3v化25hz相敏轨道电路2003.doc

　　　3v化25Hz相敏轨道电路及其应用王耀杰 西安铁路局电务处 教授级高工 055-22116 710054陈宜 西安局电务器材厂 高工 055-27416 710054 摘要：简要介绍3v化25Hz相敏轨道电路的原理、结构，并介绍了两年来在国内解决轨道电路分路不良所起的作用关键词：轨道电路 分路 3V化1. 概述轨道电路分路不良多发生在轨面污染严重、车辆很少走行的区段钢轨生锈外表氧化层、污染物造成车辆轮对与钢轨之间形成半导体或绝缘层，使轨道继电器残压〔残流〕超标，车辆占用时不能正确显示，造成信号设备联锁失效，给行车带来极大的危害根据铁道部解决轨道电路分路不良的指示，研制出基于轨道电路解决分路不良的方法，又称为“3V化２５Ｈｚ相敏轨道电路〞和“高压脉冲轨道电路〞，在全路各铁路局轨道电路整治和新线建设得到广泛的应用２.基于轨道电路解决分路不良的原理25Hz相敏轨道电路具有省电，适应低道床电阻，极限长度可到达1500m，而且易于计算，能与中国移频和法国移频实行叠加和预叠加电码化，具有较好的绝缘破损防护性能，工作稳定可靠等优点。

但随着电化区段的大量应用，它的分路不良的矛盾也愈加严重，使运输平安和运输效率受到极大影响2.1分路灵敏度的计算：轨道电路的调整状态可等效为如图1(a)所示的电路，轨道电路的分路状态可等效为如图1(b)所示的电路 a〕调整状态时 b〕Rs分路时　　　　　　　　　图１ 在轨道上面任意点Rs分路时，轨间电压VX与受电侧电压Vr比例关系可如下式所示： X点Rs短路轨间电压可计算： 当轨道继电器的电压表示为可靠落下值Vrd和调整状态值Vr那么为分路灵敏度，Zx：轨道电路任意点的阻抗 Zx↑Rsd↑阻抗大，Rsd变大〔Vtr为调整状态继电器工作电压值，Vtrd为继电器可靠落下电压值〕调整状态轨道继电器落下时，受电端电压比↑、Rsd↓返还系数小，Rsd变小 计算结论2.2.1轨道电路任意点阻抗变大，分路灵敏度变大返还系数大，那么分路灵敏度大2.2.3分路时相位变坏轨间信号电压击穿半导体薄膜轨道电路受电端电压3V化：调整状态下受电端电压3V以上，轨道继电器满足调整状态时值；分路时受电端电压1V，接近半导体薄膜残留电压，对应轨道继电器落下值。

2.3.1．2脉冲轨道电路采用脉冲信号源，给轨间施加高电压，减少电力消耗其它频率信号，改善轨道电路分路灵敏度2.4 国外基于轨道电路解决分路不良的方案为了彻底克服半导体氧化薄膜对列车分路轨间残压电压的影响，改善轨道电路的列车的分路特性国际铁路联合会UIC的技术研究所ORE推荐了确保钢轨间车轮完全短路的轨间电压为：1〕50V〔峰值〕：轨面严重氧化生锈区间；2〕10V〔峰值〕；轨面硅层氧化污染的区间；3〕6V〔峰值〕：轻轨车辆走行的较闲散区间；4〕1.1V〔峰值〕：轨面较干净区间对于严重生锈轨面，采用1〕、2〕标准，那么采用高压脉冲轨道电路，对于一般生锈轨面可采用3〕、4〕标准，那么采用25HZ提高轨面电压方法〔俗称3V化〕，少量短轨道电路可采用轨面峰值≥7V日本国也采用了类似的标准来提高轨间电压，从而解决轨道电路分路不良问题３. 3V化25Hz相敏轨道电路主要器材3．1调谐器：扼流变压器增加第三线圈和相应元件构成谐振电路，谐振极点置于25HZ，使抗不平衡电化干扰到达100A以上，利用谐振增大励磁阻抗，改良分路特性此外，元件还保证故障一平安的原那么3.2电抗变压器：利用电抗器使之稳定在一定范围，在提高分路灵敏度的同时，满足第三轨阻抗5Ω时的断线监督。

