多特征脉冲轨道电路探究

李涛

摘要：多特征脉冲轨道电路系统是以我国高压不对称脉冲轨道电路为基础的一种脉冲轨道电路。该系统是针对当前站内存在的锈蚀较严重的分路不良区段，利用瞬间功率高达近万瓦的脉冲信号，对轮缘和钢轨的接触点进行烧结，从而达到解决分路不良目的。

关键词：脉冲信号；轨道电路；多特征；发送器；电路系统 文献标识码：A

中图分类号：U284 文章编号：1009-2374（2016）34-0048-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.024

1 主要技术特点

（1）适用于非电气化、电气化牵引区段；（2）电气化区段牵引总电流不大于1000A，不平衡电流不大于100A；（3）在最不利调整状态条件下，接收盘限入电压峰头不小于15V；（4）轨道电路长度：800m（0.6?·km），1050m（1?·km）；（5）单段轨道电路消耗功率20～140W；（6）接收盘采用“1+1”并联冗余运用方式；（7）传输系统及构成设备符合故障-安全原则。

2 多特征脉冲轨道电路改造基本原则

（1）分路前后继电器端电压有不足1V的变化时，宜采用GZ-2007A型多特征脉冲轨道电路；（2）对于工频交流轨道电路，宜采用GZ-2007A型多特征脉冲轨道电路；（3）短体快速车通过高压脉冲轨道区段的相邻短区段或高压脉冲轨道区段过短时必须计算应变时间，应变时间不满足时，需对既有短区段进行增减缓吸或缓放时间；（4）非电化区段轨道变压器更换为GZ.BGMC型多特征脉冲轨道变压器；（5）送端脉冲发送器分为室内（GZ.FNM）和室外（GZ.FWM）两种：室内发送器用于室内集中送电区段，并放置于通用发送组匣（GZ.XFT）内；室外发送器用于室外分散送电区段，并安装于室外箱盒中；（6）受端的通用接收盘（GZ.JT）能够处理来自8个区段的脉冲信号，并采用“1+1”双机热备冗余方式。通用接收组匣（GZ.XJT）可安装2台通用接收盘和8台多特征脉冲衰耗盘（GZ.SM）；（7）电码化器材利旧，增加多特征脉冲隔离盒。（GZ.GM）隔离盒用于ZPW-2000，BPM匹配变压器加（GZ.GM1）隔离盒用于国产移频，（GZ.GJS）隔离盒用于交流计数，BPM匹配变压器加（GZ.GM）隔离盒用于UM71。

3 多特征轨道电路施工过程

3.1 室内配线

根据室内设备的安装要求，将GZ.XFT型发送组匣、GZ.XJT型接收组匣、ZDNFL型室内防雷组合以及相应断路器安装到位。

配置接收组匣至轨道继电器之间的配线。必要时增加轨道继电器组合，用于统一安装轨道继电器。

3.2 室外配线

根据现场的具体情况，将需要增加的XB箱安装到位。选择合适位置安装相应的断路器、DWFL型室外防雷单元及相应的配线工作。

4 轨道电路长度计算说明

选定调整表类型后依据轨道电路区段总长度选取配置，无受电分支长度不计，说明如下：

一送一受总长度L，见图1：

5 既有正线发码区段增加缓放盒

在正线发码区段，按列车行进方向，既有轨道电路25Hz相敏轨道电路，前方区段为多特征脉冲轨道电路时，单机（单机长度14.8m）以120km/h通过绝缘节需要0.5s左右，25Hz相敏轨道电路出清后0.4s左右落下，此时多特征脉冲轨道电路距离落下时间还有0.6s左右，造成25Hz相敏轨道电路与多特征脉冲轨道电路同时吸起。既有轨道电路Lc的发码继电器需并联一个GZ.HF发码缓放盒，否则机车单机高速运行时，可能造成发码继电器落下，机车收不到信号。

6 脉冲室内发送器调整

6.1 频率设置

频率选择的优先级为F5（1.45Hz）、F6（1.48Hz）、F1（3.25Hz）、F2（3.5Hz）、F3（3.75Hz）、F4（4.0Hz），其中频率越低功耗越小；相邻脉冲区段，频率必须设置不同。

6.2 电平设置

室内发送器只有500V档。

6.3 发送器内限流电阻设置

发送器内限流电阻阻值等于调整表给出的发送端限流电阻减去实际电缆电阻值（实际电缆电阻值按照50Ω/km计算）。

7 脉冲室外发送器调整

7.1 频率设置

频率选择的优先级为F5（1.45Hz）、F6（1.48Hz）、F1（3.25Hz）、F2（3.5Hz）、F3（3.75Hz）、F4（4.0Hz），其中频率越低功耗越小；相邻脉冲区段频率必须设置不同。

