2024年5月19日发(作者:程诚)
ZPW-2000A轨道电路电压波动排查分析
摘要:ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞技术是我国目前安全性高、传输性能
号,具有自主知识产权的一种自动闭塞制式,就目前ZPW-2000A型轨道电路接收
电压变化的原因进行浅析,并提出了一些相应的处理措施,希望能为实践工作提
供一些借鉴。
关键词:ZPW-2000A;轨道电路;电压波动
引言:ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞轨道电路,是在法国UM71无绝缘轨
道电路技术引进及国产化基础上,并结合国情在其系统安全性,系统传输性能及
系统可靠性方面进行了技术改造与创新。该产品符合无绝缘、双方向、速差式自
动闭塞技术的发展方向,拥有良好的传输性能和很高的分流敏感性,还拥有整个
过程中的断轨检测功能。但是,ZPW-2000A型轨道电路在使用中,由于受到外部
环境的干扰,轨道区段电压很容易发生变化,使该系统的工作性能受到很大的影
响。
-2000A轨道电路外界因素影响
1.1道床电阻变化
道床的光洁度和雨雪等因素对其阻力有很大的影响,在雨雪气候条件下,由
于铁轨与扣件、石渣的密切接触,使道床的阻力逐步降低,从而使部分线路的压
降更加显著。为了解决由于石碴清洁程度不够而导致道床阻力变小的问题,工务
会进行道床清筛作业。在清筛结束后,道床阻力会相应上升,轨道电路接收电压
也会相应上升,这是一种很常见的情况,在进行作业之前,需要对此做出充分的
准备
[1]
。
1.2钢轨附着设备异常
为了确保列车运行的安全性,轨道附着设备不断增多,例如:车务处的红外
轴温度检测仪、TVDS装置和工务处的锚索装置。装置均连接有供电及监控讯号,
若其与铁轨的绝缘出现隐患,则会造成铁轨上的供电或监控讯号串接至铁轨,造
成轨道接收电压出现异常变动。可以请求装置主管部门对装置进行绝缘对地测试,
或者请求装置关机一次,对装置进行一次检验,观察轨道电压是否还存在波动。
1.3监测数据异常
微机监测系统得到了越来越多的使用,针对电务信号监控的收集模式和方法
也在逐步改进,因此,在使用过程中,需要确保采集到的电气特性是正确的。对
于ZPW-2000A型铁路线路上的电压检测,都是根据单片机的监控曲线来进行的,
偶尔会出现外界干扰使得监控数据不准确,这种情况下,需要用人工测试或实时
在线测试数据来与之进行比较,识别出设备或监控系统存在的问题,并采用对应
的方法加以解决
[2]
。
-2000A轨道电路设备自身影响
2.1补偿电容失效
轨道电路根据载频频率、最低道床电阻值、轨道电路传输状态的要求,采用
“等间距法”分段加装补偿电容,使钢轨对移频信号的传输趋于阻性,接收端能
够获得较大的信号能量,因此补偿电容性能好坏直接影响到轨道电路传输性能,
表现为轨道接收电压的变化。
补偿电容步长的设置
补偿电容失效的原因常见为:①补偿电容自然老化;②施工或其他外界因素
导致电容连线损伤或断裂;③电容塞钉与钢轨接触不良等。
可以利用部分的主轨道和小轨道的电压变化,以及现场的测试检查等方法来
找到故障电容的所在。但是对于新建设的线路,需要按照设计图纸,仔细地核实
补偿电容的数量和容值
[3]
。
2.2设备接触不良
电路设备接触不良是造成ZPW-2000A轨道电路接收电压波动的主要原因。设
备接触不良的原因很多,主要有:①室内设备底座接触不良;②钢轨引入线和接
续线塞钉接触不良;③箱盒配线端子接触不良;④电缆对地或线间绝缘不良。
2.3设备器材不良
器材不良是指ZPW-2000A轨道电路上相关器材损坏或者性能不良,这些器材
主要包括室内发送盒、接收盒、衰耗盒、模拟网络,室外调谐匹配单元、空心线
圈、空扼流、电源引入线、电缆等。
-2000A轨道电路电压波动诱因的解决对策分析
3.1加强设备防护工作
一是在补偿电容及电源引入线塞钉使用油漆封堵,以降低腐蚀的可能。二是
优化施工工艺,普速线路电容塞钉考虑从钢轨内侧安装或采用分体式、内椎铜套
式塞钉,减少外界腐蚀。三是针对线路大机捣固、大机清筛、大列换枕等易造成
电容器材损害的施工作业,提建议推广电容枕,将电容内嵌入枕木中,减少损坏
率。四是提升调谐区特性,长短引入线尽量靠近但不得相碰,减少邻频信号干扰。
调谐区电气绝缘节引入线布置
3.2强化日常监测与测试分析工作
