交流電氣化牽引區(qū)段信號設(shè)備及防護

溝通電氣化牽引區(qū)段信號設(shè)備及防護一、電氣化與非電化區(qū)段信號設(shè)備的不同之處〔一〕軌道電路的制式不同站內(nèi)軌道電路非電化區(qū)段目前承受的制式有：JZXC-480JWXC-2.3型直流開路、閉路式軌道電路。主要用于半自動閉塞區(qū)段，非集中聯(lián)鎖車站列車動身和到達的檢查。JWXC-2.3型溝通閉路式駝峰軌道電路。有電化或非電化區(qū)分，電化區(qū)段軌道上傳輸?shù)男畔⑹菧贤?，非電化軌道上傳輸?shù)氖侵绷鳌８哽`敏度軌道電路。主要用于駝峰尾部平面調(diào)車集中聯(lián)鎖。械、微電子之分。單軌條軌道電路等。電氣化區(qū)段承受軌道電路制式有：25HZ〔具有相位選擇和頻率選擇軌道區(qū)段檢查。25HZ相敏軌道電路有兩種型號，舊型和97改進型，兩種型號的區(qū)分主要在于受端軌道繼電器。與目前使用的480軌道電路相比，在設(shè)備、器材使用上，25HZ25HZ軌道電路信息、抑制干擾，有鋼軌回流的區(qū)段室外增加了扼流變壓器，室內(nèi)增加了防護盒、防雷補償器，軌道接收承受二元二位繼電器〔舊型承受JRJC-66/345，97型承受JRJC-70/240〕1雙套安全型繼電器構(gòu)造，二元二位繼電器構(gòu)造之分。室內(nèi)器材增加的器材集中安裝在軌道架上。225HZ相敏軌道電路原理圖：311212BE-600/25BE-600/2511454578R07865Ⅲ1Ⅲ3Ⅲ1Ⅲ563WGL-UBG-130/25WGL-U2BG-130/2524Ⅰ1Ⅰ4Ⅰ1Ⅰ443312XB箱XB箱12室外NFLNFL室 內(nèi)A5A15A7ZPW-2023ZPW-2023A5A7A15NGL-UNGL-U1700-26001700-2600A2A17A12A17A2A12ⅡNGL－U室內(nèi)隔離盒跨線13-171700Hz；13-162023HzHF-254BTM－25Ⅰ13-7 2300Hz；13-6 2600HzJRJC—70/240125Hz220V25Hz110V25Hz相敏軌道電路預(yù)疊加ZPW-2023A原理圖41011212BE-600/25BE-600/25114545WFLWFLII1II2II4R0II1II3II2II3Ⅲ1Ⅲ3Ⅲ1Ⅲ3II4WGL-TBG-130/25WGL-T2BG-130/252I3Ⅰ1Ⅰ4Ⅰ1Ⅰ4I4I4I1I2XB箱XB箱I3I1I2室外NFLNFL室 內(nèi)A5A15A8A5A8A15ZPW-2023ZPW-2023NGL-TNGL-TJC FSA2A18A12A18A2A12ⅡHF-25BMT－25NGL－T室內(nèi)隔離盒跨線13-17 1700Hz；13-16 2023Hz4Ⅰ13-72300Hz；13-6 2600HzJRJC—70/240125Hz220V25Hz110V9725Hz相敏軌道電路疊加ZPW－2023閉環(huán)電碼化構(gòu)成簡圖中聯(lián)鎖站內(nèi)軌道區(qū)段檢查。75HZ軌道電路。我國早期電氣化區(qū)段集中聯(lián)鎖站內(nèi)軌道電路制式。目前已經(jīng)淘汰。JWXC-2.3型溝通閉路式駝峰軌道電路、計軸軌道電路、高靈敏度軌道電路等。區(qū)間軌道電路區(qū)間軌道電路承受與閉塞制式相對應(yīng)的軌道電路，如ZP-89三、四顯示自ZPW-2023〔UM系列、WG－21A〕四顯示自動閉塞承受ZPW-2023〔UM系列計軸軌道電路〔AZL90-3型等、溝通計數(shù)自動閉塞承受溝通計數(shù)軌道電路等。非電化與電化的區(qū)分在于有機械絕緣軌道電路增加扼流變壓器箱溝通牽引回流、有效傳輸軌道信息和增加濾波設(shè)備等。〔二〕高柱信號機的建筑接近限界和信號機構(gòu)位置安裝不同1離，并滿足信號設(shè)備建筑接近限界〔高度和水平限界〕的要求和不影響信號機的顯示距離，電氣化區(qū)段的高柱信號機使用8.5米、10米的信號機機柱，建筑接29002630毫米，電化、非電化距鄰近線路機構(gòu)安裝位置不影響高度限界的狀況下正24402150毫米的限界標(biāo)準(zhǔn)。上述是工程施工的標(biāo)準(zhǔn)，在維護中我們執(zhí)行下表信號《維規(guī)》標(biāo)準(zhǔn)，與工程施工的區(qū)分是測量方法不同。設(shè)備名稱或距軌面距離mm

