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[摘 要]文章主要通过对陕西榆横铁路轨道电路分路不良区段的分析，结合榆横铁路实际现状，提出对于解决轨道电路分路不良的措施，在现有设备的基础上进行技术改造、新技术推广应用。重点分析了榆横铁路轨道电路分路不良的成因，以及由此对行车带来的隐患，从技术层面解决这一隐患。并且系统分析了3V化区段改造的可行性以及實用性，介绍了设备改造具体方案。
[关键词]轨道电路、分路不良、联锁失效、3V化、改造
中图分类号：C61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）05-0366-01
The track circuit of the local railway line for coal
transportation is not well divided Prevention and
equipment modification
Zhang Jing
（Shaanxi Yusheng Railway Co Ltd. Shanxi Yulin 719000）
[Abstract]based on the analysis of the bad section of the track circuit of the Yusheng railway in Shaanxi province and the actual situation of the railway， the paper puts forward some measures to solve the problem， and carries on the technical transformation on the basis of the existing equipment. The new technology is popularized and applied. In this paper， the causes of the bad track circuit of Yuheng railway are analyzed， and the hidden trouble brought by it to the train is analyzed， and the hidden trouble is solved from the technical aspect. The feasibility and practicability of the 3 V section reconstruction are analyzed systematically， and the specific scheme of equipment transformation is introduced.
[Key words]track circuit， bad shunt， interlocking failure， 3V transformation
一、概述
轨道电路是以铁路线路两根钢轨作为导体，用钢轨引接线连接信号电源和接收设备构成的电气回路，通过轨道电流来工作，用于自动、连续检测这段线路是否被机车车辆占用，也用于控制信号装置或转辙装置，以保证行车安全的设备。轨道电路的另一个重要作用是能够发现钢轨断裂。轨道电路分路不良对铁路行车安全的危害是极其严重的，直接反映就是“信号联锁失效”，极有可能造成信号错误开放、道岔中途转换，由此造成列车冲突、脱轨或挤坏道岔等行车事故。因此，怎样防止轨道电路分路不良，保证轨道电路良好运用，提高轨道电路的工作稳定性，最大限度地保证行车安全，成了我们眼前急需考虑的问题。
二、项目必要性
轨道电路是信号联锁的室外重要设备，起着保证行车和调车作业安全的作用。良好的轨道电路能够监督检查某一固定区段内的线路是否有列车运行、调车作业或车辆占用的情况，并能显示该区段内的钢轨是否完整。其工作原理是：当设有轨道电路的某段线路上空闲时，轨道电路上的继电器有足够的电流通过，吸起被磁化的衔铁，闭合前接点，从而接通色灯信号机的绿灯电路，显示绿色灯光，表示前方线路空闲，允许机车车辆占用。当机车车辆进入该线路区段时，由于轮对电阻很小，使轨道电路短路，继电器吸力减弱，释放衔铁，使之搭在后接点上，接通信号机的红灯电路，显示禁行信号。轨道电路的这一工作性能，能够防止列车追尾和冲突事故，确保行车安全。在充当导线的钢轨安全无事时，轨道电流畅道无阻，继电器工作也正常，一旦前方钢轨折断或出现阻碍，切断了轨道电流，就会使继电器因供电不足而释放衔铁接通红色信号电路。此时，线路虽然空闲，信号机仍然显示红灯，从而防止列车颠覆事故。然而当列车占用股道、钢轨发生断裂时，控制该轨道区段的轨道继电器不能正常落下，控制台没有可靠显示占用，称为轨道电路分路不良，俗称“压不死”，分路不良会造成信号联锁失效，对行车的危害是极其严重的。
