簡(jiǎn)談運(yùn)用機(jī)車(chē)信號(hào)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償電容檢測(cè)

高 璇

(武漢電務(wù)段，武漢 430000)

簡(jiǎn)談運(yùn)用機(jī)車(chē)信號(hào)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償電容檢測(cè)

高 璇

(武漢電務(wù)段，武漢 430000)

通過(guò)對(duì)機(jī)車(chē)信號(hào)數(shù)據(jù)的分析，準(zhǔn)確定位區(qū)間移頻軌道電路不良補(bǔ)償電容。

補(bǔ)償；電容；機(jī)車(chē)信號(hào)

UM71及ZPW-2000型移頻軌道電路傳輸通道依靠鋼軌進(jìn)行傳輸，信息載頻采用的是1 700、2 000、2 300和2 600 Hz 4種載頻，由于鋼軌的電氣特性呈電感性，對(duì)1 700～2 600 Hz的高頻信號(hào)有著甚高的感抗值，阻礙了信息的傳輸。為此，對(duì)于長(zhǎng)度超過(guò)300 m的ZPW-2000型、長(zhǎng)度超過(guò)350 m的UM71型電碼化區(qū)段及區(qū)間移頻軌道電路，在鋼軌上一段距離內(nèi)必須加裝補(bǔ)償電容，抵消鋼軌電感，使傳輸通道呈阻性，減少鋼軌對(duì)傳輸信號(hào)的衰耗。當(dāng)電容失效時(shí)，由于補(bǔ)償作用的消失，鋼軌感性的作用，將使信號(hào)在鋼軌上產(chǎn)生較大的衰減，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成軌道電路紅光帶、電碼化掉碼等故障，威脅行車(chē)安全，因此確保補(bǔ)償電容運(yùn)用良好相當(dāng)重要。

1 既有補(bǔ)償電容檢測(cè)手段的弊端

既有的補(bǔ)償電容檢測(cè)方法一般有如下幾種：

1）周期人工測(cè)試。由于補(bǔ)償電容是均勻設(shè)置在鋼軌上，若安排人工周期性對(duì)補(bǔ)償電容進(jìn)行在線測(cè)試，將耗費(fèi)大量人力和天窗點(diǎn)時(shí)間。

2）軌道電路接收電壓分析判斷。補(bǔ)償電容失效后，由于阻抗的變化，會(huì)導(dǎo)致主軌接收電壓及小軌接收電壓發(fā)生變化，可通過(guò)對(duì)電壓的監(jiān)控來(lái)判斷電容的特性是否正常。但軌道電路電壓易受季節(jié)、天氣等因素干擾，影響分析準(zhǔn)確率。且該分析法僅能判斷出該區(qū)段中存在補(bǔ)償電容不良，無(wú)法準(zhǔn)確定位，還需現(xiàn)場(chǎng)逐一測(cè)試查找。

3）部局動(dòng)檢車(chē)、試驗(yàn)車(chē)檢測(cè)。試驗(yàn)車(chē)、動(dòng)檢車(chē)檢測(cè)定位準(zhǔn)確，但存在交路覆蓋不全和周期過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。

2 運(yùn)用機(jī)車(chē)信號(hào)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)補(bǔ)償電容的檢測(cè)

武漢電務(wù)段信息分析中心運(yùn)用機(jī)車(chē)信號(hào)數(shù)據(jù)，能準(zhǔn)確定位特性不良的補(bǔ)償電容。

1）補(bǔ)償電容與機(jī)車(chē)信號(hào)感應(yīng)電壓的關(guān)系

列車(chē)在區(qū)間軌道電路和站內(nèi)電碼化區(qū)段運(yùn)行時(shí)，被機(jī)車(chē)第一輪對(duì)短路的移頻信號(hào)電流就會(huì)在鋼軌周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，使裝在機(jī)車(chē)上的感應(yīng)線圈接收到信號(hào)電壓。機(jī)車(chē)信號(hào)記錄器將運(yùn)行中感應(yīng)電壓不間斷的記錄，便形成如圖1所示的機(jī)車(chē)感應(yīng)電壓曲線。

