3V化25Hz相敏轨道电路工程设计与施工指南.docx
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3V化25Hz相敏轨道电路工程设计与施工指南
3V化25Hz相敏轨道电路工程设计与施工指南
一、概述
轨道电路分路不良多为污染严重、车辆很少走行区段、钢轨生锈表面氧化所致。
钢轨与车轮之间的接触大致可分为半导体薄膜接触、氧化薄膜接触和电阻接触三种，电阻接触是通常的接触方法，其分路电阻非常小，氧化薄膜接触发生在极少走车的被红锈和黑锈覆盖的钢轨区段，一般常说的分路不良多为轨间半导体薄膜接触（氧化铁成分可视为半导体）。
能够使半导体薄膜导通的电压约0.6V，即击穿双轨面的电压应在1.2V以上，如果分路状态下轨间残压大于1.2V以上，而对应继电器的残压在可靠落下值以内，便能够解决大部分轨道区段分路不良（半导体薄膜覆盖区段）。
但97型及旧型25Hz相敏轨道电路的调整状态轨面电压多为0.4～0.8V以内，分路时的轨间残压更低，不能击穿半导体薄膜，因此造成轨道区段分路不良。
对于轨道电路分路不良这个世界性难题，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间电压：
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。
国际铁路联盟的建议和我们的分析基本一致，原25Hz相敏轨道电路还不到峰值1.1V档位，只能确保钢轨表面干净区段的分路；对于那些闲散的、钢轨表面污染、氧化、生锈的区段经常会分路不良。
根据以上的分析，对于半导体薄膜覆盖区段提高轨间电压，击穿半导体薄膜解决轨道电路分路不良问题。
3V化25Hz相敏轨道电路并不能够解决现场所有的分路不良问题。
对于那些常年不走车的分路不良区段（如调车区段），若使用3V化25Hz相敏轨道电路，在静态分路的情况下仍有可能表现为分路不良（静态分路指人工分路，如用0.06Ω标准定压测试仪进行的分路测试），但经压道机车压道后，分路效果将明显转好。
象这种不经常过车的调车区段，可使用高压脉冲轨道电路解决分路不良。
3V化25Hz相敏轨道电路对于那些经常过车的区段（半个月内能够过车的区段）或用上述0.06Ω标准定压测试仪进行的分路测试前后继电器电压变化量大于3V以上的区段（钢轨踏面干燥的情况下测试），其解决分路不良的效果通常显著。
二、各种制式说明
1．电气化非电码化一送一受区段
3V化25Hz相敏轨道电路设备的基本组成如图1（电气化非电码化区段）所示。
1）送电端设备构成
①BE2-F：
送电端谐振扼流变压器。
②BG2-L130/25：
送电端防雷轨道变压器。
③Rx：
送电端固定限流电阻6.6Ω。
④RD1：
1A熔断器。
⑤RD2：
5A自复示保险。
2）受电端设备构成
①BE2-F：
受电端谐振扼流变压器。
②Rs：
受电端固定限流电阻2.2Ω。
③RD3：
5A自复示保险。
④BGK-130/25：
受电端电抗变压器。
⑤QT-25：
调相器。
⑥HF2-25：
2型防护盒。
⑦JRJC-70/240：
二元二位继电器。
2．电气化区段四线制3V化25Hz相敏轨道电路叠加ZPW-2000（UM71）电码化一送一受区段构成简图如图2所示。
1）送电端设备构成
①BE1-F：
送电端谐振扼流变压器。
②BG2-L130/25：
送电端防雷轨道变压器。
③Rx：
送电端固定限流电阻6.6Ω。
④RD1：
1A熔断器。
⑤RD2：
5A自复示保险。
⑥QY-T：
抑制器。
⑦HPT-ZD：
调相匹配盒。
2）受电端设备构成
①BE1-F：
受电端谐振扼流变压器。
②Rs：
受电端固定限流电阻2.2Ω。
③RD3：
5A自复示保险。
④QY-T：
抑制器。