榆横铁路属陕北地方I级铁路，电力牵引（目前属过渡期，电气化暂未开通），主要任务是煤炭运输，轨道电路采用97型25HZ相敏轨道电路，室内采用电子接收单元，轨道电路的标准分路电阻值为0.06Ω。目前车流量相对较小，重车行经线路较固定，因此造成轨道电路分路不良的因素有：粉尘污染、轨面锈蚀、车流量较小、分路电阻较大。然而，随着靖神铁路的接轨开通，后期几家地方铁路接轨运营，榆横铁路运量的日益增加，孟家壕车站6股道、小纪汗车站5股道已不能更好的满足日常的调车等作业需求，为了提高作业效率，部分作业可能会分解至化工南、液化厂站进行，分路不良的存在对调车作业存在严重的安全隐患。
三、相关领域国内外研究现状、发展趋势及现有工作基础
鉴于国际铁路联盟UIC技术研究所ORE（现ERRIA174委员会）推荐的确保车轮在轨间分路的轨面电压： 1）50V（峰值）：钢轨表面氧化生锈严重、陈旧的区段；
2）10V（峰值）：钢轨表面有一层硅氧化层污染的区段；
3）6V（峰值）：轻轨车辆行走，闲散的线路区段；
4）1.1V（峰值）：钢轨表面通常干净的区段。
大多数区段发生的列车分路不良系由半导体薄膜引起的，轨间残压最大值约为1V，对这种原因引起的列车分路不良对策是将轨面电压提高2～5V（有效值）后，绝大多数分路不良的区段可以解决。
3V化轨道电路已经过铁路总公司运输局审查，并推广至全路，已覆盖国铁及地方铁路，2009年成功运用于武广、郑西客运专线，保证了轨道电路发挥了良好的作用，目前，全路已成功运用8000多个轨道区段。
四、项目技术可行性分析
3V化轨道电路是在原97型25HZ相敏轨道电路的基础上改进而成的，是将97型原轨面电压1V以下提高到3V以上，从而击穿半导体薄膜解决轨道电路分路不良问题。
3V化25HZ相敏轨道电路基本保持了97型25HZ相敏轨道电路构成原理。在全站25HZ相敏轨道电路室内设备（发码区段室内需进行部分改动）不变的基础上更换室外器材提高轨面电压，在室外的受电端增加调相器，改进了室外扼流变压器和受端中继变压器以提高轨面电压，把轨道继电器调整到轨道残压为1V时，就能使它可靠落下，达到提高轨道电路灵敏度的目的。
榆横铁路轨道电路采用97型25HZ相敏轨道电路，全线采用电气化，针对轨道电路分路不良具备3V化改造条件，方便操作，具体改造如下：
（1）室外扼流变压器更换为BE-F型谐振扼流变压器，既有无受电分支装设的空扼流也需更换；送端既有轨道变压器型号为BE2-130/25，BE2-130/25，BE1-140/25的可以利旧，但是长度大于600m、一送多受区段和定压分路前后继电器电压变化在1-2V的区段送端轨道变压器需更换为BE-L260/25。受端中继变压器更换为BGK-130/25电抗变压器。
（2）非电气化区段25HZ轨道电路改造时，用调谐轨道变压器代替BE-F型谐振扼流变压器即可，其余同电气化轨道电路改造内容。
（3）送端限流电阻选用固定抽头6.6Ω电阻，受端限流电阻选用固定抽头2.2Ω电阻。
（4）既有为电码化区段时，ZPW-2000（UM）四线制电码化和国产移频电码化室外隔离器材更换新的隔离器材。
五、项目团队简况
榆横铁路开通运营的线路全长32.88KM，我们拥有一支强大的电务维管人员，现有信号维养人员22人，对于目前设备性能、原理清楚，具有看图识图、熟练操作仪器的能力，对设备故障能够快速判断处理。工电部通信信号主管工程师王新文、张静具有多年通信信号施工、設备管理经验，能够深入的掌握信号设备原理，联锁原理、熟知施工图、配线图、信号设计原理及设备改造技术，可互相协助、组织信号维管人员以及改造中所购置设备的生产厂家相互配合共同完成本次3V化轨道电路区段的改造工作。
六、主要实施步骤
此次3V化轨道电路区段改造计划分三个阶段进行：
1、考察学习阶段
3V化区段在西安电务段管内得以大力推广并应用，该技术的应用更好的提高了轨道分路灵敏度，防止了轨道电路分路不良的发生，因此得到了车务、电务专业的一致好评。本阶段计划联系运用有该技术的车站进行实地考察，具体关于设备改造中可能发生的问题及预防措施，了解设备改造的利弊及后期投入使用后的维养问题。此外，对设备改造所使用的送端轨道变压器、限流电阻、受端变压器等进行考察调研。
2、改造开始阶段
根据榆横铁路轨道电路分路不良产生原因，用CFG-D系列分路残压定压测试仪器（0.06Ω）在钢轨生锈最严重的地点测试轨道电路分路残压，当调整状态及分路状态二元二位继电器（电子接收单元）两端电压差大于3V时，可以采用3V化25HZ相敏轨道电路。综合考虑，选取分路不良较为严重的、反复发生的、使用频率较低的个别轨道电路区段进行改造试验，根据改造结果及所取得的效果进行综合分析确定具体推行、改造范围。
