岔或重新辦理了其他重疊或相互沖突的進(jìn)路就可能會導(dǎo)致其他進(jìn)路的調(diào)車信號錯誤開放、室外道岔在機(jī)車運(yùn)行中錯誤轉(zhuǎn)換，造成嚴(yán)重的行車事故。廠區(qū)內(nèi)長期沒有車列經(jīng)過或運(yùn)輸作業(yè)量較小鐵路使用率不高的軌道電路區(qū)段，經(jīng)常出現(xiàn)“飛車”現(xiàn)象，信號工花費(fèi)了大量的時(shí)間進(jìn)行了鋼軌打磨除銹后，基本上平均每兩周就會再次出現(xiàn)以上現(xiàn)象，重復(fù)性的工作加大了信號工的維修工作量，此問題無法得到有效解決，運(yùn)輸作業(yè)一直采用調(diào)車員現(xiàn)場確認(rèn)的方式，對鐵路運(yùn)輸帶來了極大的不便和不安全基礎(chǔ)。根據(jù)鐵路行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和酒鋼廠區(qū)鐵路案例，軌道電路“飛車”現(xiàn)象對鐵路行車的危害是極其嚴(yán)重。2015 年以來酒鋼廠區(qū)鐵路發(fā)生過因此導(dǎo)致的險(xiǎn)性事故2 起，雖然未造成大的損失，但是對既有鐵路機(jī)車在站內(nèi)作業(yè)安全造成威脅和不穩(wěn)定因素。

2.2.2 原因分析

廠內(nèi)鐵路地處環(huán)境不良，污染嚴(yán)重，軌面不清潔，機(jī)車壓入?yún)^(qū)段后，增大電阻造成列車與軌面分路不良不能完全短路，造成DGJ 線圈仍有一定的電流通過，達(dá)到最低吸起值保持勵磁。機(jī)車通過后系統(tǒng)默認(rèn)為該區(qū)段車列沒有到達(dá)，導(dǎo)致進(jìn)路留有一段白光帶，不能正常解鎖。

以上現(xiàn)象由于信號聯(lián)鎖系統(tǒng)不能正確采集現(xiàn)場實(shí)際數(shù)據(jù)，造成室內(nèi)控制臺顯示與室外不一致，車列通過時(shí)需車站調(diào)車員現(xiàn)場確認(rèn)，人工引導(dǎo)機(jī)車進(jìn)行作業(yè)。同時(shí)需花費(fèi)大量時(shí)間和人力來清除現(xiàn)場鐵礦粉、煤粉、焦油、玻璃絲等覆蓋物，以及進(jìn)行鋼軌除銹等手段來提高軌道電路可靠分路。現(xiàn)場存在著嚴(yán)重的設(shè)備不穩(wěn)定性，同時(shí)也影響到了整個(gè)公司鐵路運(yùn)輸保產(chǎn)服務(wù)質(zhì)量。

3 降低軌道電路“紅光帶”“飛車”故障率的措施

針對酒鋼廠區(qū)鐵路軌道電路故障高發(fā)的現(xiàn)實(shí)問題，結(jié)合鐵路設(shè)備環(huán)境、運(yùn)行狀況，2018 年通過技術(shù)改造采取了一些防控措施，取得了一定的效果。

1）針對煉鐵站焦化走行線、鐵水小站2 道北頭軌道電路長期受現(xiàn)場煤粉、焦油、水渣池玻璃絲等覆蓋影響嚴(yán)重、軌道電路經(jīng)常反應(yīng)出“紅光帶”的狀況，現(xiàn)場采取了原來的JZXC-480 型交流軌道電路制式引進(jìn)計(jì)軸軌道電路制式代替。