调相器:调相器串接在轨道电路的受端，电感和电容串接，电容可相互并接改变容量以调整相位其它器材:改良型送端变压器、扼流变压器及电阻、防护盒及轨道继电器为解决电码化叠加问题，研制了配套的隔离器、调相匹配盒４. 　3V化25Hz相敏轨道电路系统原理采用新型器材按照如图２所示的电路接线，谐振扼流变压器与钢轨连接后，提高了整个轨道回路的25Hz阻抗受端电抗变压器减缓了轨道电路终端设备在高道床电阻和长轨道电路情况下电压的增高趋势，新型送端变压器在低道床电阻和长轨道电路下能够满足轨道电路的一次调整图2５.主要技术指标适用于非电化、50Hz交流电化区段为站内轨道电路在轨道电路极限长度内，能满足调整、分路的要求，实现一次性调整、轨道电路种类与极限长度分路特性如表１所示　　　　轨道电路极限长度及分路特性表　　　　　表１轨道电路类型道床电阻极限长度二元交流继电器电子继电器或电子防护盒到发线及无岔区间一送一受≥ΩKm1500mL≤1500m, ≥ΩL≤1200m, ≥ΩL≤800m, ≥ΩL≤400m, ≥ΩL≤1500m, ≥ΩL≤1200m, ≥ΩL≤800m, ≥ΩL≤400m, ≥Ω道岔 区间一送二受≥ΩKm1000mL≤1000m, ≥ΩL≤800m, ≥ΩL≤1000m, ≥ΩL≤800m, ≥Ω一送三受≥ΩKm800mL≤800m, ≥ΩL≤800m, ≥Ω在电化区段要求钢轨牵引总电流≤1000A，不平衡系数≤10%相邻区可实行钢轨极性交叉具有可靠的绝缘破损防护性能。

双扼流轨道电路中心线接地连接，与吸上线连接形成的第三轨不应该小于5Ω，中心接地电阻不小于2Ω〔25Hz〕，断轨时不应失去列车占用监督环境温度：-30℃~+60℃；相对湿度：＜80%轨道继电器的有效电压不小于15V，分路残压，JRJC≤，电子继电器或电子防护盒≤11V　该轨道电路于2007年12月11日通过铁道部技术审查，并在全路各铁路局轨道电路整治和新线建设得到广泛的应用截止2021年 7月，全路已上道5829个3v轨道区段，整治效果显著，达标率85%以上，较好的解决了分路不良的问题，并且该系统具有实施简便、工作稳定的优点，深受用户好评２００９年运用如表２所示，２００８年运用情况如表３所示　　　　　２００９年运用情况　　　　　　表２序号工程名称地点数量〔区段〕设备型号1分路不良整治成都局7403V化设备2分路不良整治郑州局12343V化设备3分路不良整治武汉局4023V化设备4分路不良整治南宁局1013V化设备5分路不良整治济南局4503V化设备6分路不良整治兰州局2993V化设备7分路不良整治太原局183V化设备8分路不良整治南昌局3873V化设备9分路不良整治广铁集团4303V化设备10分路不良整治青藏公司1053V化设备11分路不良整治乌局323V化设备12分路不良整治哈局133V化设备13分路不良整治汉硕铁路公司183V化设备14新线建设襄渝线改造443V化设备15新线建设郑西客专323V化设备合计4305　　　　　　　　２００８年运用情况表　　　　　　表３序号工程名称地点数量〔区段〕设备型号1分路不良整治西安局8713V化设备2分路不良整治郑州局1953V化设备3分路不良整治昆明局3593V化设备4分路不良整治成都局563V化设备5分路不良整治南宁局43V化设备6分路不良整治南昌局83V化设备7分路不良整治太原局33V化设备8分路不良整治呼和局83V化设备9分路不良整治武汉局123V化设备10分路不良整治广铁公司33V化设备11分路不良整治兰州局23V化设备12朔黄铁路公司肃宁13V化设备13孝柳铁路公司太原23V化设备合计1524。