加强微机监测浏览分析工作,及时找出主轨道接收电压异常与小轨道接收电
压异常,并进行电气特性测试,对电压波动的具体类型进行分析。如果是因为集
中监测问题造成的电压波动,应该尽快分析原因组织克服,必要时安排厂家技术
人员来核实监控系统和监控数据,在对监控数据进行修正前,还应该手工的方法
来进行测试和分析,以提升监控的准确性
[5]
。
3.3提高设备检修质量
ZPW-2000A型轨道电路区间维护周期长,区间信号设备检修通常以每年一次
为周期,应该按照有关规定,认真做好有关设备的检修工作,并加强各个设备测
试数据的对比和分析工作。此外,电务信号维护部门还应该严格执行每个季度的
区间设备巡查工作,用钳形表对引入线电流进行测试,并做好数据分析工作,尽
可能规避异常波动情况发生
[4]
。
结论:
ZPW-2000A型轨道电路在运行过程中出现了电压波动的不稳定现象,这将会
对列车的运行产生直接的影响。有关部门应该根据现实情况,采取行之有效的方
法,对ZPW-2000A轨道电路电压波动的诱发原因进行综合分析,制定出相应的应
对方案,将电路中存在的各类不利的影响因素全部清除掉,以达到我国铁路事业
的健康可持续发展的目的。
参考文献:
[1]唐敦辉.关于ZPW-2000A轨道电路小轨出电压呈正弦波动探讨[J].铁路通
信信号工程技术,2022,19(05):101-103.
[2]熊丰,沈洪波.ZPW-2000A轨道电路衰耗器底座短路引发电压波动案例分析
[J].铁路通信信号工程技术,2021,18(S1):43-47.
[3]王文彬,张奎刚.ZPW-2000轨道电路轨出电压季节性波动的分析与研究[J].
铁路通信信号工程技术,2021,18(S1):135-138.
[4]张占鹏.ZPW-2000A轨道电路主轨电压波动处置方法[J].铁路通信信号工
程技术,2021,18(08):75-79.
[5]李奕霖.ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的四端网等效模型仿真研究[J].电
子设计工程,2021,29(09):46-50.作者简介:张泽军(1991.09-)男,广东省广州
市,助理工程师,主要研究方向铁路信号控制
2024年5月19日发(作者:程诚)
ZPW-2000A轨道电路电压波动排查分析
摘要:ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞技术是我国目前安全性高、传输性能
号,具有自主知识产权的一种自动闭塞制式,就目前ZPW-2000A型轨道电路接收
电压变化的原因进行浅析,并提出了一些相应的处理措施,希望能为实践工作提
供一些借鉴。
关键词:ZPW-2000A;轨道电路;电压波动
引言:ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞轨道电路,是在法国UM71无绝缘轨
道电路技术引进及国产化基础上,并结合国情在其系统安全性,系统传输性能及
系统可靠性方面进行了技术改造与创新。该产品符合无绝缘、双方向、速差式自
动闭塞技术的发展方向,拥有良好的传输性能和很高的分流敏感性,还拥有整个
过程中的断轨检测功能。但是,ZPW-2000A型轨道电路在使用中,由于受到外部
环境的干扰,轨道区段电压很容易发生变化,使该系统的工作性能受到很大的影
响。
-2000A轨道电路外界因素影响
1.1道床电阻变化
道床的光洁度和雨雪等因素对其阻力有很大的影响,在雨雪气候条件下,由
于铁轨与扣件、石渣的密切接触,使道床的阻力逐步降低,从而使部分线路的压
降更加显著。为了解决由于石碴清洁程度不够而导致道床阻力变小的问题,工务
会进行道床清筛作业。在清筛结束后,道床阻力会相应上升,轨道电路接收电压
也会相应上升,这是一种很常见的情况,在进行作业之前,需要对此做出充分的
准备
[1]
。
1.2钢轨附着设备异常
为了确保列车运行的安全性,轨道附着设备不断增多,例如:车务处的红外
轴温度检测仪、TVDS装置和工务处的锚索装置。装置均连接有供电及监控讯号,
若其与铁轨的绝缘出现隐患,则会造成铁轨上的供电或监控讯号串接至铁轨,造
成轨道接收电压出现异常变动。可以请求装置主管部门对装置进行绝缘对地测试,
或者请求装置关机一次,对装置进行一次检验,观察轨道电压是否还存在波动。
1.3监测数据异常
微机监测系统得到了越来越多的使用,针对电务信号监控的收集模式和方法
