_动车论坛_电气化区段轨道电路牵引电流不平衡的防护措施研究.doc

电气化区段轨道电路牵引电流不平衡的防护措施研究张生军(兰州铁路局西电务段，甘肃 兰州 730000)摘要：分析了交流电气化区段的25HZ轨道电路因牵引电流回流不畅或牵引电流不平衡造成故障的原因，提出了在设备的施工和维护中应采取的一些控制措施。关键词：轨道电路；牵引电流；措施中图分类号：U227 文献标识码：AThe Antiinterference Measures for Unbalanced of Traction Current On Track circuitZHANG Sheng-jun(Lanzhou railway bureau，Gansu LanZhouu 730000)Key words: Track circuit Traction current measure交流电气化区段的轨道电路因牵引电流回流不畅或牵引电流不平衡，而使送或受电端熔断器烧断，造成轨道电路红光带。根据多年设备维护经验，并与设计与施工单位技术人员进行交流，经过详细的调查、测试、分析，找到了主要原因，下面就对不平衡牵引电流对轨道电路的影响进行简单分析并提出控制措施。1不平衡牵引电流的形成牵引电流的回流总是经过钢轨及大地流回变电所的，当电力机车运行在某一区段时，牵引电流通过两根钢轨以相同的方向进行传输而且同轨道电路信号电流共用一个通道后返回变电所，当流经两根钢轨中的牵引电流 Ia=Ib时，在扼流变压器的初级线圈上形成的磁场是大小相等方向相反，合成的交变磁场等于零，根据电磁场感应定理及右手定则可知，其感应电势是相互抵消的，即在扼流变压器的二次侧不产生感应电压，牵引电流的干扰不会侵入轨道电路，当IaIb时，牵引电流不平衡，即当I=| Ia-Ib| 存在时,扼流变压器的一次侧所产生的磁通不能相互抵消,则相应的在次级产生一个感应电压,大小等于E=K/t,方向看 Ia、Ib的值谁大而定。由于牵引电流不平衡所造成的这个感应电压，直接侵入轨道电路的回路，当I达到一定值时，有可能使GJ发生误动。如果按目前4000吨的吨位计算，牵引电流约200A左右，按部标的不平衡系数计算，在扼流变压器（EB600/25变比为1：3）上允许产生10A的不平衡电流来考虑，不平衡电流等效流过初级线圈的半边即折算变比应为1/21/3=1/6，这样感应到扼流变压器的二次侧的不平衡电流I1/I2=n2/n1,I2=n1/n2I1=1/610=5/3A,即5/3的不平衡电流就造成轨道电路不平衡。2 几种典型的故障现象及简单分析归纳多年来遇到的故障，主要有以下几种案例情况：(1)轨道电路闪红光带，其室外设备无任何异样。这种现象往往发生在一送二受或三受的区段，且一定是二受或三受无扼流变压器的情况。当列车向大连方向运行时，牵引电流I1、I2流过1DG1区段时，它经过岔心也可以分别流向1DG2两根钢轨流入大地，因它的受端无扼流变压器，回流只有通过钢轨流向大地，而两根钢轨对大地不平衡非常敏感，当两根钢轨产生的对地电压不一致时，引起1DG区段不平衡的干扰，而造成1DG2轨道继电器掉下，产生红光带。(2)轨道电路烧保险。这种现象多发生在交叉渡线区段，特别是在经过某一道岔反位单机调车使用时，就容易发生这类故障（如下图）。 如经6/8号道岔反位时，当列车运行在 a点时，牵引电流在a点的钢轨上向调车运行方向前方的扼流变压器流，而在C点的钢轨上的牵引电流则流向调车运行方向相反的后方（如8#岔处）的扼流变压器。经现场测量a点与C点之间形成了一个约7.8m长的绝缘错位的死区段，而造成扼流变压器的单边供电。这种不可低消的单边不平衡电流，经测试可在扼流变压器的次能产生一个10A以上的不平衡电流，而轨道受端的保险容量为10A，当电流超过10A时就会造成烧保险，产生红光带。(3)在秋冬季节，特别是北方地区，气候干燥，钢轨的对地电阻比春、夏季要高得多，也就是说道床的导电率大为下降，漏泄电阻相对要小。流入大地的电流也要小得多，容易造成牵引电流瞬间不平衡。据资料显示：在同一区段，夏季道床电阻为0.8KM，而在冬季达3040KM。瞬间冲击电流在600A以上，电流持续时间可达2秒钟。除50HZ基波外，还有直流及谐波成分存在。由于瞬间不平衡电流的冲击,造成扼流变压器瞬间饱和，导致熔丝熔断，产生红光带。3几种控制防护措施(1)在轨道电路中加装抗干扰适配器，这个方案是北方交通大学在近几年来为克服电流不平衡问题，经现场测试和试验室分析中所提出的，即把适配器接在扼流变压器信号侧与受电端输入电路之间。主要是对50HZ呈低阻抗，对25HZ信号呈匹配状态。在我我段已有部分车站加装适配器，这个方案大大提高了25HZ轨道电路的可靠性。(2)防止绝缘单边破损。非电化区段，绝缘单边破损不会造成红光带，但电化区段，单边绝缘破损极易造成轨道电路红光带。因破损后，牵引电流可不经扼流变压器直接越过此绝缘节而造成不平衡，特别是上、下的渡线绝缘在维修时更要注意，因此绝缘管、绝缘垫等一定要采用高强度绝缘材料，并要求工务部门将镙栓扭力拧到规定值，以保证行车安全。(3)防止扼流变压器固定引入线的螺丝松动。这个螺丝松动后，形成了一个接触电阻，其上面相应产生的压降，很容易造成不平衡，特别是在区间，当列车经过时产生振动接触电阻增大造成红光带而使信号关闭，车越过以后又恢复正常，很容易让信号人员误判为外界影响。(4)要对吸上线加强检查和维修。对吸上线丢失的要及时补足，否则造成电流不平衡，烧毁熔丝影响轨道电路设备。(5)供电部门塔杆、水泥电杆、回流线的防雷有一些通过火花间隙放电器连接在钢轨一侧上。当它与钢轨连接的钢筋和其它金属设备（如电缆护套、桥体等）相混或穿过了潮湿的泥土和水沟时也会造成电流不平衡，而这类故障不易查找，维修时应注意检查。(6)当牵引电力机车所在钢轨上有沙子、有霜、有锈时，机车启动和运行时会产生很大的不平衡电流，也容易烧毁轨道电路设备。要加强钢轨的检查清扫工作。(7)防止塞钉线及连接线的塞钉头松动。塞钉头松动后，也产生接触电阻，特别是岔心部分的连接线必须认真检查，松动易造成轨道不平衡，因此轨道电路的各种连接线必须采用双接化，最好采用双线的连接方式。(8)现场要对扼流变压器低压侧两个线圈的电压进行经常性测试，两个低压线圈的电压必须相等，必须等于1/2轨面电压。两个低压线圈电压如不相等，必须认真查找，大多为端子与箱盒间绝缘破损或扼流变压器故障。这一点对有空扼流的区段尤为重要，因其在电路中不接受检查，出现故障时不能导向安全。4结束语综上所述，在交流电气化区段，轨道电路是信号设备与线路和接触网结合的部位，产生故障的原因比较复杂，信号设备的供电属于弱电，容易受到牵引电流的干扰，通过对因牵引回流不平衡而影响轨道电路的几种现象分析，使的信号人员对信号设备抗电化干扰有更清楚地认识，在设备施工和维护中引起重视并采取有效的防护措施。参