轨道电路分路不良的成因及解决办法

　　轨道电路分路不良对铁路行车安全的危害是极其严重的。直接反映就是“信号联锁失效”,极有可能造成信号错误开放、道岔中途转换,由此造成列车冲突、脱轨或挤坏道岔等行车事故。因此,如何防止轨道电路分路不良,保证轨道电路良好运用，提高轨道电路的工作稳定性,最大限度地保证行车安全,成为了摆在我们面前的重要课题。

1．轨道电路分路不良的定义及成因分析

1.1 轨道电路分路不良的定义

　　轨道电路是以铁路线的两根钢轨为导体，用引接线连接信号电源和接收设备构成的电气回路。列车占用轨道(列车进入该轨道电路的两根钢轨)，控制台显示该区段占用,称为轨道电路分路状态良好,列车占用轨道,控制台没有显示占用或者没有可靠显示占用,称为轨道电路分路不良。

　　轨道电路分路不良可能产生的不良后果包括: 区间自闭信号直接升级;站内信号有可能错误开放,道岔在列车没有出清区段时错误转换。这些对于行车安全都是至关重要的,是应该绝对禁止的。

1.2 轨道电路分路不良的成因分析

　　引起轨道电路分路不良的主要原因有以下几个方面:

1.2.1 与列车分路电阻有关

　　列车轧上轨道时,作用在两根钢轨上的电阻为分路电阻,是机车车辆轮对电阻，轮轴电阻、轮对与钢轨接触电阻之和。分路电阻的大小,决定着轨道电路分路状态是否良好, 分路电阻越小越好。如果分路电阻超过标准值，就会造成分路不良(不同制式轨道电路分路电阻标准值不同)。

1.2.2 与钢轨面生锈、粉尘及车流量大小有关

　　钢轨在露天状态下受风雨侵蚀自然生锈，轨面生成氧化层,列车分路时氧化层将轮对与轨面隔开,接触电阻增大,造成分路不良。

　　货物在装卸和运输过程中产生的粉尘撒落在轨面上,后经列车轮对碾轧致使轨面形成绝缘层,造成列车分路时轮对与轨面的接触电阻变大,轨道电路出现分路不良，编组站的分路不良多为此种情况。

　　列车在高速行进中轮对与钢轨间会产生摩擦,摩擦过程中就能清除掉轨面上的锈和污染。消除生锈和污染的程度取决于车流大小、车速高低，车流量越大的地方生锈越少，车流量小的地方容易生锈造成分路不良。

1.2.3 钢轨轨面电压

　　钢轨轨面的氧化层及污染层(简称“小良导电层”)在恒定压力条件下，呈现为“类放电管”击穿效应，即：当轨面电压升高到—定程度，便会击穿不良导电层，使轨道电路得以分路，从而达到解决轨道电路分路不良的目的。经过大量试验及现场测试，吸取国外经验，结合当前轨道电路现状，划定了站内轨道电路最小轨面电压等级为3 V、20 V和80 V 3个档级。

1.2.4 分路电流

　　钢轨表面的不良导电层在电压击穿前表现为很高的阻抗，数欧姆、数百欧姆甚至上千欧姆。电压达到击穿值后，电流瞬间增加，分路电阻降低，电流越大，电阻越小。当分路电阻小于标准分路电阻，轨道电路能可靠分路；分路电阻大于标准分路电阻，就会分路不良，此时就必须增大分路电流，继续烧结分路电阻，使其小于标准分路电阻，从而到达分路的目的。

2．解决轨道电路分路不良的具体措施

　　轨道电路分路不良是一个世界性的问题，各国根据自己的国情都采用了不同的方法，主要分“轨道电路方式”和“非轨道电路方式”2种。非轨道电路方式主要包括有计轴式、堆焊及喷涂等；轨道电路方式包括脉冲式、3 v化等。

　　针对我国站内以25 Hz相敏轨道电路和480轨道电路的情况，主要介绍采用基于轨道电路解决分路不良的具体措施。

　　2.1提高送、受电端的阻抗。通过在送、受电端增加谐振电路，提高送、受电端的阻抗，最终达到提高轨面电压的目的，即利用高电压击穿钢轨的不良导电层。

　　2.2提高轨道电路系统的功率。在提高轨面电压的同时，必须保证分路电阻上的电流满足设计要求，这样才能保证接触电阻小于标准分路电阻。

　　2.3采用高返还系统的电子接收器。进一步增加整个轨道电路系统的功率，实现对室外防护盒电容漏电、内部断线、外部连接线断线、钢轨接续线接触不良、钢丝绳引接线接触不良等所有导致轨面电压降低后，不能击穿不良导电层故障的防护。（该措施仅适用于25 Hz相敏轨道电路）

　　2.4采用脉冲式轨道电路。通过周期性的触发储能电容放电，形成周期不对称脉冲信号，占空比约100:1，钢轨上瞬间功率最大能够达到近万瓦(100V、100A)，利用其瞬间功率达到击穿不良导电层的目的，从而解决轨道电路分路不良。脉冲式轨道电路一般在编组站使用，因其轨道电路分路不良原因一般为钢轨面生锈及污染。

3.具有解决分路不良功能的轨道电路系统

结合国情，借鉴国内外在解决轨道电路分路不良问题上的经验，研制开发了具有解决分路不良功能的轨道电路系统：25 Hz相敏轨道电路(UI型)和多特征脉冲轨道电路系统。其中25 Hz相敏轨道电路(UI型)主要适用于轻度腐蚀的分路不良区段，其钢轨轨面电压为3 v档；多特征脉冲轨道电路适用于中度和重度腐蚀的分路不良区段，其钢轨轨面电压为20 V档和80 V档。

3．1 25Hz相敏轨道电路(UI型) 电路组成原理及功能特性

　　25 Hz相敏轨道电路(UI型)，是针对既有存在分路不良的25 Hz相敏轨道电路区段进行的改造。该系统充分体现出技术有效、易于实施、改造经济的特点。

3．2 多特征脉冲轨道电路

　　多特征脉冲轨道电路是在我国高压不对称脉冲轨道电路基础上，吸收近年来法国高压脉冲轨道电路技术而设计的一种具有多种信息特征的脉冲轨道电路。该轨道电路充分利用输出瞬间功率极高(近万瓦，100 V，100A)的特点，完成对站内腐蚀较严重轨道区段锈层、污染物的击穿作用，从而实现列车的良好分路。主要应用于中度和重度污染的轨道区段。

　　25Hz相敏轨道电路(UI型)和多特征脉冲轨道电路，为解决轨道电路分路不良提供了新的途径和方法。经过大量的现场试验及现场运用，充分证明了2种轨道电路系统良好的分路效果，尤其是多特征脉冲轨道电路分路效果更加明显。UI型轨道电路是目前解决轨道电路分路不良切实有效的方法，用较少的改造资金投入解决轨道电路分路不良的技术难题，以保证铁路运输安全，必将成为最有效的解决轨道电路分路不良的手段之一。