李宗武
(中國鐵路上海局集團有限公司南京電務段,南京 210011)
在電氣化區(qū)段,ZPW-2000軌道電路工頻諧波干擾是日常維護的難點。在結(jié)合部造成的干擾問題查找時,存在干擾源特征不明顯、天窗時段干擾減小、結(jié)合部測試試驗困難等不利因素。本文通過兩例結(jié)合部干擾問題典型案例分析,提供一些方法與思路。
某高鐵站上行一離去在檢測車檢測過程中,發(fā)現(xiàn) 2 000 Hz 干擾,最大值 240 mV,現(xiàn)場實測干擾值210 mV左右,如圖1所示。
圖1 檢測干擾Fig.1 Detecting interference
干擾發(fā)生后,使用2000P儀表測試過車時情況,確定SS1LQG區(qū)段存在單頻諧波干擾,如圖2所示。
圖2 儀表測試干擾Fig.2 Test interference by instruments
排查思路有3點:一是查找電纜等自身設(shè)備造成的干擾;二是查找結(jié)合部干擾源;三是查找變化點造成的干擾。
1)自身干擾源排查。天窗時段測試被干擾區(qū)段設(shè)備特性參數(shù),SS1LQG室外調(diào)諧單元零、極阻抗,實測值正常符合標準,其余室外器材參數(shù)測試也無異常。對照圖2檢測截圖位置圖示,在SS1LQG-C6電容處實測軌面有210 mA左右(2 000 Hz,無低頻),甩開SS1LQG發(fā)送、接收電纜后軌面仍能測到此干擾信號,關(guān)閉鄰區(qū)段、鄰線室內(nèi)發(fā)送盒,仍能測試到較大干擾。排除鄰線、鄰區(qū)段自身設(shè)備原因造成的干擾。因干擾信號無低頻,基本可以確定為非移頻信號造成的干擾。
為了進一步查找干擾源,天窗點內(nèi)增加測試范圍,對SS1LQG相鄰區(qū)段(站內(nèi))干擾情況進行檢查。室內(nèi)關(guān)閉所有2 000 Hz發(fā)送盒,現(xiàn)場仍能測試到道岔處較大干擾信號,其中19DG岔心處有211 mA,同SS1LQG區(qū)段一樣,排除移頻干擾,初步懷疑工頻干擾,且本站SS1LQG區(qū)段也同樣存在工頻干擾。
2)結(jié)合部干擾源排查。對全站回流情況進行檢查,其中X、XF、SI、SII處有吸上線,SI、SII處扼流變壓器中心連接板接有鋼板回流至附近牽引變電所,如圖3所示?,F(xiàn)場實測4處吸上線均有2 000 Hz干擾信號。當晚供電配合將接觸網(wǎng)停電后,現(xiàn)場測試干擾信號如表1所示。
圖3 吸上線設(shè)置情況Fig.3 Setup of boosting cable
表1 接觸網(wǎng)停電對應干擾測試情況Tab.1 Interference test situation corresponding to catenary power failure
經(jīng)聯(lián)合設(shè)計、供電部門共同研究,由設(shè)計提供方案及圖紙,對站內(nèi)回流方式進行優(yōu)化,將SI、SII處吸上線和扁鋼回流(龍崗變電所末端也拆除)拆除、吸上線遷改至XD、XDF進站外方接入空扼流并距信號設(shè)備100 m處、鋼軌回流采用電力軟線方式回牽引變電所,并加裝橫向連接線。優(yōu)化的目的是減小被干擾區(qū)段附近的工頻回流大小。
按照上述方案實施后,干擾有所減小,但干擾仍超標準幅值。問題未得到徹底解決。
3)變化點因素排查
經(jīng)調(diào)查,信號專業(yè)、接觸網(wǎng)供電專業(yè)在檢測出干擾前無更換器材、改變結(jié)構(gòu)的維修作業(yè)。工務部門進行了道床清篩,道床增添石砟。現(xiàn)場調(diào)查鋼軌兩側(cè)石砟堆埋過高,鋼軌埋設(shè)于石砟中,石砟碰軌底,形成渦流效應。發(fā)現(xiàn)這一特征后,調(diào)查SS1LQG、19DG被干擾區(qū)段均存在此特點,聯(lián)系工務對石砟進行清理后,干擾值大幅下降,基本消除。
站內(nèi)正線某區(qū)段,檢測存在較大1 700 Hz干擾信號。
1)經(jīng)排查、測試與鄰線、鄰區(qū)段無關(guān),為電力高壓電纜干擾。該站對應4-12DG、VIBG區(qū)段線路西側(cè),X1LQG線路東、西兩側(cè)各存在兩根25 000 V接觸網(wǎng)供電高壓電纜。在電力電纜上測試1 700 Hz干擾信號電流達1 A以上。電纜徑路采用地面上水泥包封,距線路鋼軌距離在1~3 m,如圖4所示。
圖4 干擾情況Fig.4 Interference situation
電力部門聯(lián)系結(jié)合現(xiàn)有條件對電力電纜進行局部外移。對不具備移設(shè)條件的,因電力電纜不可采取鋼管全包封方式屏蔽處理,采用半屏蔽方式處理,并將屏蔽層接地,經(jīng)處置后測試干擾下降。
2)鋼軌存在接地情況。靠近21樞紐供電單元電纜側(cè)的鋼軌一處扣件缺少膠墊(距離SF進站信號機60 m),存在接地情況。聯(lián)系工務部門增加絕緣膠墊,處置后干擾降低,如圖5所示。
圖5 膠墊缺陷整治前后對比測試情況Fig.5 Comparison of test situation before and after defects correction of rubber pads
上述兩個干擾因素經(jīng)排查整治后,干擾基本消除。
1)查找干擾源。架空及埋設(shè)的高壓供電線纜均會造成干擾,在軌面形成高頻信號。在日常維護中,需積極聯(lián)系供電部門了解線路兩側(cè)供電電纜設(shè)置情況。具備移設(shè)條件的,聯(lián)合電力部門對電纜進行移設(shè),不具備移設(shè)條件的,需對電力電纜實施屏蔽措施,并對屏蔽層做接地處理。
2)鋼軌接地增加了干擾信號。鋼軌接地后形成通路,干擾信號電流增加。對干擾區(qū)段,需檢查測試鋼軌接地情況。
3)工程建設(shè)前期對接中,密切關(guān)注電力電纜的走向及與鋼軌的垂直距離,電力電纜敷設(shè)距線路必須滿足設(shè)計規(guī)范的距離要求。
4)道床環(huán)境造成的干擾容易被忽略,如含鐵磁礦石石砟、石砟的填埋方式造成磁場疊加等,此類干擾應結(jié)合維修動態(tài)變化情況具體分析。