接触网检修作业引发轨道电路红光带的原因分析

发表时间:2020/9/22   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:邵和云
[导读] 摘要:轨道电路是铁路重要信号设备,轨道电路出现红光带故障将对铁路运输及行车安全造成较大影响。
        内蒙古集通铁路(集团) 有限责任公司锡林浩特综合维修段  内蒙古锡林浩特市  026000
        摘要:轨道电路是铁路重要信号设备,轨道电路出现红光带故障将对铁路运输及行车安全造成较大影响。接触网检修作业中若发生轨道电路红光带故障,既影响接触网检修作业安全及进度,又干扰轨道电路信号使用和行车,甚至烧损电务设备,对铁路运输造成严重影响。
        关键词:接触网检修;红光带;措施
        在铁路的运行过程中, 铁路轨道出现红光带故障会对铁路的运输、铁路系统的运行安全都会产生很大的影响。轨道电路红光带是电务设备常发、多发故障,一部分是由于工务、电务自身设备状态不良引起,还有一部分是在接触网检修作业过程中发生。铁路部 门的电务系统工作人员对铁路轨道电路出现红光带的现象进行了深入的研究,并一直在寻求解决的措施。
        一、慨述
        1、铁路轨道电路的组成。轨道电路是铁路信号自动控制的基础设备。利用轨道电路可以自动检测列车、车辆的位置,控制信号机的显示;通过轨道电路可以将地面信号传递给机车,从而可以控制列车运行。轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体,两端加以电气绝缘或电气分割,并接上送电和受电设备构成的电路。 因此,铁路的轨道电路是列车运行的基础设施,是铁路行车安全的重要因素。
        2、铁路轨道电路的工作原理。通常情况下,列车未进入轨道电路区段时,当两根钢轨完整,且无车占用,即轨道电路空闲时,电流通过两根钢轨和轨道继电器,使轨道继电器吸起,前接点闭合,信号开放。当列车占用轨道电路时,电流通过机车车辆轮对,轨道电路被分路。由于轮对电阻比轨道继电器电阻小得多, 使电源输出电流显著加大,限流电阻上的压降随之增加,两根钢轨间的电压降低,流经轨道继电器的电流减少到它的落下值,使轨道继电器落下,后接点闭合,信号关闭。同时,当轨道电路发生断轨、断线时,同样会使轨道继电器落下,进而可以监督轨道电路的工作状态,同时也可以监控列车的运行状态,实现信号的自动控制。由于钢轨是铁路电路的重要组成部分,而钢轨直接铺设在路基上,因此容易受到外部因素的影响。轨道直接接触车轮的频繁撞击,轨道的接头部位及螺栓的紧固部位容易出现松动等问题。而任何部位的问题都将影响轨道电路的正常运用,使信号关闭,在车站室内的显示屏上会显示红光带的现象。而频繁的轨道电路红光带的故障会使铁路信号系统的可靠性变差,对列车的运行安全造成影响。因此,要求铁路电务部门、工务部门等必须联合行动,加强预防,避免轨道红光带故障的出现,从而确保铁路的安全运输。
        二、接触网检修作业中发生红光带原因
        1、直接短接钢轨引起红光带
        (1)检修作业中掉落的铁线、长大零件等短接钢轨,或在搬运梯车过程中梯车框架短接钢轨,造成一个轨道电路区段红光带。
        (2)接触网静态测量过程中,钢卷尺连接钢轨,激光测量仪倾倒短接钢轨(工务道尺两侧均带有塑料保护套,接触网激光测量仪只有底面两端带有绝缘垫块),在车站道岔区测量时测量仪短接轨缝绝缘节,均可能引起红光带。
        2、接触网检修临时地线装设引起红光带。在接触网检修时装设地线造成红光带的情况比较普遍,也最具有典型性。轨道电路红光带发生的地点主要在站场或岔区、上下行扼流变连通处及牵引回流汇集处,尤其是牵引变电所亭上、下行牵引回流集中的位置最容易发生。由于现场作业人员对轨道电路和牵引电流回路知识欠缺,导致设备责任故障进行分析。
        (1)地线装设位置错误引发红光带故障。在某轨道线进行接触网检修作业时,作业组在线上、下行正线加装了临时地线,同时在线下行道岔间渡线分段绝缘器、线上道岔间渡线分段绝缘器处加装了临时接地线。在线“天窗”作业过程中,线上行先后有2列动车组通过,造成6DG轨道区段红光带。