7.2 电平级设置

室外发送器分为V2（200V）、V3（300V）、V4（400V）、V5（500V）四档，优先选用V4（400V）档。

7.3 电源频率设置

根据现场供电情况：25Hz/220V或50Hz/220V，设置室外发送器电源类型端子。

7.4 限流电阻设置

室外发送器电缆补偿值无须计算，直接根据调整表表头给出的“发送端限流电阻”阻值进行配置。

8 衰耗器调整

衰耗器可进行接收端模拟电缆的调整和接收电平级的调整：

8.1 模拟电缆的补偿调整

其他电化区段和非电化区段的接收端实际电缆与模拟电缆补偿总和按3km设计，即为150?。根据改造区段实际电缆长度按照3km调整表进行配置。

8.2 接收电平级的调整

根据调整表给出的接收电平级，查表配置相应的调整端子。

9 接收盘调整

接收盘需进行8路接收脉冲频率和峰头/峰尾比的设置，所有调整均在对应位置的母板上完成。

须注意：接收盘8路的脉冲频率及峰头/峰尾比均须进行有效配置，否则接收器不能正常工作。

9.1 脉冲频率设置

根据本区段发送器的脉冲频率，设置相同的脉冲

频率。

9.2 峰头峰尾比设置

开通前预先设置在4∶1（峰头/峰尾比指峰头幅值与峰尾幅值的比，正常范围在2∶1～8∶1）

10 13轨道变压器/扼流变压器调整

根据调整表给出的变比进行设置，原则上不允许随意更改变比。

11 开通及测试

11.1 开通流程

（1）按照施工图进行室内、室外设备换装及配线工作；（2）检查室内、外设备设置。正确后进行通电调试；（3）电码化调整；（4）极性交叉检查及调整。

11.2 室内、外设备换装及配线

11.2.1 室内设备换装及配线。原位替换H310轨道继电器为JWXC-1700型继电器。注意摘除鉴别销，同时拆配相应的连线。

分线盘处务必拆线彻底，其中包括与硒堆等防雷元件、测试盘、监测的连线均拆除，只保留来自室外的电缆线。

根据轨道电路电码化的情况，施工图增加相应电码化部分的施工配线；有条件时将防雷元件的纵向防雷地连接。

11.2.2 室外设备换装及配线。对于室外集中送电的轨道区段，根据要求换装室外发送器。

对于非电化区段，拆除原有的轨道变压器和送端电阻，原位更换为GZ·BGMC型轨道变压器，相应修改配线；对于电化区段，拆除原有的轨道变压器和送端电阻，根据不同的要求换装HFW-D型室外防护盒或BEM-600A型、BEM-800A型、BEM-1000A型扼流变压器，修改相应配线；完成室外发送器与GZ·BGMC脉冲轨道变压器或扼流变压器之间的配线。

11.2.3 轨道电路调整。室内、外发送器工作电源线接入预定位置。

接收盘工作电源直流24V接入预定位置，务必保证极性正确。

调整信号传输线，保证进入接收盘的脉冲极性正确，即峰头电压高、峰尾电压低。

根据进入接收盘的实际电压值，适当调整电平级保证进入接收盘的脉冲电压峰头在30V左右。

11.2.4 轨道电路分路。用0.15?分路线在轨道电路各点分路，在接收盘前面板显示窗口读出该路（区段）的分路残压，应不大于7.5V，且轨道继电器可靠落下。当分路残压大于7.5V，说明轨道区段锈蚀严重，应提高室外发送器电平，升至V5（500V）档。

11.2.5 电码化调整。用0.15?分路线在轨道电路受端分路，短路电流应满足机车信号工作要求。根据实测电码化入口电流，重新调整BPM型匹配变压器的输出电压，保证电码化入口电流与改造前基本相同。

12 故障分析及排除

开通中如出现问题，先在分线盘处测试电压，根据调整表给出的电压最大值和最小值范围，判断故障发生在室内还是室外。表1给出可能的故障现象、原因分析及处理方法。

13 结语

综上所述，多特征脉冲轨道电路系统是目前我国应用比较广泛的一种电路系统，该系统有效地解决了分路不良的问题，通过对其工作原理、特点、施工程序等方面进行分析，发现这种电路系统前景广阔，相信未来会更多地应用到实践当中。

参考文献

[1] 北京信号工厂.GZ-2007A型多特征脉冲轨道电路

[S].2010.

[2] 沈阳铁路信号有限责任公司.GZ-2007A型多特征脉冲轨道电路[S].2012.

（责任编辑：蒋建华）