⑤BGK-130/25：
受电端电抗变压器。
⑥HPT-ZD：
调相匹配盒。
⑦HF2-25：
2型防护盒。
⑧1uF电容。
⑨JRJC-70/240：
二元二位继电器。
3．电气化区段二线制3V化25Hz相敏轨道电路叠加ZPW-2000（UM71）电码化一送一受区段构成简图如图3所示。
1）送电端设备构成
①BE1-F：
送电端谐振扼流变压器。
②BG2-L130/25：
送电端防雷轨道变压器。
③Rx：
送电端固定限流电阻6.6Ω。
④WGL-T：
二线制ZPW2000室外隔离盒。
⑤NGL-T：
二线制ZPW2000室内隔离盒。
⑥BMT-25：
室内调整变压器。
⑦RD：
5A自复示保险。
2）受电端设备构成
①BE1-F：
送电端谐振扼流变压器。
②BGK-130/25：
受电端电抗变压器。
③Rs：
送电端固定限流电阻2.2Ω。
④WGL-T：
二线制ZPW2000室外隔离盒。
⑤NGL-T：
二线制ZPW2000室内隔离盒。
⑥QT-25：
调相器。
⑦RD：
5A自复示保险。
⑧HF2-25：
2型防护盒。
⑨JRJC-70/240：
二元二位继电器。
4．电气化区段二线制3V化25Hz相敏轨道电路叠加8信息、18信息电码化一送一受区段构成简图如图4所示。
1）送电端设备构成
①BE1-F：
送电端谐振扼流变压器。
②BG2-L130/25：
送电端防雷轨道变压器。
③Rx：
送电端固定限流电阻6.6Ω。
④RD1：
1A熔断器。
⑤RD2：
5A自复示保险。
⑥BMT-25：
室内调整变压器。
⑦DGL2-F：
室内8、18信息送端隔离盒。
2）受电端设备构成
①BE1-F：
受电端谐振扼流变压器。
②Rs：
受电端固定限流电阻2.2Ω。
③RD3：
5A自复示保险。
④QY-T：
抑制器。
⑤BGK-130/25：
受电端电抗变压器。
⑥HPT-ZD：
调相匹配盒。
⑦DGL2-R：
室内8、18信息受端隔离盒。
⑧HF2-25：
2型防护盒。
⑨JRJC-70/240：
二元二位继电器。
5．非电气化非电码化区段3V化25Hz相敏轨道电路一送一受区段构成简图如图5所示。
1）送电端设备构成
①BGT：
送电端谐振轨道变压器。
②BG2-L130/25：
送电端防雷轨道变压器。
③Rx：
送电端固定限流电阻6.6Ω。
④RD1：
1A熔断器。
⑤RD2：
5A自复示保险。
2）受电端设备构成
①BE2-F：
受电端谐振扼流变压器。
②Rs：
受电端固定限流电阻2.2Ω。
③RD3：
5A自复示保险。
④BGK-130/25：
受电端电抗变压器。
⑤QT-25：
调相器。
⑥HF2-25：
2型防护盒。
⑦JRJC-70/240：
二元二位继电器。
三、3V化25Hz相敏轨道电路施工准备
1．现场分路测试
用CFG-D系列分路残压定压测试器（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两端电压差大于3V时，可以采用3V化25Hz相敏轨道电路。
2．现场调研25Hz轨道电源容量
可参看调整表的各种长度及受端电抗变压器不同变比下轨道电路的短路功率，根据站场的各区段的长度及分路要求逐个确定相加。
粗略估算可按照3V化25Hz相敏轨道电路的平均功耗进行计算，轨道侧的平均功耗约为50W/区段，局部侧的功耗为6.5W/区段。
3．器材测试：
使用前应先将器材按照标准要求进行检测，避免因运输等问题影响开通使用。
四、3V化25Hz相敏轨道电路施工及调试
1、电气化非电码化区段的改造