（1）計(jì)軸軌道電路。計(jì)軸軌道電路：如圖2 所示。是機(jī)車車輛進(jìn)入和開出計(jì)軸點(diǎn)所采集的區(qū)段時(shí)經(jīng)過車輛軸數(shù)的變化后計(jì)算的結(jié)果，來確定該區(qū)段的有車或無車情況?？刂婆_上有計(jì)軸表示燈，值班員可以通過表示燈的顯示，了解區(qū)段占用情況，當(dāng)機(jī)車從進(jìn)路前方駛?cè)雲(yún)^(qū)段始端，室內(nèi)計(jì)軸系統(tǒng)計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，系統(tǒng)自動識別車列運(yùn)行方向。這時(shí)終端設(shè)備沒有車列經(jīng)過沒有顯示，系統(tǒng)根據(jù)軸數(shù)信息經(jīng)比較不一致后，顯示區(qū)段有車占用，此時(shí)該區(qū)段軌道繼電器落下。室內(nèi)顯示單元屏幕反映區(qū)段計(jì)軸情況。當(dāng)機(jī)車通過終端，室外終端傳感器開始采集軸數(shù)，室內(nèi)系統(tǒng)經(jīng)比較后反映出區(qū)段計(jì)軸數(shù)量遞減，當(dāng)始端和終端通過計(jì)算后反映計(jì)軸數(shù)量一致時(shí)，表示該軌道電路區(qū)段空閑機(jī)車完全出清占用過的軌道電路區(qū)段，室內(nèi)該區(qū)段軌道繼電器勵磁，系統(tǒng)自動恢復(fù)原始狀態(tài)。

圖2 計(jì)軸軌道電路示意圖

（2）計(jì)軸電路傳感器的防干擾能力。設(shè)備外用電源為交流220V，傳感器采用整體全密封結(jié)構(gòu)，使它具有很強(qiáng)的抵抗外界干擾能力和惡劣作業(yè)環(huán)境影響的能力，在特殊環(huán)境比如下雨、下雪、潮濕天氣和鋼軌軌面結(jié)冰時(shí)都能正常工作。安裝位置都在鐵路鐵軌的一個(gè)方向，電流方向順著鐵軌方向與機(jī)車傳輸及電氣化區(qū)域軌道電路鋼軌電路方向相互垂直，因此不受車列牽引電流及電氣化區(qū)域軌道電流的影響。取消了室內(nèi)控制臺、電源屏、組合等設(shè)備，大幅度降低了投資。

（3）導(dǎo)電物質(zhì)自然落灰較薄覆蓋傳感器上方以及 沙土等非金屬導(dǎo)電物質(zhì)堆積，不會影響正常運(yùn)行。焦化走行線區(qū)域環(huán)境復(fù)雜，外界干擾大。鋼軌兩側(cè)有大量塵土堆積，埋住傳感器，會影響正常運(yùn)行，因此要加強(qiáng)點(diǎn)檢和定修，經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場巡視，對設(shè)備進(jìn)行塵土清掃和周圍環(huán)境清潔。煉鐵站焦化走行線長期被煤粉覆蓋區(qū)域?yàn)檐壍绤^(qū)段全長2km 內(nèi)的中間600m 范圍，中間為長區(qū)間，將計(jì)軸傳感器安裝位置設(shè)置在區(qū)段兩端，確保現(xiàn)場環(huán)境良好，不存在大量煤粉覆蓋的情況，安裝后定期點(diǎn)檢即可保證設(shè)備的正常使用。

（4）鐵水小站3#、5# 道岔以及8#、10# 道岔現(xiàn)場實(shí)際位置較近，重新對軌道電路區(qū)段的劃分進(jìn)行了改進(jìn)，同時(shí)在最遠(yuǎn)處2# 道岔末端加裝了軌道受端，提高了軌道電路的可靠性；部分軌道電路工作不穩(wěn)定，對繼電器接點(diǎn)以及受電端電壓進(jìn)行了調(diào)整。

2）針對廠區(qū)內(nèi)長時(shí)間沒有機(jī)車通過、或鐵路利用率不高機(jī)車作業(yè)量較低的軌道電路區(qū)段，鋼軌表面嚴(yán)重腐蝕，車列通過時(shí)軌道電路經(jīng)常反應(yīng)出“飛車”的狀況，2018 年現(xiàn)場采取了引進(jìn)軌面涂鍍防銹導(dǎo)電金屬技術(shù)。

