电气工程师论文电化区段轨道电路空闲红光带研究

　　【摘 要】电气工程师论文电化区段轨道电路主要适用于铁路电化区段和城市轨道交通，而轨道电路出现空闲红光带情况则表明相关信号设备发生故障，这种故障是电化区段轨道电路中较为常见的故障之一，若是处理不及时或处理不当，则会对行车安全产生严重的影响。基于此，本文以《浅析电化区段轨道电路空闲红光带》为题，从以下几方面进行了分析与探讨。旨在与同行进行业务交流，以期提高解决这类故障的处理水平，为行车安全提供可靠的保障。

　　【关键词】电化区;轨道电路;空闲红光带;原因;措施

　　随着社会经济的飞速发展，我国铁路电化区段和城市轨道交通也得到了快速发展，但是由于这样或那样因素的影响，使得轨道电路中容易发生故障，其中最为常见的故障就是轨道电路空闲红光带，该类故障若是处理不及时或处理不当，则会对行车安全产生严重的影响。因此，我们必须高度重视轨道电路空闲红光带故障问题，认真分析故障发生原因，从而针对故障采取相应的解决措施，以便达到减少或消除轨道电路空闲红光带故障的目的，为人们的行车安全提供坚实的保障。

　　一 电化区段轨道电路概述

　　电化区段的轨道电路主要由两根均为牵引电流的钢轨、轨道绝缘、引接线、接续线、送电和受电设备等元件共同组成。其中线路包括钢轨、轨道绝缘和接续线，送电设备包括电源设备、引接线和限流电阻;受电设备包括接引线和继电器。电化区轨道电路主要适用于铁路电化区段和城市轨道交通。轨道电路是车站集中联锁的重要组成部分，能够有效反映车站列车的占用及出清情况，是铁路运输中不可或缺的重要基础设备。影响铁路行车安全的因素较多，例如区间通过能力、编组站编组能力、铁路运输效率等，这些因素均影响着铁路行车安全。影响轨道电路的因素也众多，一旦这些因素出现问题就对会轨道电路的正常运用产生严重影响。轨道电路故障属于信号系统故障中的一种，根据相关统计表明，在整个信号系统故障中轨道电路故障占据着极大的比例，甚至一度达到百分之六十，严重影响了整个信号系统的正常运行，降低了信号联锁系统的可靠性，使得铁路输运安全及效率缺乏保障。这就要求我们必须重视轨道电路故障问题，并针对问题制定有效的解决措施。此外，信号系统联锁主要体现在以下方面：列车未进入轨道电路区段时，室外线路处于空闲状态，电流能够顺利通过线路进行传输，回到室内，使轨道继电器吸起;当列车进入轨道电路区段，即线路被占用，大量的电流通过列车或车列轮对被短路掉了，流经轨道继电器线圈电流减少，达不到继电器衔铁的吸起值就会落下，轨道继电器的不吸起，监督着轨道电路的工作状态，继电器的接点还控制着信号机的显示，信号又指示着列车的运行，列车的运行又改变着轨道电路的工作状态，如此反复循环，从而就实现信号自动控制[1]。

　　二 电化区段轨道电路空闲红光带产生原因

　　(一)道床泄露过大

　　道床受潮湿影响容易出现腐蚀，尤其是在我国南方多雨季节表现更为明显。一旦道床出现腐蚀情况，道床内道的电阻值就会降低，达不到标准要求，从而出现道床泄露情况。道床内道电阻越小，轨道两钢轨之间泄露的电流就越大，在多雨潮湿季节轨道电路就极易出现空闲红光带。

　　(二)轨道电路绝缘破损

　　轨道电路绝缘是轨道线路的重要组成部分之一，在轨道电路上安装绝缘，能够有效隔离相邻轨道电路之间的钢轨连接，促使相邻轨道区段不会形成电流叠加情况，从而确保行车安全。当前，我国在轨道电路上安装的绝缘材料主要是尼龙材料。由于轨道上的列车在行驶途中会产生强烈的摩擦和冲击，就会对绝缘产生破坏，降低或消除了绝缘的隔离作用，导致电路短路，最终在轨道电路上产生空闲红光带。

　　(三)轨道电路分路不良

　　列车占用轨道时，车站控制台没有及时显示占用信息或是根本没有显示占用信息，这种情况下，若是控制台的调度人员仍继续办理进路，那么必将造成严重的后果。轨道电路分路不良事关重大，必须高度重视这一问题。

　　(四)牵引电流不平衡

　　轨道是由两跟具有牵引电流的钢轨组成，钢轨的主要作用是充当轨道电路中信息传输的导体。在电化区段，如果出现牵引电流不平衡情况，就会使受端变压器出现1次测电压巨变情况，导致硒堆被击穿，造成轨道继电器下落，最终产生轨道电路故障。这时应重点检查轨道电路中的引接线、接续线或者立即断电。