1）更换室外扼流变压器为BE2-F型谐振扼流变压器；更换受端中继变压器为BGK-130/25电抗变压器；电抗变压器Ⅰ次侧后增加串接QT-25调相器；送端限流电阻为固定6.6Ω；受端限流电阻为固定2.2Ω；根据区段过车的频度、生锈程度确定轨面电压的档次（过车的的频率越低、生锈越严重，需要的轨面电压越高为原则），查阅调整表（附-最后一页）后确定送端电源变压器Ⅱ次侧所需的电压以及受端电抗变压器的变比，若所需电压大于18.48V（应考虑电源从室内传送至室外的电缆压降），需将送端电源变压器更换为BG-L260/25（见器材说明）；对于一送一受区段，调相器建议使用Ⅰ1、Ⅱ1，并连接Ⅱ1、Ⅱ2；对于一送多受区段，调相器建议使用Ⅰ1、Ⅰ2；室内的HF2-25型防护盒和JRJC二元二位继电器保持不变。
2）按照3V化25Hz相敏轨道电路的构成简图依次连接各个器材，使轨道电路回路构通。
3）参照调整表调整送端变压器，确定继电器状态、相位、极性，并根据情况做出相应调整，使继电器处于合理状态。
4）进行极性交叉测试，确保极性交叉的正确。
5）用0.06Ω定压测试仪做分路实验。
2、电气化四线制叠加ZPW2000电码化区段的改造
1）更换室外扼流变压器为BE1-F型谐振扼流变压器；更换受端中继变压器为BGK-130/25电抗变压器；更换室外隔离匹配盒为HPT-ZD调相匹配盒（调相器与匹配设备合体，端子号与QT-25保持一致）；送端限流电阻为固定6.6Ω；受端限流电阻为固定2.2Ω；根据送端电源变压器Ⅱ次侧所需的电压选取是否更换为BG-L260/25；室内的2型防护盒和JRJC二元二位继电器保持不变。
2）按照四线制3V化25Hz相敏轨道电路叠加ZPW2000电码化电路的构成简图顺次连接各个器材，使轨道电路回路构通。
3）调整送端变压器，确定继电器状态、相位、极性，并根据情况做出相应调整，使继电器处于合理状态。
4）测试送受电码化的出口、入口电流。
5）进行极性交叉测试，确保极性交叉的正确。
6）用0.06Ω定压测试仪做分路实验。
3、电气化二线制叠加ZPW2000电码化区段的改造
1）更换室外扼流变压器为BE1-F型谐振扼流变压器；更换受端中继变压器为BGK-130/25电抗变压器；电抗变压器Ⅰ次侧后增加串接QT-25调相器；送端限流电阻为固定6.6Ω；受端限流电阻为固定2.2Ω；根据送端电源变压器Ⅱ次侧所需的电压选取是否更换为BG-L260/25，且室外送端电源变压器使用110V档位，Ⅱ次侧电压用满，用室内的BMT型电源变压器调节送电端电源电压；可利旧送受室内NGL-T型隔离盒、送受室外WGL-T型隔离盒；室内的BMT电源变压器、2型防护盒和JRJC二元二位继电器保持不变。
2）按照二线制3V化25Hz相敏轨道电路叠加ZPW2000电码化电路的构成简图顺次连接各个器材，使轨道电路回路构通。
3）调整室内BMT型电源变压器输出电压，确定继电器状态、相位、极性，并根据情况做出相应调整，使继电器处于合理状态。
4）测试送受电码化的出口、入口电流。
5）进行极性交叉测试，确保极性交叉的正确。
6）用0.06Ω定压测试仪做分路实验。
4、电气化二线制叠加8信息、18信息电码化区段的改造
1）更换室外扼流变压器为BE1-F型谐振扼流变压器；更换受端中继变压器为BGK-130/25电抗变压器；室外受端增加HPT-ZD型调相匹配盒；送端限流电阻为固定6.6Ω；受端限流电阻为固定2.2Ω；根据送端电源变压器Ⅱ次侧所需的电压选取是否更换为BG-L260/25，且室外送端电源变压器使用110V档位，Ⅱ次侧电压用满，用室内的BMT型电源变压器调节送电端电源电压；可利旧DGL2-F送端室内隔离盒、DGL2-R受端室内隔离盒；室内的BMT电源变压器、2型防护盒和JRJC二元二位继电器保持不变。
2）按照二线制3V化25Hz相敏轨道电路叠加8信息、18信息电码化电路的构成简图顺次连接各个器材，使轨道电路回路构通。
3）调整室内BMT型电源变压器输出电压，确定继电器状态、相位、极性，并根据情况做出相应调整，使继电器处于合理状态。