也在逐步改进,因此,在使用过程中,需要确保采集到的电气特性是正确的。对
于ZPW-2000A型铁路线路上的电压检测,都是根据单片机的监控曲线来进行的,
偶尔会出现外界干扰使得监控数据不准确,这种情况下,需要用人工测试或实时
在线测试数据来与之进行比较,识别出设备或监控系统存在的问题,并采用对应
的方法加以解决
[2]
。
-2000A轨道电路设备自身影响
2.1补偿电容失效
轨道电路根据载频频率、最低道床电阻值、轨道电路传输状态的要求,采用
“等间距法”分段加装补偿电容,使钢轨对移频信号的传输趋于阻性,接收端能
够获得较大的信号能量,因此补偿电容性能好坏直接影响到轨道电路传输性能,
表现为轨道接收电压的变化。
补偿电容步长的设置
补偿电容失效的原因常见为:①补偿电容自然老化;②施工或其他外界因素
导致电容连线损伤或断裂;③电容塞钉与钢轨接触不良等。
可以利用部分的主轨道和小轨道的电压变化,以及现场的测试检查等方法来
找到故障电容的所在。但是对于新建设的线路,需要按照设计图纸,仔细地核实
补偿电容的数量和容值
[3]
。
2.2设备接触不良
电路设备接触不良是造成ZPW-2000A轨道电路接收电压波动的主要原因。设
备接触不良的原因很多,主要有:①室内设备底座接触不良;②钢轨引入线和接
续线塞钉接触不良;③箱盒配线端子接触不良;④电缆对地或线间绝缘不良。
2.3设备器材不良
器材不良是指ZPW-2000A轨道电路上相关器材损坏或者性能不良,这些器材
主要包括室内发送盒、接收盒、衰耗盒、模拟网络,室外调谐匹配单元、空心线
圈、空扼流、电源引入线、电缆等。
-2000A轨道电路电压波动诱因的解决对策分析
3.1加强设备防护工作
一是在补偿电容及电源引入线塞钉使用油漆封堵,以降低腐蚀的可能。二是
优化施工工艺,普速线路电容塞钉考虑从钢轨内侧安装或采用分体式、内椎铜套
式塞钉,减少外界腐蚀。三是针对线路大机捣固、大机清筛、大列换枕等易造成
电容器材损害的施工作业,提建议推广电容枕,将电容内嵌入枕木中,减少损坏
率。四是提升调谐区特性,长短引入线尽量靠近但不得相碰,减少邻频信号干扰。
调谐区电气绝缘节引入线布置
3.2强化日常监测与测试分析工作
加强微机监测浏览分析工作,及时找出主轨道接收电压异常与小轨道接收电
压异常,并进行电气特性测试,对电压波动的具体类型进行分析。如果是因为集
中监测问题造成的电压波动,应该尽快分析原因组织克服,必要时安排厂家技术
人员来核实监控系统和监控数据,在对监控数据进行修正前,还应该手工的方法
来进行测试和分析,以提升监控的准确性
[5]
。
3.3提高设备检修质量
ZPW-2000A型轨道电路区间维护周期长,区间信号设备检修通常以每年一次
为周期,应该按照有关规定,认真做好有关设备的检修工作,并加强各个设备测
试数据的对比和分析工作。此外,电务信号维护部门还应该严格执行每个季度的
区间设备巡查工作,用钳形表对引入线电流进行测试,并做好数据分析工作,尽
可能规避异常波动情况发生
[4]
。
结论:
ZPW-2000A型轨道电路在运行过程中出现了电压波动的不稳定现象,这将会
对列车的运行产生直接的影响。有关部门应该根据现实情况,采取行之有效的方
法,对ZPW-2000A轨道电路电压波动的诱发原因进行综合分析,制定出相应的应
对方案,将电路中存在的各类不利的影响因素全部清除掉,以达到我国铁路事业
的健康可持续发展的目的。
参考文献:
[1]唐敦辉.关于ZPW-2000A轨道电路小轨出电压呈正弦波动探讨[J].铁路通
信信号工程技术,2022,19(05):101-103.
[2]熊丰,沈洪波.ZPW-2000A轨道电路衰耗器底座短路引发电压波动案例分析
[J].铁路通信信号工程技术,2021,18(S1):43-47.
[3]王文彬,张奎刚.ZPW-2000轨道电路轨出电压季节性波动的分析与研究[J].
铁路通信信号工程技术,2021,18(S1):135-138.
[4]张占鹏.ZPW-2000A轨道电路主轨电压波动处置方法[J].铁路通信信号工
程技术,2021,18(08):75-79.
[5]李奕霖.ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的四端网等效模型仿真研究[J].电
子设计工程,2021,29(09):46-50.作者简介:张泽军(1991.09-)男,广东省广州
市,助理工程师,主要研究方向铁路信号控制