ZPW-2000轨道电路分路不良问题的原因分析与研究

ZPW-2000轨道电路分路不良问题的
原因分析与研究
张 誉
(中国铁路上海局集团有限公司徐州电务段，江苏徐州 221000)
摘要：轨道电路信号是铁路网络交通管理和安全控制的重要组成部分，轨道电路分路不良导致的区段占用丢失严重影响铁路行车安全。

结合两起分路不良致区段占用丢失的案例，分析研究
轨道电路分路不良原因，并给出相应的处理建议。

关键词：轨道电路；分路不良；占用丢失
中图分类号：U284.22 文献标志码：A 文章编号：1673-4440(2020)Z1-0035-06
Analysis of and Research on Loss of Shunting of ZPW-2000
Track Circuits
Abstract: Ttrack circuit signaling is an important part of railway network traffi c management and safety control. The loss of occupancy indication in sections occupation caused by bad shunting of track circuits seriously affects the safety of railway operation. Based on two cases of bBad sShunting leading to such section occupationloss of occupancy indication, this paper analyzes the causes of bad shunting of track circuits and gives us corresponding treatment troubleshooting suggestions.
Keywordss: track circuit; poor bad shunting; loss of occupationoccupancy indication
DOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2020.Z1.009
1　概述
轨道电路在铁路信号中起着至关重要的作用，他能够对铁路网络中任何位置的列车进行追踪与监测，是铁路信号系统“线路占用唯一性原则”的关键保障，也是任何列控系统的基本工作条件。

因此，预防和处理轨道电路分路不良问题便成了保障铁路运输安全、平稳的重要一环。

本文结合两起案例分析研究多种诱因结合以及突发情况引起的分路不良问题，并给出相应的分析处理建议。

2　轨道电路分路不良原因问题分析
轨道电路大致由3个主要部分组成：
1）发送器，连接到轨道电路的发送端，它提供电流，并根据轨道电路的类型而有着不同特性；2）以用钢轨作为导电体组成的输电线路；3）接收器，连接到轨道电路的接收端。

对轨道接收到的信号进行滤波、放大和整形。

当轨道未被占用时，发送器通过钢轨构成电路向接收器发送信息；当列车通过时，列车轮对短路钢轨，信息将不再发送到接收器，轨道电路正是通过这种信号变化追踪和监测列车信息。

如图1所示。

而轨道电路分路不良的原因通常是钢轨表面存在不良导电层，致使轮对与钢轨接触电阻异常，列
车占用时无法对轨道电路形成电气短路，从而使列车占用检查无法实现，导致区段占用丢失。

每种轨道电路系统都有其相应分路灵敏度指标，即满足可靠动作时的最不利的分路电阻，在普速铁路或有砟高速铁路中ZPW-2000A 轨道电路的分路电阻是0.15 Ω、在无砟高速铁路中ZPW-2000A 轨道电路的分路电阻是0.25 Ω。

而当分路电阻超过了轨道电
路系统的分路灵敏度时，便无法正常工作。

3　多诱因导致的分路不良问题
3.1　问题分析
导致分路不良的原因有很多，钢轨、轮对表面
锈蚀、被异物覆盖以及轮对与轨面的接触不良都有可能导致接触电阻升高，从而引发分路不良，另一方面，轨道电路调整不良、分路残压过高也易引起
分路不良。

常见的分路不良问题如图2所示。

图�　常见分路不良诱因
常见的分路不良问题大都有相应的预防与管控
措施，但仍有一些特殊情况需要引起相应的重视。

当多种可能导致分路不良的问题同时出现，相互影响时，发生分路不良的概率将会显著提升。

3.2　故障案例
3.2.1　案例现象
某线供电作业车运行于区间上下行线时，均发
生占用丢失；而其前次及后续列车的重载列车通过该区域时，均未发生占用丢失情况。

3.2.2　原因分析
1）现场情况分析
供电作业车为单机列车，轮对数量为4个轮对，
如图3所示。

图�　供电作业车轮对情况
2）轨道电路监测数据分析
供电作业车，运行进路中依次通过1217G、
1205G、1193G，三个区段的分路曲线如图4所示，在三个区段均出现分路残压升高情况：具体情况为第一个区段1217G 出现约235 mV 分路残压，列车进入1205G 时分路正常，出清前30 s 残压升高，分路残压最高为222 mV，进入1193G 后出现约286 mV 分路残压。

1193G 区段轨道电路0.15 Ω标准分路电阻分路时，残压为145 mV，分路残压偏高，同时分路不良时，区段分路残压高时的发送器功出电流变化幅度明显低于占用时残压低的功出电
流变化幅度。

