浅谈轨道电路抗干扰的对策

摘要 近些年来，国内经济快速发展，铁路运输行业发挥着极其重要的作用。到目前为止，我国铁路经历了6次大面积的提速。如此高的速度必须要确保列车行驶的安全性。其中重要的一点是要有正常工作的轨道电路。轨道电路运行的稳定性好坏直接影响着车载信号设备的接收问题，进而会影响到列车运行安全问题。因此，对轨道电路抗干扰进行分析，提出解决方案，是非常有必要的。本文就这个问题，进行了粗浅的分析和讨论。

关键词 轨道电路；牵引电流；干扰

中图分类号U22文献标识码A文章编号 1674-6708（2011）45-0060-02

1轨道电路的组成、作用原理及其分类

1.1轨道电路的组成

轨道电路主要包括：钢轨、轨道绝缘、轨端接连线、引接线、送电设备及受电设备。送电设备主要包括电源设备，先流装置和引接线；线路包括钢轨、轨端接续线和轨道绝缘;受电设备包括牵引线和轨道继电器。

1.2轨道电路在铁路运输中起着非常重要的作用，具体有如下两个作用

1）它是信号连锁的室外重要设备，保证行车和调车作业的安全。通过轨道电路，列车段可以检查出在某一段轨道内是否有列车运行，车辆占用的情况。它的工作原理是：当轨道电路的某一段线路空闲时，其上的继电器有足够的电流通过，被磁化的衔铁被吸起，前接点闭合，接通了色灯信号机的绿灯电路，路（绿）灯发光，表示该路段空闲，允许机车占用。当机车驶入该区域时，轮的电阻很小，使电路短路，减弱了继电器的吸力，释放了衔铁，接通了后接点，使红灯电路通路，显示了禁行信号。防止列车追尾和冲突事故的发生，确保了行车安全；

2）及时地发现轨道断裂与否。当轨道运行正常的时候，继电器能够正常工作。若前方轨道出现断裂或阻碍，就会切断轨道电流，导致接通红灯信号电路。此时，线路空闲，但信号机显示红灯，防止了列车的颠覆事故。

1.3轨道电路的分类如表所示

2对轨道电路的干扰主要包括下面几种情况

2.1邻线干扰对轨道电路的影响

邻线干扰或邻区段干扰存在于区间轨道电路中。它是当机车在复线区段运行的时候，由于钢轨的感应、大地漏泄等原因，本线路信号被相邻线路的信号侵入，从而使机车感到本线与相邻线的混合。遇见干扰信号幅度大或机车干扰措施失效这两种情况发生任意一种就可能使机车信号升级电灯，导致机车冒进信号。

邻线干扰的原理是：邻线之间通过电感耦合，电容耦合以及道渣电阻泄漏传导形成的干扰，多以电感耦合为主。以下就是针对这种情况提出一系列的解决办法：

1）用选频表电流档检测线路地锚拉杆是否对地绝缘，这种仪器中有四种频率，假如其中任意一种频率电流能通过就要更换绝缘，严格控制对地绝缘装置。特别对于大弯道地锚拉杆造成的干扰，可安装空扼流变压器，可畅通电流的回流，平衡轨道两侧的电流，即可消除邻线的干扰；

2）为了使红外检测设备和引接线间的保护管能够很好的绝缘，必须在其外面加装绝缘套管；穿越轨道，埋在道轨下的防护管应按国家制定的标准来进行铺设，或安装绝缘装置；要派专门的人员对道口箱引接线与箱体间的防护绝缘胶皮进行检查，防止其破裂，保证绝缘良好；

3）要合理的处理电力架空安全线。根据国家标准，应把电力架空安全线接到扼流变压器或是空心线圈的中心点。检查紧固螺丝没有生锈的现象；检测塞钉处的接触电阻，使其不大于1；确定电力架空安全地线与钢轨连接线埋入土中；确定中心连接板与回流线连接良好，螺丝是否紧固，有无生锈现象；

4）调低干扰区段的发送电频，使其干扰信号降低。前提是要满足机车信号入口的电流。调整的办法：（1）测出入口电流的最低点，查看补偿电容的良好性，对电容进行编号，先从入口端开始，每间隔10m，用0.15分路线测试短路电流，进行比较，找到最低点；（2）调整电阻，使最小入口电流满足：2 600Hz时为450mA~500mA；1 700Hz、2 000Hz、2 300Hz时为500mA~550mA之间；

5）按国家规定进行配置使用电缆芯线，不定时地检测电缆的绝缘情况，避免单芯接地造成的不平衡干扰；

6）当轨道中出现护轮轨，为了保证轮轨的绝缘性良好，在两侧各安装一组钢轨绝缘；对于护轮轨超过200m的情况，在每根间隔200m处的护轮轨加装一组钢轨绝缘；定期检查桥梁部位的绝缘垫板，如有缺失，要及时添加或更换；

7）及时对空心线圈处的防雷器件进行检查，如发现被击穿的防雷设备，应立即更换，确保其良好的工作；

8）协调经过该区段的列车与本区段的载频必须相一致，分析并检查协调单元的零抗阻和极限抗阻。钢轨牵引回流的不平衡会干扰移频区段50Hz的工频。

（1）首先对电力架空安全地线和钢轨连接线是否埋入土中进行检查，查看火花间隙是否正常工作；对空扼流引接线、中心连接板与回流线连接进行检测，查看是否良好，各部螺丝是否松动，是否生锈。若发生以上情况，应及时更换及紧固；站内回流采用一头堵的原则，发现不正常的横向连接线应及时取消；