3、全面改造阶段
根据第二阶段的试验效果对全线存在的大部分分路不良区段进行全面改造并试验，确保改造后投入使用的设备能够更好地预防分路不良的发生，保证行车、调车作业安全。
七、3V化区段改造后的管理和维护
3V化改造完成投入使用后，后期维护中需注意：1、由于3V化改造后，轨面电压从1V以下提高到3V以上，对轨道区段各种绝缘性能要求相应提高，所以要求维护人员加强对各种绝缘（轨距杆、安装装置、轨端绝缘）检查，发现问题及时处理；2、改造中使用的抗流变压器调谐器端子不能随意更改，避免变压器达不到预期效果；3、3V化区段原则上可以更好地预防轨道电路分路不良，但是也会因车流量的变化效果有所变化，因此需要加强微机监测调阅分析，发现不良及时处理。
轨道电路分路不良实行动态管理，在连续三个月的轨道分路残压测试周期内，测试分路残压达标的轨道电路，按正常轨道电路区段进行管理。信号工区按站均要建立轨道电路分路不良管理台帐即《轨道电路分路不良测试记录表》，榆横铁路各站均有微机监测设备，信号值班人员每日对轨道电路分路残压进行调阅分析，并及时记录在《微机监测调阅记录本》内。
八、结束语
综合分析榆横铁路轨道电路分路不良区段的成因，按照铁路总公司有关分路不良实施指导意见，3V化25HZ相敏轨道电路在分路不良整治中改造区段较多，施工方便，但仍需要对改造后的分路不良区段进行阶段性的监督测试，以免分路效果反弹，威胁行车安全。
参考文献
[1]《铁路信号站内联锁设计规范》中国铁道出版社2001年。
[2]轨道电路分路不良解决方案研究[J].李俊，周强、张萍.铁道通信信号.2014（08）
[3]中华人民共和国铁道部运输局运基信号[2008]504号关于印发《站内轨道电路分路不良整治实施指导意见》通知
[4]中华人民共和国铁道部运基综技[2011]117号《2011年全路电务重点工作安排》通知
[5]3V化25Hz相敏轨道电路在分路不良区段的施工与调试[J].汪培平.铁道通信信号.2011（05）
[6]轨道电路分路不良整治技术的研究[J].汪勤，狄刚.上海铁道科技.2004（05）
作者简介
张静（1988年12月），女，大学本科学历，陕西榆横铁路有限责任公司，助理工程师，2011年参加工作，主要从事铁道通信信号技术管理工作。
[关键词]轨道电路、分路不良、联锁失效、3V化、改造
中图分类号：C61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）05-0366-01
The track circuit of the local railway line for coal
transportation is not well divided Prevention and
equipment modification
Zhang Jing
（Shaanxi Yusheng Railway Co Ltd. Shanxi Yulin 719000）
[Abstract]based on the analysis of the bad section of the track circuit of the Yusheng railway in Shaanxi province and the actual situation of the railway， the paper puts forward some measures to solve the problem， and carries on the technical transformation on the basis of the existing equipment. The new technology is popularized and applied. In this paper， the causes of the bad track circuit of Yuheng railway are analyzed， and the hidden trouble brought by it to the train is analyzed， and the hidden trouble is solved from the technical aspect. The feasibility and practicability of the 3 V section reconstruction are analyzed systematically， and the specific scheme of equipment transformation is introduced.