4）测试送受电码化的出口、入口电流。
5）进行极性交叉测试，确保极性交叉的正确。
6）用0.06Ω定压测试仪做分路实验。
5、非电气化25Hz相敏轨道电路区段的改造
研制出调谐轨道变压器BGT，其原理、电气参数同谐振扼流变压器BE-F，用该轨道调谐变压器代替电气化25Hz相敏轨道电路中的谐振扼流变压器即为非电气化25Hz相敏轨道电路的改进方案。
这样就做到了非电气化25Hz相敏轨道电路与电气化25Hz相敏轨道电路的电路原理、电路调整、调整表、电码化叠加电路的统一。
因此，非电气化的改造方案为：
用调谐轨道变压器BGT（放置在XB箱内）代替电气化3V化25Hz相敏轨道电路中的谐振扼流变压器即可，施工过程可参照电气化区段的改造。
五、其他说明：
1．怎样调整3V化25Hz相敏轨道电路？
①根据轨道电路长度、生锈程度，参照调整表确定受端电抗变压器的变比；
②相位调整：
一般情况下连接QT-25调相器的Ⅱ1-Ⅱ2（电容为12uF）。
若二元二位继电器相位小于90º，则增加电容，若二元二位继电器相位大于90º，则减小电容，通过调整调相器使二元二位继电器相位范围在60º～120º之间；
③调整送电端变压器电压，确定继电器状态（吸起、落下），测量并记录二元二位继电器电压/相位；
④用CFG-D系列分路残压定压测试器（0.06Ω）在轨道电路送受端及钢轨生锈最严重的地点测试轨道电路分路数据；
⑤检查与相邻轨道电路的极性交叉。
2．调整轨道电路相位应调整调相器的端子，请勿将谐振扼流变压器当作适配扼流变压器调整，请勿调整扼流变压器内部跳线，否则其电气特性将被改变！
六、附录：
3V化25Hz相敏轨道电路调试步骤、典型问题处理。
3V化25Hz相敏轨道电路调试步骤
①确定受端电抗变压器变比，一般使用2.2:
1,即Ⅰ3、Ⅰ5上，也可根据实际情况调整变比。
②调相器相位调整，一般连接Ⅱ1-Ⅱ2（电容为12uF），使用Ⅰ1、Ⅱ1，可通过增加（连接）或减少（拆除）电容及直接使用Ⅰ1、Ⅰ2调整相位，如下图，将二元二位继电器相位调整到要求的范围内。
③调整送电端变压器电压，确定二元二位继电器状态吸起，且二元二位继电器电压在要求的范围内，并记录该区段二元二位继电器的电压和相位。
④用CFG-D系列分路残压定压测试器（0.06Ω）在轨道电路送受端及钢轨生锈最严重的地点测试轨道电路分路数据。
⑤检查与相邻轨道电路的极性交叉。
典型问题处理
序号
现象
可能的原因
问题处理方法
1
二元二位继电器轨道电压调试时异常。
1、勿动扼流变压器内部跳线。
2、勿将信号引线接在调谐器1、3上。
1、根据扼流变压器内部张贴的连接和使用端子号，恢复内部配线。
2、扼流变压器内部只需将信号引线接到两排接线端子中的4、5上即可。
2
两线制电码化区段轨面电压调不到3伏以上。
本站室内送至室外轨道电压为110V左右，则可能是送端电源变压器未使用110V档位。
室外送端电源变压器使用110V档位，可使用室内BMT电源变压器调整送电端电源电压。
3
二元二位继电器上无轨道电压。
1、钢轨上有3伏左右电压，可判断是受端问题。
2、钢轨上无3伏左右电压，可判断是送端问题。
3、扼流变压器牵引线圈或信号线圈短路或开路。
1、检查受端各器材连接引线是否接好，器材内部或外部保险是否接通。
2、检查送端各器材连接引线是否接好，器材内部或外部保险是否接通。
3、更换扼流变压器。
4
二元二位继电器电压突降几伏。
谐器电容2、3上25Hz电压不是电感1、2上的4倍，则可能是：
1、器谐振回路连线未沟通。
2、调谐器故障。
1、检查调谐器谐振回路连线是否沟通和牢固，接线端子间是否有短路现象。
2、更换调谐器。
2014.01.18
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