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铁路信号系统轨道电路分路不良的危害分析

王平

中国铁路通信信号股份有限公司天津工程分公司,天津市,30000

摘要: 铁路信号系统轨道电路分路不良是铁路安全的重要隐患,在开展铁路运输管理工作的过程中,应当加强铁路信号系统轨道电路分路不良危害分析,结合实际情况采取有效的防治措施,保障铁路信号系统的稳定性和可靠性,提高铁路的安全水平。
关键词: 铁路信号系统;轨道电路分路;不良问题
DOI:10.12721/ccn.2025.157364
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1轨道电路设备原理

轨道电路设备是检测对应轨道区段是否有车的检测装置,系统采用25Hz相敏轨道电路,由25Hz轨道电源、轨道变压器、钢轨连接线、扼流变压器、扼流变引接线、道岔跳线等构成。通过送电端送电至钢轨,再检测受电端电压,当有车通过时,钢轨通过机车轮对短路,压降为零。采用轨道电路控制的区段,将轨道电路信息采集传输到控制台,控制系统显示轨道区段为一条白光带。当进路选排成功后,道岔移至正确位置,所排进路的轨道区段由白光带变为绿光带,调车信号机由远至近依次开放,当有列车驶入时,就变为红光带,列车通过后,红光带消失,进路自动解锁[1]

2铁路信号系统轨道电路分路不良的危害

2.1信号系统故障

在轨道电路分路不良的情况下,信号系统故障的出现,从而导致列车出现脱轨、挤岔或者碰撞事故,产生重大交通事故。例如,在出现故障时,车站值班人员并未对进行空闲确认,导致错误的开放信号,会出现列车碰撞事故的发生;或者车站人员误以为仍在通过道岔的列车已经出清从而操作道岔,将会引起列车的脱轨;或者因信号故障进行提前操作道岔会使列车出现挤岔事故。

2.2影响运行效率

轨道电路分路不良会影响铁路运行的效率。当信号系统出现故障或者失灵时,信号机无法正常工作,从而导致列车无法得到行车指令,列车的运行速度受到限制,甚至可能会出现停车或者延迟。这会导致列车的运行效率下降,进而影响铁路运输的正常运行。此外,当信号系统出现故障或者失灵时,铁路运输的停车和起步时间可能会延长,进而影响铁路运输的运行效率。

2.3增加维护成本

轨道电路分路不良会导致信号系统故障和信号控制延迟,维护人员需要进行频繁的检查和维修工作,才能确保轨道电路分路的正常运行。这些维护工作不仅增加了维护成本,也增加了维护人员的工作量和难度。轨道电路分路不良还会导致信号系统的故障和损坏,需要进行更加复杂和昂贵的维修。

3铁路信号系统轨道电路分路不良的防治措施

3.1应用高压脉冲轨道电路技术

该技术使用高压脉冲信号周期性地注入轨道电路中,这些高压脉冲信号可以清除轨道电路中的杂波干扰,从而降低信号噪声和提高信号品质。同时,这些高压脉冲信号还可以刺激轨道电路中的电荷和电流,使其达到更高的水平,从而增强轨道电路的导电性能,减少轨道电路分路不良的发生。高压脉冲轨道电路技术的优点在于,它可以快速、有效地清除轨道电路中的杂波干扰,而且不会对轨道电路产生任何负面影响。但是,在应用过程中需要注意安全性和操作规范性。特别是对于技术设备的操作人员,需要进行专业的培训和管理,确保其技术水平和工作素质,避免对铁路安全造成不利影响。同时,还需加强对设备的维护和保养,确保设备运行稳定可靠,避免设备故障对铁路交通造成不良影响[2]

3.2人工或技术手段解决轨面锈蚀

一是钢轨表面清洁,如轨面打磨除锈;钢轨生锈严重的区段可协调工务部门打磨钢轨,保持轨面光滑。二是采取喷涂、熔覆堆焊、熔覆合金和涂镀技术,其中喷涂、熔覆堆焊技术在2010年以前停止使用,熔覆合金技术根据工电通号电(2021)93号文于2021年5月停止使用;三是采取轨道电路分路助手,如在车体上增加换线感应设备向钢轨感应高频能量击穿轮轨接触锈层,或增加计轴设备;四是进行列车轧道整治。

3.3提高轨面电压,提高分路灵敏度

一是采用3V化25Hz轨道电路,使轨面电压大于3V;二是采用高压脉冲轨道电路,使轨面电压大于50V;三是采用高压脉冲移频轨道电路,轨面电压大于100V。高压脉冲轨道电路抗干扰能力稍差,一般用在非发码进路上。每季度对轨道电路残压测量分析,尤其是经常发生绿光带故障的区段,将轨道电压调整到16-18V。

