地铁道岔融雪系统和施工

浅谈地铁道岔融雪系统和施工
摘要：该文介绍我国道岔融雪工程道岔融雪设备应用现状，对新型电加热道岔融雪系统的组成、配置、功能以及工作原理进行了分析，并通过实例介绍该系统在北京地铁的应用情况。

关键词：道岔融雪传感器调测
中图分类号：tu7 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2012）12（a）-0-02
随着国内地铁大量建设和铁路系统自动化水平的提高，地铁运行对地铁信号及其辅助系统的功能和要求也越来越高。

道岔作为地铁信号的关键设备，其轨尖密贴情况直接影响到地铁运行安全。

在我国部分区域，一到冬天就会出现道岔存在着积雪的问题，将直接导致道岔不能密贴，将会给铁路运输带来极大的安全隐患问题。

但直到现在还是人工进行清理道岔积雪工作，管理及人工费用比较高，而且严重威胁车辆运行及人员安全，已经无法适应现代地铁快速、安全、正点运行的要求。

因此研究一套能够有效融化积雪、自动化程度较高的道岔融雪设备必须要棘手的事情。

1 融雪系统组成（北京地铁道岔融雪工程）
电加热道岔融雪系统设备是道岔转辙设备的基本组成部分之一，当发生降雪或温度变化时，系统可自动或人工启动电加热融雪电路。

电加热道岔融雪系统的构成框图如图下所示，它由车站控制终端、电气控制柜、轨温传感器、隔离变压器、接线盒、电加热元件、连接线缆和信息通道等组成。

图1 电加热道岔融雪系统构成框图
1.1 系统工作原理
电气控制柜分散安装在需加热的道岔旁，动力电源分别送至各电气控制柜。

电气控制柜的输出动力电源通过电力电缆送至隔离变压器。

车站控制终端安装在车站综控室内，配有触屏电脑，用来设置相关参数，实现本地控制，便于值班员根据降雪情况自动开启和关闭道岔加热电路，融化道岔积雪。

每个电气控制柜配置一个轨温传感器，雪天实时检测道岔的加热温升情况。

当道岔加热到可满足融雪条件的温度时，系统自动关闭加热电路，当温度降到门限值时再自动启动加热。

在没有特出情况的时候，系统工作都处在自动模式，传感器采集到钢轨温度信息后，将信息传送到电气控制柜，控制柜把采集到的信息与系统预先设定“门限”（16-25 ℃）值进行比较：当低于系统所设定的“门限”值时，系统将自动启动预设的加热方案，对需要加热的道岔进行加热；当加热到符合停止加热的条件时，系统将自动切断加热；当遇到紧急情况时车站控制终端可以实现手动加热控制。

自动控制和手动控制等功能齐全的电加热道岔融雪系统。

如果去掉车站控制终端，同时电气控制柜保留必要的自检、绝缘测试等功能，此时系统变为“手动电加热道岔融雪系统”，手动设备需要使用人员在各个控制柜上进行人工操作。

1.2 道岔加热控制
通过控制终端操作，根据实际需要可以对每组道岔单独加热，也可以同时给所有控制道岔共同加热。

1.3 故障的诊断和使用安全
故障诊断、报警实时高效。

控制软件可采集控制柜和回路的多种报警信息，实时性高，界面显示一目了然，并在有故障时可发出语音报警信息。

安全的操作权限控制。

系统具有严格、安全的分级授权控制功能，不同权限的人员有不同的操作权限。

管理者设定操作权限后，可有效地保证操作的权威性和安全性，避免违章和非法操作。

2 现场使用情况
北京地铁融雪一、二期均采用电加热道岔融雪系统。

经过2年多运行，加热效果良好。

（1）电加热道岔融雪系统具有加热速度快，热效率高，融雪效果好等特点。

（2）监测数据完整，控制、故障报警和保护功能完善。

（3）控制监测使用计算机技术，智能化程度高。

（4）系统操作简单。

（5）具有使用安全、可靠，性能稳定，便于维修等优点。

（6）基于对轨道电路和人身安全的考虑，加热融雪电路采用隔离变压器进行隔离。

（7）系统具有良好的电磁兼容性，在电磁干扰严重的环境中能
可靠工作。

（8）系统具有过压、过流保护，漏电保护及电磁脉冲防护措施，同时不对其它设备产生干扰。

3 北京地铁道岔融雪系统施工
北京地铁加装道岔融雪系统工程主要采用电加热式，加热条从德国引进。

控制柜、控制终端、隔离变压器等主要设备由国内生产。

北京地铁加装道岔融雪系统工程主要安装在运营正线主要道岔
和进出车辆段重点道岔。

当控制柜，控制终端，隔离变压器，电力缆，信号缆，加热条等分部安装完成，具备送电条件后进行设备调试工作。

3.1 现场系统调测
设备安装完成后进行加电调试。

每个站的全套融雪设备已在工厂里完成系统的基本功能仿真测试。

现场主要测试如下内容。

当电加热融雪系统处于正常工作时，观察系统在正常工作状态下的实时测试数据、工作状态以及各种记录数据。

还需要手动操作部分融雪设备进行故障模拟实验，用以观察融雪设备故障信息处理、报警和历史数据的保存等。

需要验证的故障有：通信故障、电源断电、缺相报警、电路故障、控制柜开门报警、温度传感器故障。

3.2 施工注意问题
电缆工程：施工前认真核对电缆规格、型号，敷设前进行绝缘测试，合格后人工敷设注意电缆弯曲半径，不能扭曲损坏电缆。

托架
敷设电缆要排列整齐，防止交叉混乱。

电缆进入设备间管口用防火泥封堵。

电缆进控制柜下部进行防火泥封堵。

设备安装：电气控制柜、控制终端及隔离变压器在运输、搬运过程中要保持完好无损，无变形。

隔离变压器、电气控制柜安装位置便于维修，基础埋设牢固，满足限界要求。

施工过程中要防止设备进潮影响使用。

轨温传感器安装在离控制柜最近一组道岔，安装在基本轨轨底，距岔尖2～3 m，用专用卡具固定。

加热条为扁平状，将加热条安装在道岔尖轨（心轨）段基本轨内侧轨腰部位，采用配套专用卡具固定（根据业主要求用卡具或轨腰打眼固定加热条），安装前对钢轨加热部位除锈除垢。

加热条安装要根据道岔尖轨类型配合安装，特殊的需要现场量身定制。

设备外露电缆部分都需要加防护胶管或波纹管。

4 结语
新型电加热道岔融雪系统是一种技术先进的冬季道岔融雪系统，运行费用较低，特别适合于铁路、地铁、高铁沿线人员不便清扫的道岔，为铁路的提速和安全正点运行提供了道岔融雪解决方案。