[Key words]track circuit， bad shunt， interlocking failure， 3V transformation
一、概述
轨道电路是以铁路线路两根钢轨作为导体，用钢轨引接线连接信号电源和接收设备构成的电气回路，通过轨道电流来工作，用于自动、连续检测这段线路是否被机车车辆占用，也用于控制信号装置或转辙装置，以保证行车安全的设备。轨道电路的另一个重要作用是能够发现钢轨断裂。轨道电路分路不良对铁路行车安全的危害是极其严重的，直接反映就是“信号联锁失效”，极有可能造成信号错误开放、道岔中途转换，由此造成列车冲突、脱轨或挤坏道岔等行车事故。因此，怎样防止轨道电路分路不良，保证轨道电路良好运用，提高轨道电路的工作稳定性，最大限度地保证行车安全，成了我们眼前急需考虑的问题。
二、项目必要性
轨道电路是信号联锁的室外重要设备，起着保证行车和调车作业安全的作用。良好的轨道电路能够监督检查某一固定区段内的线路是否有列车运行、调车作业或车辆占用的情况，并能显示该区段内的钢轨是否完整。其工作原理是：当设有轨道电路的某段线路上空闲时，轨道电路上的继电器有足够的电流通过，吸起被磁化的衔铁，闭合前接点，从而接通色灯信号机的绿灯电路，显示绿色灯光，表示前方线路空闲，允许机车车辆占用。当机车车辆进入该线路区段时，由于轮对电阻很小，使轨道电路短路，继电器吸力减弱，释放衔铁，使之搭在后接点上，接通信号机的红灯电路，显示禁行信号。轨道电路的这一工作性能，能够防止列车追尾和冲突事故，确保行车安全。在充当导线的钢轨安全无事时，轨道电流畅道无阻，继电器工作也正常，一旦前方钢轨折断或出现阻碍，切断了轨道电流，就会使继电器因供电不足而释放衔铁接通红色信号电路。此时，线路虽然空闲，信号机仍然显示红灯，从而防止列车颠覆事故。然而当列车占用股道、钢轨发生断裂时，控制该轨道区段的轨道继电器不能正常落下，控制台没有可靠显示占用，称为轨道电路分路不良，俗称“压不死”，分路不良会造成信号联锁失效，对行车的危害是极其严重的。
榆横铁路属陕北地方I级铁路，电力牵引（目前属过渡期，电气化暂未开通），主要任务是煤炭运输，轨道电路采用97型25HZ相敏轨道电路，室内采用电子接收单元，轨道电路的标准分路电阻值为0.06Ω。目前车流量相对较小，重车行经线路较固定，因此造成轨道电路分路不良的因素有：粉尘污染、轨面锈蚀、车流量较小、分路电阻较大。然而，随着靖神铁路的接轨开通，后期几家地方铁路接轨运营，榆横铁路运量的日益增加，孟家壕车站6股道、小纪汗车站5股道已不能更好的满足日常的调车等作业需求，为了提高作业效率，部分作业可能会分解至化工南、液化厂站进行，分路不良的存在对调车作业存在严重的安全隐患。
三、相关领域国内外研究现状、发展趋势及现有工作基础
鉴于国际铁路联盟UIC技术研究所ORE（现ERRIA174委员会）推荐的确保车轮在轨间分路的轨面电压： 1）50V（峰值）：钢轨表面氧化生锈严重、陈旧的区段；
2）10V（峰值）：钢轨表面有一层硅氧化层污染的区段；
3）6V（峰值）：轻轨车辆行走，闲散的线路区段；
4）1.1V（峰值）：钢轨表面通常干净的区段。
大多数区段发生的列车分路不良系由半导体薄膜引起的，轨间残压最大值约为1V，对这种原因引起的列车分路不良对策是将轨面电压提高2～5V（有效值）后，绝大多数分路不良的区段可以解决。
3V化轨道电路已经过铁路总公司运输局审查，并推广至全路，已覆盖国铁及地方铁路，2009年成功运用于武广、郑西客运专线，保证了轨道电路发挥了良好的作用，目前，全路已成功运用8000多个轨道区段。
四、项目技术可行性分析
3V化轨道电路是在原97型25HZ相敏轨道电路的基础上改进而成的，是将97型原轨面电压1V以下提高到3V以上，从而击穿半导体薄膜解决轨道电路分路不良问题。
3V化25HZ相敏轨道电路基本保持了97型25HZ相敏轨道电路构成原理。在全站25HZ相敏轨道电路室内设备（发码区段室内需进行部分改动）不变的基础上更换室外器材提高轨面电压，在室外的受电端增加调相器，改进了室外扼流变压器和受端中继变压器以提高轨面电压，把轨道继电器调整到轨道残压为1V时，就能使它可靠落下，达到提高轨道电路灵敏度的目的。
榆横铁路轨道电路采用97型25HZ相敏轨道电路，全线采用电气化，针对轨道电路分路不良具备3V化改造条件，方便操作，具体改造如下：