　　(五)钢轨锁定不良

　　气候温差变化过大容易产生严重的窜轨情况，造成轨道顶端的绝缘破损被顶，导致管垫也被拉破。没有严格按照规定标准安装绝缘接头处的工务扣件，导致工务扣件不合标准。例如安装的绝缘螺栓、螺母出现松动现象;安装的盘条碰触到了鱼尾板。

　　(六)安装的道岔装置短路

　　以某一火车站的情况为例：当前，该火车站主要使用ZD6电动道岔，且ZD6电动道岔的安装方式是采用角钢和钢轨相连接的方式，采用这种安装连接方式极容易出现故障，这就为轨道电路产生空闲红光带埋下了隐患。以该火车站的035号道岔为例，035号道岔每天会经过上百列火车，该道岔与进站信号机相隔1200米，距离股道800米，每列火车经过035号道岔时的速度为36千米，火车在高速行驶中会对道岔上安装的铁螺丝产生震动，导致这些紧固在道岔上的铁螺丝出现松动，螺丝一松，角钢就会产生震动，使得绝缘管跟随着一起震动发生剧烈摩擦，造成绝缘管破损，最终产生轨道电路红光带。

　　(七)绝缘质量差

　　一是绝缘材料质量差。选用的轨距杆、地锚拉杆、螺栓、接头夹板、绝缘管等绝缘材料质量差。电路轨道绝缘主要依靠螺栓来进行连接，通过螺母来固定和调整轨距，若是选用的绝缘材料质量较差，就极易造成破损。二是绝缘施工质量差。在进行绝缘安装施工时，施工人员没有严格按照规范要求进行作业，对钢轨接头位置没有进行相应的处理，导致钢轨轨端绝缘破损，发生漏电，最终造成短路现象。

　　(八)其他一些原因

　　造成电化区段轨道电路产生空闲红光带的原因众多，除了上述原因外还有以下原因，这里就进行简述：高强度绝缘断面稍高出轨面，容易被撞碎;道岔尖轨与基本轨爬行，使安装装置绝缘拉碎和单向磨损;牵引电流中的冲击电流和回流不畅易造成“闪红”和烧坏设备;整治轨道电路区段时，工作人员疏忽大意，导致出现瞬间红光带，使信号关闭;设备被盗或者是自然灾害(例如地震、冰雹等);列车重载、超速导致轨道电路熔断器被熔断，使得电缆、扼流变压器烧坏，箱盒引接线烧断等等[2]。

　　三 有关电化区段轨道电路空闲红光带的解决措施

　　(一)工电联合整治轨道绝缘

　　1.组建专业的轨道绝缘整治队伍

　　轨道绝缘在轨道电路中起着举足轻重的作用，但由于轨道绝缘受温差以及列车摩擦影响大，容易出现破损，所以应在每年温差变化最大的两个季节(夏季、冬季)来临之前对轨道绝缘进行相应的整治。

　　2.轨道绝缘整治内容

　　第一，更换破损的轨道绝缘材料;第二，将普通轨道绝缘材料更换为高强度、优质的绝缘材料，例如普通螺栓更换为高强度螺栓、普通钢轨更换为高强度钢轨;第三，针对绝缘容易发生破损的位置，在轨端绝缘钢轨底部两根枕木之间添加一段小枕，垫实轨端绝缘底部，提高轨端绝缘底部的抗破损能力;第四，打磨绝缘接头位置的轨头，这样能够有效避免由于轨道绝缘轨头位置存在毛刺而导致短路情况出现;第五，为了避免轨道接头位置的绝缘高出轨面，应对该位置的绝缘进行更换为低于轨头面的高强度绝缘。

　　(二)轨距杆整治

　　轨距杆作为轨道绝缘材料的一种，重要性不言而喻，但是轨距杆也容易发生故障，因此，对轨距杆进行整治非常有必要。在整治轨距杆时，如果条件允许，应将普通绝缘轨距杆更换为高强度、粘接式绝缘轨距杆。一年中应定期对轨距杆进行全面检测，可以一年检测一次，也能一年检测两次，通过全面检测有助于及时发现绝缘不良或破损情况，然后通知相关部门进行配合处理。通过检测且无问题的轨距杆应做好检查记号。在更换轨距杆并安装新轨距杆之前，应通知相关部门先进行测试、打号工作。

　　(三)采用抗干扰设备

　　目前我们所使用的轨道电路优缺点并存，其缺点主要表现为不具备较好的抵抗不平衡脉冲电流干扰的能力，特别是在短道岔区段，轨道电路继电器极易产生误动。造成轨道继电器产生误动情况的原因主要是没有被列车占用的轨道区段，其轨道继电器受到牵引电流的脉冲干扰瞬间发生下落，从而使得车站的控制台上显示红光带，这样的情况又称为闪红。然而科学技术的不断发展，使得列车的单机功率也在不断增加，这样一来轨道电路中的牵引电流就更大，进一步增多了红光带的出现概率。