        原因分析:线上行道岔间渡线分段绝缘器与轨道上的绝缘节位置不对应,相差15 m。分段绝缘器正下方为轨道电路区段,接挂临时地线时作业人员将接地靴接在轨道电路区段的钢轨上,动车组通过时,由于临时接地线的分流作用,造成钢轨线的牵引电流不平衡,引起红光带。
        (2)地线装设方法不正确引发红光带故障。在轨道线上行正线及4道、6道检修施工作业中,作业人员在作业区段两端接触网、回流线及车站上下行渡线分段绝缘器停电侧均装设了接地线,当下行通过货车时,4DG处发生红光带,并造成电务设备烧损。
        原因分析:接地线人员将接触线临时地线和回流线临时地线均接在外侧钢轨上。发生红光带设备附近有1座牵引变电所,上下行牵引回流通过上下行扼流变压器中性点连线、吸上线、回流线引入所内。由于上行回流线地线接在钢轨上,当下行列车通过时,牵引回流通过上行回流线地线流入上行轨道电路的1根钢轨,造成2根钢轨的电流不平衡,由于牵引电流一般为300-400A,很容易烧损电务设备。
        (3)接触网感应电压引发红光带。接触网V形“天窗”停电作业时,从邻线高压电场感应过来的电压高达数千伏。停电侧设备若可靠接地,感应电压急剧下降为0,对人体和设备均不构成威胁。如果在装设接地线时对钢轨除锈不彻底,接地靴在钢轨上连接不实,电阻增大,电压增高,在2根钢轨间就会产生较大电压差,并产生不平衡牵引回流,引发红光带,如图所示。
       
        三、触网检修作业中红光带的防控措施
        1、接触网检修作业时,地线装设均应统一接在线路一侧钢轨上(正线为田野侧的钢轨)。上下行渡线间分段绝缘器处的临时地线应从钢轨下方穿过接至外轨,地线绝缘护套需保持完好。对于场问长大渡线的分段绝缘器,临时地线不方便接在直股轨道上时,需确认渡线2根钢轨与直股2根钢轨的对应关系,防止各组地线通过接触网短接2根钢轨。复式交分道岔在形式上可等效为4个单开道岔,分段绝缘器处临时地线的接地靴接至直股线路外侧钢轨,接地线从钢轨下方穿过接至接触线。若选择在渡线曲股钢轨上安装接地靴,极可能因现场情况判断不清发生影响邻线轨道电路的问题。
        2、由于渡线岔区轨道电路较多,特别是复式交分道岔处的电务设备复杂,装设分段绝缘器临时地线在人身安全、行车安全上危险因素较多,因此应考虑对渡线滑道式分段绝缘器进行改造,使用空气绝缘式分段绝缘器。在涉及上下行渡线处的接触网检修作业时,分段绝缘器处可考虑不装设临时地线。接触网停电检修作业时,回流线、保护线临时接地线必须使用接地钢钎,不得直接将接地靴接在钢轨上,钢钎入地需避开地下电缆、光纤。站场作业时,应将岔区临时地线纳入风险源管理,避免临时地线装设的随意性和盲目性。由于地面坚硬,回流线、保护线地线无法使用钢钎时,可设置接地极或接地模块。
        3、“V停”作业装设临时地线,应在邻线无电力机车通过时加挂,钢轨上安装接地靴前必须用钢丝刷对钢轨进行打磨,保证良好的接触性,减少因感应电压产生轨道不平衡电流的风险。接触网“天窗”作业时,需对作业区段进行封锁。如线路不封锁、各专业共用天窗交叉作业,或线路封锁轨道作业车未进入前,l临时地线装设易引发红光带现象。发生红光带现象时,供电专业驻站人员应及时通知现场停止作业,确认地线位置情况,若地线拆除后仍存在红光带,应与电务、车站人员联系,查看电务设备情况,防止误以为作业、线路占用形成红光带,影响“天窗”结束后线路的开通。
        通过对接触网检修作业中发生轨道电路红光带现象的原因进行分析得知,大部分红光带现象与接地线的装设有关,采取针对性的防控措施可减少红光带的产生,保证设备安全和行车安全。
        参考文献:
        [1] 韩旭东.电气化铁路轨道电路红光带的原因分析及减少轨道电路红光带的措施[J].科学咨询:科技•管理,2019(6):63~65.
        [2] 丁建军.浅谈电气化区段 25Hz 轨道电路停点时轨道红光带故障原因及处理方法[J].大科技•科技天地,2018(10):98~99.
        [3] 罗厚生,杜志勇.浅谈铁路运输轨道电路的原理和常见故障排除[J].华东科技:学术版,2019(9):29.
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