（1）室外扼流变压器更换为BE-F型谐振扼流变压器，既有无受电分支装设的空扼流也需更换；送端既有轨道变压器型号为BE2-130/25，BE2-130/25，BE1-140/25的可以利旧，但是长度大于600m、一送多受区段和定压分路前后继电器电压变化在1-2V的区段送端轨道变压器需更换为BE-L260/25。受端中继变压器更换为BGK-130/25电抗变压器。
（2）非电气化区段25HZ轨道电路改造时，用调谐轨道变压器代替BE-F型谐振扼流变压器即可，其余同电气化轨道电路改造内容。
（3）送端限流电阻选用固定抽头6.6Ω电阻，受端限流电阻选用固定抽头2.2Ω电阻。
（4）既有为电码化区段时，ZPW-2000（UM）四线制电码化和国产移频电码化室外隔离器材更换新的隔离器材。
五、项目团队简况
榆横铁路开通运营的线路全长32.88KM，我们拥有一支强大的电务维管人员，现有信号维养人员22人，对于目前设备性能、原理清楚，具有看图识图、熟练操作仪器的能力，对设备故障能够快速判断处理。工电部通信信号主管工程师王新文、张静具有多年通信信号施工、設备管理经验，能够深入的掌握信号设备原理，联锁原理、熟知施工图、配线图、信号设计原理及设备改造技术，可互相协助、组织信号维管人员以及改造中所购置设备的生产厂家相互配合共同完成本次3V化轨道电路区段的改造工作。
六、主要实施步骤
此次3V化轨道电路区段改造计划分三个阶段进行：
1、考察学习阶段
3V化区段在西安电务段管内得以大力推广并应用，该技术的应用更好的提高了轨道分路灵敏度，防止了轨道电路分路不良的发生，因此得到了车务、电务专业的一致好评。本阶段计划联系运用有该技术的车站进行实地考察，具体关于设备改造中可能发生的问题及预防措施，了解设备改造的利弊及后期投入使用后的维养问题。此外，对设备改造所使用的送端轨道变压器、限流电阻、受端变压器等进行考察调研。
2、改造开始阶段
根据榆横铁路轨道电路分路不良产生原因，用CFG-D系列分路残压定压测试仪器（0.06Ω）在钢轨生锈最严重的地点测试轨道电路分路残压，当调整状态及分路状态二元二位继电器（电子接收单元）两端电压差大于3V时，可以采用3V化25HZ相敏轨道电路。综合考虑，选取分路不良较为严重的、反复发生的、使用频率较低的个别轨道电路区段进行改造试验，根据改造结果及所取得的效果进行综合分析确定具体推行、改造范围。
3、全面改造阶段
根据第二阶段的试验效果对全线存在的大部分分路不良区段进行全面改造并试验，确保改造后投入使用的设备能够更好地预防分路不良的发生，保证行车、调车作业安全。
七、3V化区段改造后的管理和维护
3V化改造完成投入使用后，后期维护中需注意：1、由于3V化改造后，轨面电压从1V以下提高到3V以上，对轨道区段各种绝缘性能要求相应提高，所以要求维护人员加强对各种绝缘（轨距杆、安装装置、轨端绝缘）检查，发现问题及时处理；2、改造中使用的抗流变压器调谐器端子不能随意更改，避免变压器达不到预期效果；3、3V化区段原则上可以更好地预防轨道电路分路不良，但是也会因车流量的变化效果有所变化，因此需要加强微机监测调阅分析，发现不良及时处理。
轨道电路分路不良实行动态管理，在连续三个月的轨道分路残压测试周期内，测试分路残压达标的轨道电路，按正常轨道电路区段进行管理。信号工区按站均要建立轨道电路分路不良管理台帐即《轨道电路分路不良测试记录表》，榆横铁路各站均有微机监测设备，信号值班人员每日对轨道电路分路残压进行调阅分析，并及时记录在《微机监测调阅记录本》内。
八、结束语
综合分析榆横铁路轨道电路分路不良区段的成因，按照铁路总公司有关分路不良实施指导意见，3V化25HZ相敏轨道电路在分路不良整治中改造区段较多，施工方便，但仍需要对改造后的分路不良区段进行阶段性的监督测试，以免分路效果反弹，威胁行车安全。
参考文献
[1]《铁路信号站内联锁设计规范》中国铁道出版社2001年。
[2]轨道电路分路不良解决方案研究[J].李俊，周强、张萍.铁道通信信号.2014（08）
[3]中华人民共和国铁道部运输局运基信号[2008]504号关于印发《站内轨道电路分路不良整治实施指导意见》通知
[4]中华人民共和国铁道部运基综技[2011]117号《2011年全路电务重点工作安排》通知
[5]3V化25Hz相敏轨道电路在分路不良区段的施工与调试[J].汪培平.铁道通信信号.2011（05）
[6]轨道电路分路不良整治技术的研究[J].汪勤，狄刚.上海铁道科技.2004（05）
作者简介
张静（1988年12月），女，大学本科学历，陕西榆横铁路有限责任公司，助理工程师，2011年参加工作，主要从事铁道通信信号技术管理工作。