25HZ相敏轨道电路原理及故障处理研究

 25HZ相敏轨道电路原理及故障处理研究

张丹丹

 中国铁路北京局集团有限公司石家庄电务段  河北石家庄 050000

摘要：铁路信号系统是铁路监控系统中的一个重要组成部分，其对保障列车的安全起到了至关重要的作用。通过线路检测，可以判断站内有没有车辆，也可以对轨道的完整性进行分析。从25Hz相敏轨道电路的电气化特点出发，论述了25Hz相敏轨道电路的优越性，说明了在电气化区间对线路的基本需求，并对25Hz相敏轨道电路的故障及处理进行了探讨，以期对今后的研究有所裨益。

关键词：25HZ；相敏轨道；电路原理；故障处理

引言：

铁路运力的不断提高，运营密度和速度的提高，铁路的行车安全问题日益引起人们的重视，其中，信号设备是影响列车运行质量和安全的重要因素。如果信号装置的质量有问题，很可能会引发火车的安全事故。25Hz相敏轨道电路是铁路信号系统的关键部件，如何正确地分析和正确地处理故障，是维护人员工作的首要任务。

一、25Hz相敏轨道电路的电气化特性

25Hz的相敏轨迹回路由AC25Hz的电源提供，而25Hz的分频器在接收端安装了继电器后，将50Hz的频率分成25Hz，作为一种特殊的线路电源。在进行状态调节时，保护轨道线圈的工作电压必须达到18V以上，并且要超过正常轨道保护的20%以上，以保证其工作正常。在轨道电路送电端或在送电端的轨面分路时，分路残压至少达7.4V，但轨道继电器松解值为8.6V，能确保前接点被切断。

二、25Hz相敏轨道电路优势

高压非对称脉冲回路是一种轨道电路，其工作原理是：正脉冲和负脉冲得正脉冲振幅超过100V，从而穿透铁轨表面的灰尘和铁锈，实现分流。现阶段，在铁路上已经使用了不对称的高压线路，包括CRH和一般的列车。为适应新型列车的实际使用，需要进行高压非对称线路的测试，并对其进行抗车干扰的性能进行分析。另外，应按大小选用适当的功率。一般来说，有轨电车必须与电压稳定相结合，才能产生多路输出，选择合适的供电频率，从而估计整个车站的线路容量。一般情况下，轨道线路的多路输出取决于电压稳定。

三、25HZ相敏轨道电路原理

轨道电路是非常重要的，其能够在交通状况和安全两个重要方面进行监测。发送设备、接收设备、钢轨等组成了一条线路，在没有车辆的情况下，该继电器中存在电流，从而使电枢受到吸引。吸起后，前接点和中间接点接通，这时，信号灯就会发出特定的指令，并以绿色的形式出现。没有车辆的回馈，逆向的次序，最终的信号以红色表示。这个道理很简单，但很实用。比如说，在铁轨上有什么东西挡住了交通，轨道电路短路，那么信号就会变成红色，或者轨道发生故障，信号也会变成红色，这是一种“故障导向安全”的设计，而在轨道线路中，可根据实际情况选用各种继电器。

四、电气化区段对轨道电路的基本要求

（一）采用非工频型轨道电路

在轨道电路中，使用非工频型轨道电路，以及50Hz的牵引电流，轨道电路能有效地抑制牵引电流的基频、谐波干扰，从而保证轨道电路的运行精度。

（二）各轨道电路采用双扼流双轨条轨道电路

利用扼流变压器的导流，形成双轨线路，使线路保持稳定，便于车站代码化，双轨条供电线路多设在区间及车站内部。

（三）引接线等阻

因道岔跳线、钢轨引接线、接线截面增大、引接线等电阻等原因，在岔跳线和牵引电流截面超过42mm时，采用多股镀锌钢丝将其连接牢固，从而减小钢轨的阻抗，通过钢轨时，与钢轨之间的距离至少30mm。