（1）軌面涂鍍防銹導(dǎo)電金屬技術(shù)是目前鐵路應(yīng)用廣泛和效果良好的技術(shù)，酒鋼廠區(qū)嘉西站2 個(gè)區(qū)段、嘉北9 個(gè)區(qū)段、煉鐵站7 個(gè)區(qū)段、嘉東站2 個(gè)區(qū)段工20 個(gè)區(qū)段進(jìn)行了引進(jìn)。是在鋼軌軌面上噴上一層導(dǎo)電性能好、抗銹蝕的涂層面，用以解決軌道電路分路不良的技術(shù)方法。

（2）電刷鍍技術(shù)是根據(jù)廠區(qū)內(nèi)鐵路鋼軌特殊的使用條件、環(huán)境等特點(diǎn)，對軌道區(qū)段的整體性、有效性進(jìn)行的技術(shù)改造。噴涂前需對鋼軌軌面進(jìn)行處理：信號工用砂紙打磨鋼軌進(jìn)行除銹，露出鋼軌原有表面，由于酒鋼廠區(qū)站場分散，信號工利用了近2個(gè)月的時(shí)間進(jìn)行該項(xiàng)工作。應(yīng)用鋼軌涂層技術(shù)，解決了酒鋼廠區(qū)部分區(qū)段軌道電路分路不良的現(xiàn)狀。改造后的區(qū)段可以允許5 萬軸以上車輪經(jīng)過和滿足使用3.5 年的計(jì)劃時(shí)間。

（3）改造實(shí)施后，大大提高了酒鋼廠區(qū)鋼軌使用的安全性，確保機(jī)車在線路上運(yùn)行室內(nèi)軌道繼電器GJ 可以完全落下，保證軌道電路區(qū)段實(shí)現(xiàn)進(jìn)路、道岔、區(qū)段的可靠鎖閉，有效避免了車站值班員在控制臺上辦理出敵對進(jìn)路、錯誤辦理將進(jìn)路提前解鎖、搬動道岔使室外道岔改變開通方向等嚴(yán)重的安全隱患，有效預(yù)防事故發(fā)生，保證機(jī)車運(yùn)行中運(yùn)輸作業(yè)的安全。

4 后期的措施

1）計(jì)軸軌道電路為酒鋼首次引進(jìn)，因此必須加強(qiáng)信號工的技術(shù)培訓(xùn)，提高酒鋼信號工的維修技術(shù)水平，盡快掌握新技術(shù)，滿足運(yùn)輸生產(chǎn)安全的發(fā)展需要。

2）及時(shí)制定《計(jì)軸軌道電路維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》并對《鐵路信號設(shè)備維護(hù)使用規(guī)程》進(jìn)行更新，保證規(guī)程、制度完整。

5 結(jié)束語

廠內(nèi)部分軌道電路區(qū)段經(jīng)過實(shí)施計(jì)軸軌道電路及軌面涂鍍防銹導(dǎo)電金屬技術(shù)后，大大提高了酒鋼廠內(nèi)信號設(shè)備的安全性能，更加保證了鐵路信號設(shè)備的穩(wěn)定順行，同時(shí)也使我們從中學(xué)到了不少知識，是一個(gè)很好的實(shí)踐過程。通過近1 年的使用，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、維修量小，完全能夠保證鐵路運(yùn)輸?shù)男枰?。在今后的使用過程中，我們將不斷的改進(jìn)和完善，同時(shí)由于引進(jìn)了鐵路上比較先進(jìn)的技術(shù)，在酒鋼廠內(nèi)也是首次應(yīng)用，基于使用后良好的效果，今后可以考慮在廢鋼站化產(chǎn)線、嘉西站電解鋁及料場部分區(qū)域逐步進(jìn)行推廣，從而使鐵路信號設(shè)備更好的為運(yùn)輸保產(chǎn)服務(wù)。