（2）定期检查电缆的配置，防止由于使用配置错误而引起对轨道电路的干扰。在现实中，电缆的配置常出现屏蔽，对绞，屏蔽地线，电缆对地和线间绝缘的情况，按照《维规》里的标准使用配置电缆；校队配线图，及时发现干扰源，通过电缆网络图及配线图来寻找可能的干扰段。对测试室内的综合防雷地线、安全地线等都要符合标准；对干扰区段的电码化通道进行检查。通过持续不断的分析和总结，制定出一些处理方案，对现场进行维修，以达到消除干扰或是把干扰的信号降低到一定的范围内。

2.2牵引电流对信号设备的影响

钢轨中不平衡牵引电流回流会影响轨道电路的传导性。处在电力牵引范围内的两条钢轨，主要有两方面作用：第一，传输轨道电路的信息；第二，作为牵引电流的回归通路。由于这两个作用的不同，会对电流在同一钢轨的线路传输中，带来很大的影响。

因此，我们要采取必要的减少干扰和加强防干扰的措施，来降低牵引电流对信号设备的影响。

2.2.1减少不平衡电流的措施

根据干扰电压的公式，牵引电流的不平衡系数一般要小于5%，也就是轨道电路中肯定会有干扰电流的侵扰。我们只能设法减少干扰电流的侵扰。

1）改善两根钢轨之间的纵向电导的不平衡：（1）轨道端处接续线的连接线采用的方式为一塞一焊，施工时选用良好的材质，严格工艺技术，可以改善钢轨纵向电导的不平衡，从而使轨道电路的传输性能得到提高；（2）使用长钢轨，使其接缝数减少。从而降低接头电阻对轨道电路的影响；（3）运营单位应按时对其进行维修，提高线路的质量。充分保证行车安全，提高其运输效率；

2）提高轨道电路的传输性能，防止其回流发生阻碍。加固和焊接轨道电路中的连接点，如各种连接线、中性连接线、吸上线等；加大电路连接线的截面积；选用的钢轨引接线是等阻的；轨道电路采用双扼流轨道电路；

3）规范铁路沿线建筑物下的地线。接触网杆塔地线不应接在钢轨上，应采用集中地线。

2.2.2 改进轨道电路设备，提高设备的防干扰性能

当干扰电流不可避免地入侵轨道电路以后，我们要对轨道电路的防干扰性能进行研究，提高其防护性能，尽量抑制或减少不平衡电流的入侵，以防止设备和仪器损坏。

1）由于扼流变压器是牵引电流、传递信息、送受电端的主要设备，选择与最大牵引电流相匹配的高容量扼流变压器是非常重要的。钢轨电流的大小影响着扼流变压器的容量。供电方式、大地电导钢轨阻抗影响着钢轨的牵引电流的大小；

2）现在的非工频轨道电路主要有：25Hz相敏轨道电路，移频轨道电路。提高设备的防干扰性能必须采用非工频轨道电路。使其与50Hz的牵引电流分开，防止牵引电流干扰；

3）在轨道电路的输入端安装抗干扰器，来缓冲电流，降低其影响。适配器将干扰中大的牵引电流进行滤波，对其有用的信号电流衰耗很小，不影响其正常工作；

4）为了提高瞬态大脉冲电流的冲击能力，应采用开气隙的扼流变压器。

2.3移频电码化对轨道电路的干扰

移频电码化对轨道电路的干扰这个问题的提出是由昆明铁路局设计院的刘运昆等人在作导通试验时发现的。当时，列车进入进站信号机内方，占用轨道区段较长一段距离，眼看列车已快进入道岔区段，但控制台上的进站信号灯依然亮着，本应该是用有列车占用的绿灯表示。发生这种情况是非常危险的。经过分析和多次试验后，得出的结论主要是来自移频发送信号的干扰。

按照迎着列车发码的原则，在接近车站区段移频发送正常发码时，设在进站信号机靠近区间一侧的信号发送端进行发码。而与移频发送区相邻的轨道区段是交流轨道电路区段的受电端，当接近区段移频发码时，在道床、轨道绝缘节、钢轨接续线、箱盒形成的微小电容侵入了相邻的轨道电路区段。由于侵入信号经过一段钢轨，到达受电端后，电压变得很微弱了，但经测试仍有小于5V的残压，继电器处于似落非落的状态。

对此，我们在保证适量的移频发送功率的前提下，在接近区段移频发送输出处串联一个限流电阻，用来降低发送功率，从而解决了继电器似落非落的状态。

以上就是作者对轨道电路抗干扰的一些想法和见解。对于轨道电路抗干扰问题的研究仍需要我们不断的去实践分析和研究。

参考文献

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[2]温永勇.浅谈轨道电路. 内蒙古科技与经济，2001，8(194).

[3]方剑勤.关于对轨道电路干扰问题的分析和研究.甘肃科技，2010，2(26).

[4]刘大可.电气化铁道牵引回流对轨道电路干扰的分析方法研究.铁道学报，1987，12(1).

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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