高壓脈沖軌道電路在濟(jì)南站的應(yīng)用與改進(jìn)

桑興民 徐 軍 王志維

(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司濟(jì)南設(shè)計(jì)院，濟(jì)南 250022)

1 軌道電路分路不良

軌道電路分路不良危害極大，當(dāng)有車占用時(shí)，軌道繼電器不能落下；無法出現(xiàn)紅光帶，嚴(yán)重危害行車安全。產(chǎn)生分路不良的原因很多，比如鋼軌表面生銹、油污或化學(xué)腐蝕等。濟(jì)南站分路不良的軌道區(qū)段主要有：1001DG、1021-1077DG、1053-1093DG、1095DG、1004DG、1016-1018DG、1120-1152DG、1124-1160DG、1200-1212DG、1208-1210DG等10個(gè)區(qū)段。

2 高壓脈沖軌道電路

高壓脈沖軌道電路具有較高的分路靈敏度和鋼軌絕緣破損防護(hù)功能，抗干擾能力強(qiáng)，并且設(shè)備簡(jiǎn)單，維修方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。高壓脈沖為不對(duì)稱脈沖，含正、負(fù)脈沖兩部分。正脈沖幅值遠(yuǎn)大于負(fù)脈沖，最高可達(dá)100 V；而寬度則遠(yuǎn)小于負(fù)脈沖，但其寬度應(yīng)保證軌道電路接收端有滿意的峰值電壓。其波形如圖1所示。

高壓脈沖軌道電路的主要設(shè)備包括脈沖發(fā)碼器、抑制器、譯碼器以及二元差動(dòng)繼電器等組成。通過脈沖發(fā)碼器產(chǎn)生高壓脈沖信號(hào)，接收端采用譯碼器接收；并將其整流、濾波，供給二元差動(dòng)繼電器。當(dāng)脈沖極性不符，幅值波動(dòng)或牽引電流干擾時(shí)，二元差動(dòng)繼電器失磁落下，導(dǎo)向安全。高壓脈沖軌道電路的極限長(zhǎng)度為1 200 m；并應(yīng)保證在道碴電阻為0.6 Ω/km，電源為25 Hz（或50 Hz）220 V的情況下，軌道電路可靠工作。

3 高壓脈沖軌道電路的應(yīng)用

非電碼化區(qū)段，高壓脈沖軌道電路采用分散式布置，室內(nèi)僅放置譯碼器及二元差動(dòng)繼電器。電碼化區(qū)段，采用集中式布置，除扼流變壓器外均安裝在室內(nèi)綜合托架上。二元差動(dòng)繼電器與聯(lián)鎖組合軌道繼電器的結(jié)合電路，如圖2所示。

為了方便施工，將譯碼器、二元差動(dòng)繼電器、區(qū)段復(fù)示繼電器（DGJF）及阻容元件作為定型內(nèi)配，可以放置兩個(gè)一送一受區(qū)段或一個(gè)一送兩受區(qū)段，如圖3所示。電源采用軌道220 V交流電源；其定型內(nèi)配設(shè)有電壓測(cè)試。電碼化區(qū)段需要另外增加脈沖發(fā)碼器及隔離匹配盒等室內(nèi)設(shè)備。濟(jì)南站共有10個(gè)高壓脈沖軌道區(qū)段，室內(nèi)采用6個(gè)區(qū)段定型組合，3個(gè)電碼化隔離組合。

當(dāng)兩個(gè)高壓脈沖軌道電路相鄰時(shí)，應(yīng)采用極性交叉來防護(hù)。但對(duì)于非正線區(qū)段，若為雙送端的相鄰區(qū)段，允許不做極性交叉。由于二元差動(dòng)繼電器具有可靠地對(duì)不對(duì)稱脈沖的選擇性，高壓脈沖軌道電路與移頻軌道電路、25 Hz軌道電路或AC480型軌道電路等相鄰時(shí)，應(yīng)注意其設(shè)置方式，避免可能存在的干擾。

4 高壓脈沖軌道電路的改進(jìn)

眾所周知，列車運(yùn)行到進(jìn)路上最后一個(gè)道岔區(qū)段時(shí)，若瞬時(shí)因輕車跳動(dòng)，容易引起瞬時(shí)失去分路，列車進(jìn)路可能被解鎖，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致道岔中途轉(zhuǎn)換。故區(qū)段復(fù)示繼電器（DGJF）采用時(shí)間繼電器（JSDXC-B850），延時(shí)3 s，聯(lián)鎖軟件進(jìn)行相應(yīng)修改。JSDXC-B850核心采用單片機(jī)延時(shí)電路，其內(nèi)部電路及軟件設(shè)計(jì)符合故障導(dǎo)向安全原則。然而，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中，該繼電器可靠性較差，故障率較高，存在一定的安全隱患，從而成為制約高壓脈沖軌道電路可靠應(yīng)用的瓶頸。

為了提高電路的可靠性，降低故障率，將JSDXC-B850更換為JWXC-1700。同時(shí)，在聯(lián)鎖組合區(qū)段繼電器（DGJ）的勵(lì)磁條件中，采用區(qū)段復(fù)示繼電器（DGJF）接點(diǎn)加阻容元件的方式，使其緩吸，延時(shí)3 s。但是，此電路與電碼化電路結(jié)合時(shí)，DGJ緩吸時(shí)間太長(zhǎng)，以致列車出清后，使其不能正?；謴?fù)，從而對(duì)上述電路進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。

1）改變阻容元器件參數(shù)；電阻采用260 Ω/20 W，電容采用510 μF/50 V。

2）聯(lián)鎖組合中的區(qū)段繼電器（DGJ）由JZXC-480更換為JWXC-1700。

3）電碼化電路所需的區(qū)段繼電器條件，可由區(qū)段復(fù)示繼電器（JWXC-1700）直接取得。

4）一送多受區(qū)段時(shí)，電碼化區(qū)段繼電器條件宜采用DGJ1。因DGJ1不參與聯(lián)鎖，故將DGJ1區(qū)段繼電器由JZXC-480更換為JWXC-1700，并利用DGJ1對(duì)應(yīng)的二元差動(dòng)繼電器接點(diǎn)驅(qū)動(dòng)該繼電器，可直接用于電碼化電路。

5 高壓脈沖軌道電路與微機(jī)監(jiān)測(cè)結(jié)合

根據(jù)鐵道部《關(guān)于印發(fā)〈鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安全要求〉的通知》（運(yùn)基信號(hào)[2011] 377號(hào)文）的要求，高壓脈沖軌道電路的監(jiān)測(cè)點(diǎn)為譯碼器的輸出端。采集信息主要有高壓脈沖的峰值電壓、電壓波形、波頭有效值電壓、波尾有效值電壓。采集信息通過現(xiàn)場(chǎng)總線上傳到監(jiān)測(cè)站機(jī)，可以通過輸入命令的方式進(jìn)行調(diào)用。

6 結(jié)論

濟(jì)南站高鐵引入站改工程自2011年年初開通以來，高壓脈沖軌道電路運(yùn)行良好，徹底解決了軌道電路分路不良問題。

[1] 鐵道部運(yùn)輸局運(yùn)基信號(hào)[2011] 377號(hào) 關(guān)于印發(fā)《鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安全要求》的通知[S].

[2] 安海君，李建清，李建春．站內(nèi)電碼化預(yù)發(fā)碼技術(shù)[J]．鐵道通信信號(hào)，2002，38(12):6-8.

[3] 趙志熙．計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)技術(shù)[M]．北京：中國鐵道出版社,1999.