CN102785680A

CN102785680A - 一种克服轨道电路分路不良的方法

Info

Publication number: CN102785680A
Application number: CN2012102852261A
Authority: CN
Inventors: 赵彦星
Original assignee: China Shenhua Energy Co Ltd; Shuohuang Railway Development Co Ltd
Current assignee: China Shenhua Energy Co Ltd; Shuohuang Railway Development Co Ltd
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2032-08-10
Also published as: CN102785680B

Abstract

本发明针对现有技术根据《铁路信号维护规则》进行一次性调整后不能有效克服轨道电路分路不良的缺陷，提供一种能够有效克服轨道电路分路不良的方法，该方法包括：（1）在所述送电端轨道电源变压器的输出电压保持不变的情况下，测量受电端轨道中继变压器的变比与受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系；（2）根据所述对应关系确定期望的所述受电端轨道中继变压器的变比；以及（3）将所述受电端轨道中继变压器的变比调整到所确定的期望值。

Description

一种克服轨道电路分路不良的方法

技术领域

本发明涉及铁路领域，尤其涉及一种克服轨道电路分路不良的方法。

背景技术

目前，国内一般采用轨道电路的方式来检测列车轨道区段的占用情况。通常，现有的轨道电路按照轨道电路送电端、受电端是否带扼流变压器而可以分为送电端、受电端均带扼流变压器和送电端、受电端均不带扼流变压器两种情况；按照受电端的设置情况可以分为一送一受、一送两受和一送三受三种轨道电路形式。

图1是典型的一送一受带扼流变压器的25Hz相敏轨道电路的电路原理图。25Hz相敏轨道电路的轨道电源和局部电源分别由独立的25Hz轨道分频器和局部分频器给轨道继电器的轨道线圈和局部线圈供电。首先，电路采用25Hz电源连续供电，受电端采用二元二位轨道继电器，其受电端、送电端均设有对应的扼流变压器及限流电阻等器件。其次，整个轨道电路的流经过程是：25Hz电源屏（轨道分频器和局部分频器）由室内分别供出25Hz轨道电源和局部电源，轨道电源由室内供出，通过电缆供向室外，经由送电端轨道电源变压器BG₂₅、送电端限流电阻Rx、送电端扼流变压器BE₂₅、钢轨线路、受电端扼流变压器BE₂₅、受电端轨道中继变压器BG₂₅、电缆线路，送回室内，再经过防雷硒堆Z、防护盒HF给受电端二元二位轨道继电器GJ的轨道线圈供电。局部线圈的25Hz电源由室内供出，当轨道线圈和局部线圈所得的电压满足规定的相位和频率要求时，二元二位轨道继电器GJ吸起，轨道电路处于工作状态；反之，二元二位轨道继电器GJ落下，轨道电路处于不工作状态。

对于现有的轨道电路而言，由于在常不走车的轨道电路区段会在钢轨轨面上形成锈层，从而当列车通过该区段时轮对与钢轨的接触电阻增大，轨道电路电压降幅较小，不能使轨道继电器可靠落下，由此造成了轨道电路分路不良，破坏了信号联锁关系，为诱发行车事故埋下了重大安全隐患。

发明内容

本发明的发明人发现，目前，我国铁路轨道电路调整是根据铁道部制定的《铁路信号维护规则》进行一次性调整的，即在春夏秋冬轨道电路最不利的情况下，通过一次调整来保证轨道电路的正常工作，然而由于《铁路信号维护规则》调整表所计算的参数考虑了满足我国南方地区阴雨潮湿环境、又满足北方地区气候干燥的不同环境，因此在满足轨道电路一次性调整之后，由于地理位置、区段长度、道床泄漏、人为调整等因素造成了轨道电路最低电压并不相等，所以仍然存在因轨道电路分路不良而导致的行车事故的发生。本发明的发明人发现，如果能够周期性地检测轨道电路的各个参数并适时地进行调整，则能够有效地避免因分路不良导致的行车事故的发生。

本发明提供一种克服轨道电路分路不良的方法，该轨道电路包括轨道电源和局部电源，轨道电源所提供的电流通过电缆、经由送电端轨道电源变压器、送电端限流电阻、钢轨线路、受电端轨道中继变压器、电缆线路、防雷硒堆、防护盒而被提供给受电端轨道继电器的轨道线圈，局部电源则给受电端轨道继电器的局部线圈供电，该方法包括：

