高速铁路轨道电路调谐匹配单元故障分析与处理方法

高速铁路轨道电路调谐匹配单元故障分析与处理方法

蔺学程,杨仓红,蒙艳飞,薛朋朋

中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头电务段 内蒙古包头市 014040

摘要：随着社会的快速发展，交通业的发展也越来越迅猛。在铁路建设过程中，电路的布局和建设是在轨道的基础上进行的，因为在铁路轨道基础施工过程中，很容易受各种外部因素干预和影响，导致铁路轨道的质量达不到设计的标准和要求。另外由于高速铁路的使用次数比较多，将会给轨道之间的桥接部分带来巨大的外部压力，轨道之间最薄弱的环节就在轨道之间的桥接位置，也是最容易发生安全隐患的部分。

关键词：铁路轨道；电路红光带；故障预防

中国铁路进入全新的高速列车时代，铁路的迅猛发展使得铁路信号设备不断更新，超大列车及高速列车的不断出现，但是近年来却相继发生列车追尾险性事故，大事故，尤其是轨道电路这一隐蔽性较强而且不易查找的故障，常常因轨道电路故障而耽误行车。由此，如何预防轨道电路分路不良，保证轨道电路良好运用，提高轨道电路的工作稳定性，较少轨道电路故障是信号设备刻不容缓的责任。轨道电路空闲红光带是信号设备的常见、多方故障，也是影响行车安全的主要故障之一。

一、轨道电路工作的构造与原理

在轨道铁路的电路组成上，钢轨主要起到导体作用，可以通过检查和判定钢轨两侧，来确定列车是否沿铁路线通过，并且把列车使用的特定轨道数据和信息第一时间进行传递。另外铁路的主要是由钢轨和轨道之间的绝缘，轨端接续线，引接线的联接，相关的供电设施与受电设施等方面内容构成的。轨道电路的原理是通过控制铁路数字信号的能力以及有关铁路运营的实际情况，来测试轨道运行安全性和稳定性，传递铁路轨道运行信息。

二、调谐匹配单元故障的具体情况分析

本次研究的故障为某现场实际所发生的故障，具体情况如下：某高铁站天窗点下达前，对上行线进行改方，供电作业车根据信号指示进入到区间内，后车出清后，红光带依然存在，后调阅曲线发现这一区段内主轨出电压在200mV左右，当列车被占用后，无法正常被吸起，对这一区段内的下降时机进行观察，结果表明这一区段内从正反向改变成为该方向后，主轨出电压逐渐降低，而且接收端的模拟电缆电压也明显下降，在现场经过一系列的测试与排查后，发现4700uF电容下降，对电容进行短路后，红光带消失，更换电容后，试验结果和电压测试结果均正常。

对于调谐匹配单元故障来说，故障电解电容匹配部分指标超标，导致电容的容量值降低，损耗加大，经过解剖分析后，失效电容的电解液已经出现局部粘稠的情况，严重的情况下甚至完全干涸。

三、铁路轨道分路不良问题出现的原因

3.1铁轨表面锈蚀与污染

如果铁轨表面有锈蚀或者污染的情况出现，将会直接影响到其电阻率，而铁路信号电路运行过程的实现主要是将铁轨作为导体。在运行活动当中，由于铁轨经过长时间应用，受到所在地区自然条件的影响。特别是降雨，会导致铁轨与雨水之间形成氧化反应，使铁轨出现锈蚀的情况，并形成一层氧化膜，对其导电性形成直接影响。而在货场等施工地点，在对货物进行装卸的过程中会形成粉尘，掉落到铁轨表面之后，经过列车碾压，一段时间的累积之后将会形成绝缘层，影响铁轨导电性，阻碍信号传输。

3.2列车通行

列车在铁轨上高速运行的过程中，车轮会与铁轨间形成摩擦，而摩擦的过程会在一定程度上清除铁轨表面锈蚀与污染物，清除程度主要决定于列车通行量以及通行速度。倘若在铁轨上经过的列车速度较快，而且车流量比较大，将会有效清除其中的杂质，大幅降低由于轨道电路分路不良而出现问题的几率。而与之相对的是，在某些车流量比较小，而且车速较慢的铁轨区段，其锈蚀以及污染物将长期沉积，在未做出及时清理维护的情况之下，会导致铁路轨道分路不良问题出现几率的大幅上升。

3.3铁轨轨面电压

铁轨轨面电压也是导致铁路轨道分路不良的主要原因之一，如果铁轨轨道表面氧化层以及污染层处在恒定电压之下，将会表现出“类放电管”击穿效应，继而对轨道电路信号传输形成影响，导致分路不良问题的出现。

四、铁路轨道电路分路不良问题的解决措施

4.1高压脉冲轨道电路技术的应用

目前，在铁路信号的自动化系统当中，高压脉冲属于一种新型应用技术。因为脉冲信号的电压比较高，一般可达到45-130V，因此能对轨道氧化面形成良好的击穿效果。此外，高压脉冲轨道电路对于信号的接收具有较高的灵敏度，可以适应电阻相对较低的轨道区段，从而有效降低轨道故障出现的几率。

4.2铁轨道床的及时清理

企业管理人员需要委派专人负责铁路轨道的养护工作，定期清理道床，确保对全部铁轨以及机械设备运行状态的有效监控，防止由于各种杂物的遮挡或者覆盖，出现检查和维护不到位的情况。铁轨道床的洁净程度对于轨道电路的有效应用具有十分重要的作用，会影响到列车运行的安全性和平稳性。特别是在每年的雨季，或者一些突发自然灾害时期，需要对道床清理活动给予更高的重视，增加清理频次，并每日做到及时检查和维护，确保铁轨应用状态的良好。

4.3轨道电压调整

铁路轨道因为有故障出现而导致无法正常投入使用，很多时候与铁轨的阻抗、电压以及线路长度等相关。在天气条件多变的季节，技术工作人员在针对轨道电压进行调节的过程中，应该以保证铁路系统安全、稳定运行为原则。如果技术人员具备良好的电压调整技巧与工作经验，则能在很大程度上降低铁轨出现分路不良等方面的问题，所以需要定期组织企业中全体技术人员参加专业知识和技能培训活动，以提升他们的专业素养。不过，若想切实降低故障问题出现的几率，确保各种构件的运行状态，技术人员必须在工作当中认真负责，做好每一个细节的维护。

结束语

综上所述，铁路轨道的电路信号是列车运行中必不可少的部分，是保证列车能够正常运行的基础，因此减少电路问题的出现是一项重要的任务。红光带故障的出现是由很多个原因引起的，因此为了减少这一故障的发生，在铁路轨道建设的每一个环节都需要严格执行标准，在铁路运行使用期间也要对其进行积极的养护和维修，从而保证铁路的安全运行。

参考文献：

[1]孟振洋.铁路信号系统轨道电路分路不良问题的危害性及措施[J].中国新通信，2018（07）：155.

[2]李洪禹.铁路轨道电路红光带的故障原因及对策[J].建筑工程技术与设计.2017，14（17）：1371-1372.

[3]崔晨曦. 铁路轨道电路红光带故障预防[J]. 城市建设理论研究(电子版),2018(09):126.