圖1 機(jī)車(chē)感應(yīng)電壓曲線

圖1 機(jī)車(chē)感應(yīng)電壓曲線

從圖1可以看出，機(jī)車(chē)感應(yīng)電壓在軌道電路入口端最低，出口端最高，且隨列車(chē)的運(yùn)行呈規(guī)律性的波浪形起伏波動(dòng)。

為確定曲線與補(bǔ)償電容的對(duì)應(yīng)關(guān)系，選取柳林站Q8G進(jìn)行實(shí)測(cè)。如圖2所示，該區(qū)段共8個(gè)補(bǔ)償電容，每一次波動(dòng)的最低點(diǎn)便是補(bǔ)償電容位置。在兩個(gè)相鄰補(bǔ)償電容之間，感應(yīng)電壓會(huì)出現(xiàn)一次凸起，這便是補(bǔ)償電容對(duì)傳輸?shù)难a(bǔ)償特性起到效果。

圖2 對(duì)應(yīng)補(bǔ)償電容截圖

2）試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析及效果

既然補(bǔ)償電容的效果可從機(jī)車(chē)信號(hào)感應(yīng)電壓曲線上得到體現(xiàn)，那么在補(bǔ)償電容失效時(shí)，是否機(jī)車(chē)信號(hào)感應(yīng)電壓也會(huì)有相應(yīng)的變化？

我們對(duì)此進(jìn)行試驗(yàn)，將補(bǔ)償電容打掉前后的機(jī)車(chē)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)補(bǔ)償電容失效后，從感應(yīng)電壓曲線上可明顯看出補(bǔ)償效果消失，因此，通過(guò)機(jī)車(chē)信號(hào)數(shù)據(jù)確實(shí)可以對(duì)補(bǔ)償電容特性進(jìn)行檢測(cè)。

案例1：區(qū)間軌道電路補(bǔ)償電容試驗(yàn)，如圖3所示。

案例2：站內(nèi)股道補(bǔ)償電容試驗(yàn)，如圖4所示。

運(yùn)用此分析方法，武漢電務(wù)段信息分析中心在2011年8月中旬，對(duì)武漢鐵路局管內(nèi)京九線淮濱—蔡山段370 km（K906.66-K1277.25）線路補(bǔ)償電容運(yùn)用情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)疑似不良補(bǔ)償電容71處，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查、實(shí)測(cè)，處理了斷線、容量衰耗電容62處，準(zhǔn)確率達(dá)87%。隨后部電務(wù)試驗(yàn)車(chē)于8月28日至9月1日對(duì)京九線進(jìn)行檢測(cè)，武漢鐵路局管內(nèi)區(qū)間及正線股道未發(fā)現(xiàn)一處不良補(bǔ)償電容。說(shuō)明此分析方法是可行的。

圖3 區(qū)間補(bǔ)償電容案例截圖

圖4 站內(nèi)補(bǔ)償電容案例截圖

3 結(jié)論

運(yùn)用機(jī)車(chē)信號(hào)數(shù)據(jù)檢測(cè)補(bǔ)償電容，與現(xiàn)在既有的幾種檢測(cè)方法相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)：一是分析方法簡(jiǎn)單易行，準(zhǔn)確率較高；二是數(shù)據(jù)隨列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)記錄，無(wú)需專(zhuān)用檢測(cè)設(shè)備，來(lái)源便捷；三是能直接確定不良補(bǔ)償電容的位置，直觀準(zhǔn)確?？赏ㄟ^(guò)周期性對(duì)機(jī)車(chē)信號(hào)數(shù)據(jù)的分析取代現(xiàn)場(chǎng)人工周期性補(bǔ)償電容測(cè)試工作，提高現(xiàn)場(chǎng)工作效率。

Through the analysis of the locomotive signal data, the paper introduces how to accurately position defective compensation capacitors in frequency-shift modulated track circuit.

compensation; capacitor; locomotive signal

10.3969/j.issn.1673-4440.2016.06.020

2016-11-14）