（1）在所述送电端轨道电源变压器的输出电压保持不变的情况下，测量所述受电端轨道中继变压器的变比与所述受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系；以及

（2）根据所述对应关系确定期望的所述受电端轨道中继变压器的变比；

（3）将所述受电端轨道中继变压器的变比调整到所确定的期望值。

由于本发明所提供的克服轨道电路分路不良的方法是在根据铁道部制定的《铁路信号维护规则》进行一次性调整之后适时地调整受电端轨道中继变压器的变比，所以能够有效地克服轨道电路分路不良。

附图说明

图1是典型的一送一受带扼流变压器的25Hz相敏轨道电路的电路原理图；

图2是根据本发明一种实施方式的克服轨道电路分路不良的方法流程图；

图3是结合朔黄铁路灵寿站8DG轨道区段得到的受电端轨道中继变压器的变比与受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系；

图4是结合黄骅港16股轨道电路得到的受电端轨道中继变压器的变比与受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系；

图5是结合朔黄铁路灵寿站14DG轨道电路区段得到的受电端轨道中继变压器的变比与受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系；

图6是结合朔黄铁路灵寿站D9G轨道区段得到的受电端轨道中继变压器的变比与受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系；

图7是结合朔黄铁路港口站II股道轨道电路得到的受电端轨道中继变压器的变比与受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系；

图8是结合朔黄铁路灵寿站8DG电化区段轨道电路得到的受电端轨道中继变压器的变比与受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系；

图9是结合黄骅港48/56WG非电化区段轨道电路得到的受电端轨道中继变压器的变比与受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系。

具体实施方式

下面结合附图来详细描述根据本发明的克服轨道电路分路不良的方法。

如图2所示，根据本发明一种实施方式的克服轨道电路分路不良的方法包括以下步骤：

S21、在所述送电端轨道电源变压器的输出电压保持不变的情况下，测量所述受电端轨道中继变压器的变比与所述受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系；

S22、根据所述对应关系确定期望的所述受电端轨道中继变压器的变比；

S23、将所述受电端轨道中继变压器的变比调整到所确定的期望值。

下面结合朔黄铁路发展有限责任公司的相关铁路区段对本发明的上述方法进行详细描述。

1、电化区段受电端有扼流变压器的轨道电路的特性分析

（1）首先结合朔黄铁路灵寿站8DG轨道区段进行分析。该区段为一送一受短轨道电路，轨道电路受电端有扼流变压器、有室外隔离盒、有4欧姆的可调电阻，区段长度为141米。采用步骤S21-S23测得的受电端轨道中继变压器的变比与受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系如图3所示。其中，图3中的“分路电阻4.4欧姆”，表示在轨道电路的受电端存在4.4欧姆的分路电路，“降幅电压”表示无4.4欧姆分路电阻与有4.4欧姆分路电阻情况下受电端轨道中继变压器的二次电压之间的差值，后面各附图中也类似表示；应当说明的是，这里的4.4欧姆的分路电阻是在测试轨道电路分路状态时临时使用的电阻，其中在测试时，将该分路电阻连接在两根钢轨之间，在测试结束时拆除该分路电阻即可，后面各附图中也是类似表示。

（2）再次结合黄骅港16股轨道电路进行分析。该区段为一送一受长轨道电路，受电端有扼流变压器，有2.2欧姆电阻，区段长度1192米。采用步骤S21-S23测得的受电端轨道中继变压器的变比与受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系如图4所示。

（3）结合朔黄铁路灵寿站14DG轨道电路区段进行分析。该区段为一受双受区段，受电端有扼流变压器、有4欧姆的可调电阻。采用步骤S21-S23测得的受电端轨道中继变压器的变比与受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系如图5所示。

通过以上三种情况的测试数据分析可知，在电化区段轨道电路受电端有扼流变压器的情况下：

1）在一送一受轨道电路受电端轨道变压器变比为1：11.9和一送双受受电端轨道变压器变比为1：15.2时，受电端轨道中继变压器的视入阻抗和变比相互作用使得调整状态下轨道电路受电端的电压值最高，轨道电路传输距离最远。