而功出电流变化大小能反应区段轨面分路电阻情况。

功出电流变化越大，分路电阻越小；
反之电流变化越小，分路电阻越大。

3）轨道电路调整情况
轨道电路调整情况如表1所示。

事发区段轨道电路调整情况如表所示1229G、
1217G、1205G、1193G 以及1167AG 的接收电
图�　轨道电路工作情况
1129G 的接收电平高于调整电平，1143G 的接收电
平与调整电平一致，分路正常。

同时对分路不良中
三个区段的补偿电缆长度进行调查，发现1217G、
1205G 发送端电缆补偿后总长度不足10 km。

3.3　小结
通过分析上述案列，不难发现，诱发此次占用丢失的原因主要为以下几点。

1）轮对并联的电阻比重载列车要大得多，同样的调整情况下，供电作业车分路性能容易出问题，
在区间易出现分路不良。

2）轮对表面锈蚀导致接触电阻升高，增大了分路不良的可能。

3）轨道电路调整偏高、分路残压过大，进一步恶化了分路状况。

通过案例可以看出，当多种诱因素相叠加时，
更易发生分路不良的问题。

在实际的防控过程中通常只注意单个诱因的情况是否符合标准，而忽视了
图�　轨道电路监测数据
（a） ����G分路残压曲线　
（b） ����G分路残压曲线
（d）功出电流曲线　
（c） ����G分路残压曲线　
当多个不太严重的问题同时出现、相互叠加下引起分路不良的可能。

因此，要想减少分路不良问题的
发生，就必须综合考虑各种诱因间的互相影响与相互叠加，提高安全意识，细化防控标准，尽量减少每一种可能诱发分路不良的问题的产生。

4　突发情况导致的分路不良问题
4.1　问题分析
的过程，即其恶化的情况大都是渐进的，对于这种情况的诱发因素，通过密切的监测与管控可以很好的防止情况进一步恶化，但有时突发的恶劣状况也
有可能导致分路不良的发生。

4.2　案列分析4.2.1　案例现象
某站高铁区段发生连续两列列车占用丢失，其
前次及后续列车通过该区域时，未再发生占用丢失
1）现场情况分析
现场视频监控显示占用丢失发生时有短时大风
并伴有降雨过程。

沿线种植的树木最近处距离线路较近，有大量树叶飘落，线路侧可见大量落叶堆积情况，在钢轨上间隔性的可见疑是落叶残骸等异物
附着的情况，经反复碾压后紧密贴合在钢轨表面，其中部分异物轮廓可遮盖整个钢轨踏面如图5所示。

2）轨道电路监测数据分析
监测数据，发现整个列车运行过程中分路不良
情况类似，因此选择在谋站站内运行时的监测数据进行详细分析，
列车1各区段分路情况如图6所示，列车1为
侧线停车，运行进路中区段的分路曲线如，总体情况红色框中出现分路残压升高情况：在第一个区段6295BG 出现约190 mV 分路残压，列车减速进站后分路残压正常，出站运行至最后三个区段6385AG、6399BG、6399AG 出现残压升高情况，
最高200 mV。

图�　现场线路环境情况
列车2各区段分路情况如图7所示，列车2为
正线通过，运行进路中所有区段的分路曲线如图8
所示：具体情况为通过区段均出现分路不良情况，分路残压普遍较高，最高时400 mV 左右。

调阅同时段上行列车运行的分路曲线，也同时存在分路残压异常情况。

图�　列车�各区段分路情况
3）其他情况分析
图�　列车�各区段分路情况
图�　运行进路中所有区段的分路曲线
a.室外施工情况
调阅视频监控，未见室外有施工情况。

b.电缆绝缘测试情况
最近一次电缆绝缘测试为2019年10月9日，
本站故障时段内未见电缆绝缘测试情况。

c.对轨出电压年曲线情况分析，区段调整电压稳定，道床电阻稳定，出现数次分路残压高情况。

d.通过测试和其他时段监测数据分析，轨道电路工作正常，可排除电缆串音、混线对轨道电路的影响。

e.通过视频监测，可排除时故障时段内其他作业对轨道电路的影响。

4.3　小结
案例为一起突发轨面被异物附着情况引发列车分路电阻大，出现分路不良，造成占用丢失的故障。

对于此类具有突发性的诱因，很难做到及时有效的管控，必须结合实际情况，因地制宜制定恶劣天气等突发情况引起的分路不良引发列车占用丢失的管控措施，避免影响行车安全，同时，可以根据情况调整分路余量，减小故障发生的概率。

5　结束语
分路不良是轨道电路使用和维护过程中无法回避的问题，因此必须综合分析各种可能导致分路不良的诱因，并因地制宜的制定好相应的防控措施，做好日常的维护与防控工作。

同时，要充分考虑多种诱因同时作用引发的分路不良问题，综合分析各种可能诱因，对于突发情况引起的分路不良要有一定的准备和应对措施。

只有做足准备，统筹规划好各种防控措施，才能将分路不良的可能性降到最低。

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（收稿日期：2020-10-09）
（修回日期：2020-10-02）。