3.4通过计轴技术进行周期性维护

计轴设备是通过轨道区段两端计入、计出轴数的算术运算,输出区段控制条件,实现对轨道区段空闲、占用检查的安全装置。通过计轴设备可以解决轨道电路异常红光带、分路不良等一系列问题,进而提高信号设备的可靠性和稳定性。可以借助计轴技术进行预防性维护[3]

预防性维护应每季度实施一次,预防性维护活动实施时,可对部件进行测量、调整或更换。

(1)室外电子检测单元维护。室外电子检测单元提供有系统维护接口,该接口为DB25连接器,位于断线检测板上。设备维护时,使用计轴设备测试盒通过该接口对收发板、车轮传感器的相关参数进行测量调整。(2)定期检查防雷是否失效。计轴机柜内分别装有输入AC220V电源防雷器与送往室外的AC220V电源防雷器。防雷器上窗口显示绿色指示该防雷器工作正常,显示红色表示该防雷器已经失效,应尽快更换。要求每季度至少检查1次,雷雨季节应经常检查。(3)定期检查UPS是否正常工作。正常情况下,系统是由纯在线式不间断电源(UPS)供电。检查时,应确认外部未停电,然后将空气开关1扳倒下面,空气开关2扳倒上面,旁路开关1扳到上面,由外电直接供电;此时UPS会发声报警,表示是UPS外接电源已经断开,按下UPS前面板的TEST按钮进行自检,若自检无误,说明UPS一切正常,将旁路开关1把手扳到下侧,重新由UPS供电。(4)定期检查、松动车轮传感器下面的道渣或地面。由于火车通过时会造成钢轨的大幅度振动,这样钢轨上的车轮传感器的信号电缆就会受到很大的压力。为了保证传感器长期可靠地正常工作,要定期清理或松动车轮传感器下面的渣石,使车轮传感器与道床之间留有空隙。(5)定期检查车轮传感器及电子检测单元内的接线是否松动。由于轨道的振动剧烈,可能会引起车轮传感器的固定螺栓和电子检测单元的接线松动,要定期检查并紧固。(6)定期做室外固定件的防腐防锈工作。需要检查的设备包括车轮传感器的各个螺栓、计轴轨道箱的固定螺栓。(7)定期检查设备连接线缆是否破损。当发现线缆破损后,应及时更换。

维护过程中需要注意:(1)更换各电路板时,确认更换板卡的位置正确无误,严禁插错位置;(2)更换带有CPU的板卡后,应检查并确保程序版本号是与原板卡软件版本号一致;(3)工务部门维修线路作业进行捣固、起道、换轨时,应避免损坏车轮传感器和传感器信号电缆,如不能避开要卸掉传感器,等维修完毕再重新安装并调节相关参数;(4)工务部门在使用独轮车经过传感器时,两车不能同时经过两钢轨上的传感器,否则有可能出现区段红光带或误报轴信号故障;(5)工务部门在使用独轮车经过传感器时,不能将车停放在传感器附近(1m之内),否则可能会出现红光带;(6)更换板卡时设备必须断电。计轴主机或室外电子检测单元电源断电到再次通电间隔时间至少保持3分钟,以确保相关设备能正常启动工作[4]

3.5借助智能技术进行故障诊断

目前大多数车站轨道电路均采用人工判断故障的方式,时效性较差,不能及时检测出故障点,且因人员技术水平的差异,易造成维护不当,影响行车效率,会造成严重的经济损失。适用于车站内的数字化轨道电路配有一体化监测诊断系统,用于实现轨道电路系统和设备工作状态参数的在线监测、设备和传输通道的故障诊断定位,并给出报警、预警信息及维修建议,可全面提升铁路装备智能化水平,提高现场对轨道电路的维修效率。

4结语

轨道电路作为铁路信号系统的重要组成部分,其轨道电路分路不良情况会直接危及铁路安全。因此,开展铁路信号系统轨道电路分路不良的危害及防治研究,对于提高铁路安全水平具有重要意义。

参考文献:

[1]陈铮,张晓东,程亮.车载轨道电路信息接收单元便携式测试装置的设计[J].铁道通信信号,2024,60(01):106-110.

[2]李文涛.车站数字化轨道电路关键技术探讨[J].铁道通信信号,2023,59(12):1-6.

[3]张大公,张慧.基于计轴技术解决轨道电路异常问题[J].中国科技信息,2023,(23):51-54.

[4]刘国先.中老铁路分路不良分析与优化调整[J].铁路通信信号工程技术,2023,20(S1):32-35.