2）受电端的受电端轨道中继变压器变比愈小，相同分路电阻下产生的分路电压降幅愈大。即：电化区段受电端的受电端轨道中继变压器变比越小，越有利于轨道电路分路，分路灵敏度最佳受电端轨道中继变压器变比是1：11.9，而且与轨道电路长度几乎无关。

2、非电化区段受电端无扼流变压器的轨道电路的特性分析

（1）首先结合朔黄铁路灵寿站D9G轨道区段进行分析。该区段为一送一受短轨道电路，轨道电路受电端无扼流变压器、有室外隔离盒，区段长度为25米。采用步骤S21-S23测得的受电端轨道中继变压器的变比与受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系如图6所示。

（2）再次结合朔黄铁路港口站II股道轨道电路进行分析。该区段为一送一受长轨道电路，受电端无扼流变压器，区段长度1141米。采用步骤S21-S23测得的受电端轨道中继变压器的变比与受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系如图7所示。

通过以上两种不同长度的轨道电路测试数据和曲线分析可知，在非电化区段受电端无扼流变压器的轨道电路中：

1）长度为25米和长度1141米的轨道电路分别在受电端轨道中继变压器变比为1：29和1：30时，受电端轨道中继变压器的视入阻抗和变比相互作用出现峰值，即：轨道传输距离达到极限状态。

2）受电端轨道中继变压器的变比由小至大变化时，虽然长度不同，但在相同分路电阻的情况下所产生的分路电压降幅均呈现弧形曲线。区段长度为25米时的曲线顶点的最大降幅为4.06V，区段长度为1141米时的曲线顶点的最大降幅为6.79V，对应受电端轨道中继变压器的变比分别为1：20和1：15.2。这就是说，在非电化区段受电端无扼流变压器的轨道电路中，轨道电路分路灵敏度的最高点随轨道电路长度的增加向受电端轨道中继变压器变比小的方向位移，其分路灵敏度最佳区域在1：15.2至1：20之间。

3）通过将受电端轨道中继变压器的变比由《铁路信号维护规则》中所规定的1：50调整为1：20，长度为25米的轨道电路的分路灵敏度提高了约（4.06-1.95）/1.95=1.08倍；受电端轨道中继变压器的变比调整为1：15.2时，长度为1141米的轨道电路的分路灵敏度提高了约（6.79-2.23）/2.23=2.04倍。另外，从图7中可以看出：受电端轨道中继变压器的变比为1：50时，该区段的调整状态电压为24.3V，与受电端轨道中继变压器的变比为1：11.9时的调整状态电压24.1V基本相等，但该区段在相同的分路电阻情况下分路所产生的电压降幅明显不同，其分路灵敏度相差（6.4-2.23）/2.23＝1.87倍。

3、轨道电路受电端电阻对轨道电路参数的影响

（1）首先结合朔黄铁路灵寿站8DG电化区段轨道电路进行分析，该区段长度为141米，受电端有扼流变压器。在受电端轨道中继变压器的钢轨侧在受电端轨道中继变压器的输入端串联接入额外的4欧姆电阻（对应于图8中的“电阻4欧姆”）和不串联接入额外的4欧姆电阻（对应于图8中的“电阻0欧姆”）的情况下，采用步骤S21-S23测得的受电端轨道中继变压器的变比与受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系如图8所示。

（2）其次结合黄骅港48/56WG非电化区段轨道电路进行分析，该区段长度为184米，受电端无扼流变压器。在受电端轨道中继变压器的钢轨侧在受电端轨道中继变压器的输入端串联接入额外的2.2欧姆电阻（对应于图9中的“电阻2.2欧姆”）和不串联接入额外的2.2欧姆电阻（对应于图9中的“电阻0欧姆”）的情况下，采用步骤S21-S23测得的受电端轨道中继变压器的变比与受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系如图9所示。

从图8和图9可以看出:

1）在同一轨道电路区段受电端电压、送电端限流电阻不变的情况下，无论受电端增加电阻（例如，上述的在受电端轨道中继变压器的输入端串联接入的额外的4欧姆或2.2欧姆电阻）与否，其分路灵敏度都随受电端轨道中继变压器变比的减少而提高，在受电端轨道中继变压器的输入端串联接入额外的电阻后使其分路电压降幅曲线随受电端轨道中继变压器变比的减少而趋于平缓，并在受电端轨道中继变压器变比为1：15.2时两条曲线基本相交，即在受电端轨道中继变压器变比不变、在受电端轨道中继变压器的输入端串联接入额外的2.2欧姆电阻和改变受电端轨道中继变压器变比但不串联接入该额外电阻这三种情况下分路灵敏度在变比为1：15.2时曲线相交，分路电压降幅基本相等，也就是分路灵敏度基本相等。

2）受电端轨道中继变压器变比为1：50时，在受电端轨道中继变压器的输入端串联接入额外的2.2欧姆电阻其分路灵敏度提高了约（4.51-2.18）/2.18=1.07倍，但如果在受电端轨道中继变压器的输入端不串联接入该额外的电阻而把受电端轨道中继变压器变比调整为1：15.2时，其灵敏度比1：50时提高了约（5.97-2.18）/2.18＝1.74倍。这说明改变受电端轨道中继变压器变比更有利于提高轨道电路分路灵敏度。

4、轨道电路受电端电阻对机车地面发码电流的影响分析

机车地面发码电流是本领域技术人员公知的术语，此处不做进一步分析。以图9所获得的数据进行分析，假设受电端发码，发码电压为70V，机车占用该区段的分路电阻为1欧姆，受电端轨道中继变压器的变比为1：50。受电端无电阻时，受电端机车发码电流为：70/50/1＝1.4A；受电端增加2.2欧姆电阻，受电端机车发码电流为：70/50/(1+2.2)=0.44A。如果采用调整受电端轨道中继变压器变比的方法提高分路灵敏度，受电端轨道中继变压器变比在1：15.2时，受电端机车发码电流为：70/15.2/1=4.6A。由此可见，利用在受电端轨道中继变压器的输入端串联接入额外的电阻的方法提高分路灵敏度对受电端机车地面发码电流影响较大，所以在电码化区段不推荐采取在受电端轨道中继变压器的输入端串联接入额外电阻的方法提高轨道电路分路灵敏度。

当然，在步骤S22之后，根据本发明的方法还可以包括：将所述送电端限流电阻的阻值固定在最大值；调整所述送电端轨道电源变压器的变比，使得所述受电端轨道继电器能够吸起，以此来调整轨道电路的电压。当然，在调整轨道电路电压之后，还可以及时调整机车发码电流。

综上所述，根据本发明的克服轨道电路分路不良的方法具有以下优点：消除了因技术标准缺失而人为调整所造成的轨道电路分路不良区；无需任何投资，通过技术调整，即能消除轨道电路分路不良；按《铁路信号维护规则》调整统计的分路不良区段数量，采用此方法调整后，一般情况下，可减少轨道电路分路不良区段数量20%以上。

以上仅结合本发明的优选实施方式对本发明进行了详细描述，但是本领域技术人员应当理解，在不背离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种变形和修改。

Claims

1.一种克服轨道电路分路不良的方法，该轨道电路包括轨道电源和局部电源，轨道电源所提供的电流通过电缆、经由送电端轨道电源变压器、送电端限流电阻、钢轨线路、受电端轨道中继变压器、电缆线路、防雷硒堆、防护盒而被提供给受电端轨道继电器的轨道线圈，局部电源则给受电端轨道继电器的局部线圈供电，该方法包括：

（1）在所述送电端轨道电源变压器的输出电压保持不变的情况下，测量所述受电端轨道中继变压器的变比与所述受电端轨道中继变压器的二次电压之间的对应关系；

（2）根据所述对应关系确定期望的所述受电端轨道中继变压器的变比；以及

2.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：改变轨道区段的长度并重复所述步骤（1）至（3）。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：在所述受电端轨道中继变压器的输入端串联接入额外的电阻，并重复所述步骤（1）至（3）。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：分别在在所述受电端轨道中继变压器的输入端串联接入额外电阻和不在所述受电端轨道中继变压器的输入端串联接入额外电阻的情况下，测量所述受电端轨道中继变压器的变比与受电端发码电流之间的变化关系。

5.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的方法，其中，在步骤（2）之后，该方法还包括：

将所述送电端限流电阻的阻值固定在最大值；

调整所述送电端轨道电源变压器的变比，直到所述受电端轨道继电器能够吸起。