　　(四)合理安装道岔装置

　　道岔装置安装不合理，就增大了红光带出现的概率，因此，必须合理安装道岔装置，并对安装的道岔装置进行绝缘测试和绝缘分解。这项工作应是不定时进行，一个月一次或者二次;具体进行的时间和次数应根据道岔区段的行车密度来确定。道岔区段的行车密度大，那么应一个两次为宜，反之一个月一次也行。若果在进行绝缘测试中发现不良情况，应迅速进行绝缘分解。采取这种措施能够有效避免因道岔安装装置绝缘破损而产生红光带故障。

　　(五)加强日常检修

　　有关部门应加强日常检修，充分认识到不平衡牵引电流对轨道电路的影响。根据相关规定，在轨道电路设计中牵引电流不平衡系数应低于百分之五，但是，目前随着我国铁路运量的迅速增加，列车重载现象时常出现，导致多机牵引回流大大上升。因此，加强日常检修，在检修工作中注意钢轨接续是否完好，紧固扼流箱中点连接线以及扼流箱连接端子是否接触良好，若不完好则必须立即进行处理。

　　(六)加大新技术、新材料投入

　　如果条件允许，应大规模更换新型的更为优质的绝缘材料，引进先进的安装技术、整治技术，将段轨道电路中容易出现红光带的区段的材料、设备全部进行更换，例如高强度的螺栓、轨距杆、大容量BES抗干扰适配器等。将轨道电路送受电端更换成限流装置，并接上一个1A熔丝，一旦产生红光带可以用并接的1A熔丝来判断故障情况，是由设备故障引起还是不平衡电流造成。在钢轨接头位置的轨底部位加焊U型钢丝绳接续线，以此防止偷盗情况发生[3]。

　　(七)加强轨道电路空闲红光带的认识

　　相关部门应指派专业技术人员对轨道电路施工人员进行红光带产生知识方面的培训，以此提高施工人员对轨道电路空闲红光带的认识，同时在培训过程中还应详细介绍轨道电路施工中应遵循的各种原则和规范。要求施工人员在进行轨道电路作业时，做好详细的登记以及采取有效的防护措施。在轨道电路施工中，一旦信号开放，应立即停止作业。此外，在夏季和冬季应加强轨道绝缘检查、测试，以便能够及时发现轨道绝缘不良或破损情况，迅速进行有效的整治。

　　(八)对轨道电路进行合理调整

　　有关部门应严格按照制定的轨道电路调整表要求对轨道电路进行合理调整。通常情况下，应采取一次性调整的方法进行轨道继电器接收电压的调整。针对轨道电路道床泄露情况严重、道碴电阻变化大的区段，必须及时进行合理的调整。调整时，受电端变压比不动，送电端限流电阻值不动，通过送电端变压器二次电压的调整或受电端限流电阻的调整，从而满足接收器工作电压的要求。

　　(九)增加防混措施

　　引接线从钢轨下面进行穿越，则应采用特殊的、专用的凹型线槽来固定，这样能够将轨底与引接线隔离开，有效避免了混线情况的出现。此外，应在扼流变压器中心连接板上加装绝缘防护套，并保持完整，这样能够有效防止引接线与中心连接板发生碰触。

　　(十)其他一些解决措施

　　第一，针对道床泄露情况，对道床进行清洗，这样有助于提高道床电阻的抗干扰性能，促使道床电阻值符合标准值，从而进一步保障轨道电路质量。第二，针对轨道电路分路不良情况，首先我们应确定造成轨道电路分路不良的原因，这个原因是否与列车分路电阻有关联，同时仔细检查钢轨表面，看是否生锈，明白这两点后，再采取相应的解决措施，以此确保轨道电路分路良好。第三，利用微机监测设备，通过轨道电路曲线的变化，对可疑设备隐患，提前查找、克服[4]。

　　四 结语

　　综上所述，电化区段轨道电路出现空闲红光带，关系着一个车站运输、运能、安全生产等诸多问题，如何才能彻底消除红光带?已经成为我国铁路部门重点研究的课题。因此，本文从电化区段轨道电路概述、电化区段轨道电路空闲红光带产生原因以及有关电化区段轨道电路空闲红光带的解决措施方面进行了分析与探讨，具有非常重要的意义，不仅能够为电化区段轨道电路正常运行以及行车安全提供可靠的保障，为有效消除红光带问题贡献一点绵薄之力，还有助于促进我国铁路事业的可持续发展。

　　【参考文献】

　　[1]吕德.浅析电化区段轨道电路空闲红光带[J].西铁科技，2011，03：26-28.

　　[2]邓二栋.浅析电化区段轨道电路空闲红光带[J].科技经济市场，2007，05：60.

　　[3]贾治忠.浅析电化区段轨道电路空闲红光带[J].科技信息(学术研究)，2008，36：613.

　　[4]张佳炜.浅析电化区段轨道电路空闲红光带[J].东方企业文化，2012，22：185.

　　《电网与清洁能源》原名《电网与水力发电进展》是经国家新闻出版总署批准，由西北电网有限公司主管、主办的唯一一个立足西北、面向国内外公开发行的开放型电力科技期刊。国内统一连续出版物号为CN61-1474/TK，国际标准连续出版物号为ISSN1674-3814，月刊。

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