（四）吸上线及回流线连接钢轨的技术要求

首先，吸上导线和回流导线连接在扼流变压器的中线上，为避免绕线对车辆的安全造成不良影响，一般不会增加扼流变压器，必须与铁轨线路共用。第二，若25kV变压器采用自接触网供电，且线路上不存在电流互感器，则应在线路上增设一座扼流变压器，将终端置于扼流变压器的中央端子板上[1]。

五、25Hz相敏轨道电路故障与处理方法

（一）电力牵引造成的轨道电路故障

1.轨道电路闪红光带

这是一种惯性故障，其会在极短的时间内迅速恢复，但会对列车的运行造成负面影响，造成故障的原因有：

其一，不平衡电流。电气化区间的干扰是引起线路红光带的重要原因，为了防止线路不均衡电流造成的故障，必须采取相应的抗干扰措施。例如扼流变压器、防雷轨道变压器等[2]。

其二，机车升弓电流引起的闪红光带，该电流是指在列车启动之前，所产生的瞬间牵引电流，其数值通常较大。这种电流能在一瞬间对25Hz的相敏磁轨继电器造成冲击，例如列车停在线路上，由于列车启动的瞬间电流会引起邻近轨道电器的短路，从而造成开启信号的自动切断，为了防止机车的上升电流对线路造成干扰，必须采用复式继电器，防止轨道继电器误动，而复式继电器则是为了方便安装，必须将接点与连锁线路相连[3]。另外，为了克服升弓电流的负面影响，还必须安装一个适配器。

2．强电流入侵烧毁设备

如果有强大的电流入侵，很可能会烧毁线路和设备，因为电流太大，会让设备快速发热，如果不能正常工作，那么电流就会侵入设备的重要部分，超过一百安培的电流会把整个设备烧坏，从而造成更大的破坏，虽然损坏的几率很低，但修复起来需要很长的时间。同时也会影响到整个铁路的运行。

产生弱电流的主要原因是在电气化部分，接触网短路，这种情况下，不平衡的电流会在一瞬间增加到一百安培。然后，电网就会开始闪烁，由于强电流侵入时间较短，变电站不跳闸，瞬间电流通过接触网支撑的火花间隙传导至单边轨道，从而产生不均衡的电流[4]。

（二）电路组成部件故障

1．断路故障分析

首先，判断是室内或户外的故障，必须将分线盘上的回楼电缆分离，然后再用100V的交流档测试回路电压，如果大于一级测试电压，一般为室内的故障，如果不是，那就是室外的故障。另外，通过检测送电端的钢丝绳电流和轨道电压，可以对线路的故障位置进行判定。

2．混线故障

回楼电缆的断路采用100V的交流档进行测试，电压大于一级测试电压表示室内有故障，如果电压低于10V，则表示户外故障。室内混线故障主要是存在分线盘和侧面有异物，继电器线圈有混线现象。室外混线故障主要是出现了绝缘层破损，以及钢丝绳与扼流变压器的连接等现象。

（三）加强维修机制

建立健全维护机制，定期进行检修、保养，收集和整理铁路设备维修工作中的资料，挖掘其有用的资料，总结其规律和教训，加强信息化应用，运用MIS技术，挖掘数据的价值，使故障检修更加科学、合理。

六、结束语

总之，不管是什么原因导致了25Hz的信号失效，都必须要引起足够的重视，不能因为一个小小的失误而导致不可挽回的损失。因此，应继续加大对轨道电路及其他各类信号设备的故障研究，积极探索新的检测手段，改进轨道技术，以减少事故的发生。

参考文献：

[1]周明君.电化区段特殊位置25Hz相敏轨道电路的分析[J].铁路通信信号工程技术,2022,19(04):77-80.

[2]刘泉.集中式25Hz相敏轨道电路调整表仿真计算[J].铁道通信信号,2022,58(03):32-36.

[3]刘国栋,陈德伟,肖鹏.站内25Hz轨道电路叠加电码化典型问题分析[J].铁路通信信号工程技术,2021,18(11):65-67+89.

[4]黄旭.25Hz相敏轨道电路综合诊断方法研究[J].现代信息科技,2021,5(18):44-47.