設(shè)備凸出邊緣距鄰近線路軌道中心的距離mm 說明信號機距鄰近正線、通行超限貨物列車站線信號機距鄰近站線距鄰近正線、通行超限貨物列

v＜200km/h24402150

200km/h≤v≤350km/h24402150

凸出邊緣包含高柱信號機構(gòu)。繼電盒及表示器等

1100以上

車站線距鄰近站線

24402150

24402150

矮型信號機〔含表示器〕應(yīng)分別測量線路兩側(cè)機構(gòu)。電氣化區(qū)段通過信號機機構(gòu)改裝在所屬線路側(cè)350～1350～1100〔1100350〔350〕1725175025～200〔200〕1500175025以下14001700〔三〕軌道引接線、道岔跳線的截面積不同非電化區(qū)段軌道引接線、道岔跳線，15平方毫米〔φ1.0mm×19〕的鍍鋅鋼絞線；電氣化區(qū)段承受42平方毫米〔φmm×37〕的鍍鋅鋼絞線?！菜摹耻壍离娐饭╇婋娫床煌?5HZ25HZ電源有專用的電源屏或者智能電源屏模塊供出。25HZ電源有局部、軌道電源之90度。〔五〕干線信號電纜不同非電化區(qū)段信號綜合護套低電容信號電纜，電氣化區(qū)段承受鋁護套低電容信號電纜，主要是考慮減小牽引電流對信號設(shè)備的干擾。二、電氣化區(qū)段信號設(shè)備防護溝通電力牽引區(qū)段接觸網(wǎng)電壓、電流及回流〔鋼軌回流、大地回流、架空線回流，在其四周空間產(chǎn)生連續(xù)分布的交變電磁場對信號傳輸線路產(chǎn)生磁影響，接觸網(wǎng)的電壓通過容性耦合對信號傳輸線路和其他信號設(shè)備產(chǎn)生電影響，牽引電流、回流對信號傳輸線路和其他信號設(shè)備產(chǎn)生的干擾影響。對地絕緣的架空明線路和金屬物體應(yīng)考慮電影響和磁影響，地下電纜及護套接地的架空電纜線路考慮磁影響，接觸網(wǎng)在短路時，地下電纜線路應(yīng)考慮地電流的影響。因此，在信號設(shè)計、維護時，實行必要的防護措施并在實踐中不斷總結(jié)閱歷，消退溝通電力牽引區(qū)段牽引供電對信號設(shè)備產(chǎn)生的電、磁和干擾影響，是保證設(shè)備安全和人身安全的關(guān)鍵。接觸網(wǎng)電流在信號電纜傳輸線路任意兩點間感應(yīng)的電勢差稱為磁感應(yīng)縱電動勢。磁感應(yīng)縱電動勢產(chǎn)生的影響后果，分為危急影響和干擾影響兩種。危急影響表現(xiàn)在對運營、修理人員產(chǎn)生接觸危急，信號設(shè)備患病破壞，如擊穿絕錯誤會鎖等。對于金屬護套電纜內(nèi)的芯線和埋于地下的導(dǎo)線，依據(jù)靜電感應(yīng)原13.1.1勢數(shù)值，是電纜不加設(shè)屏蔽層時，在電纜芯線上感應(yīng)的電壓和電流對信號設(shè)備不產(chǎn)生誤動以及其他影響，不危及設(shè)備維護和操作人員的人身安全的狀況下考60敷設(shè)在地下，要使用十幾年，隨著時間的推移，電纜絕緣介質(zhì)老化，同時電纜通信容量大，影響面廣，對電纜的標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)，所以電纜瞬間危急縱電動勢取直流耐壓試驗電壓的60%和溝通耐壓試驗電壓的85一般信號電纜的芯線對金屬套間溝通耐壓為1800V2023號工程設(shè)計時，需要計算電磁影響的大小，磁感應(yīng)縱電動勢不能滿足上述標(biāo)準(zhǔn)時，需要實行鋪設(shè)屏蔽電纜或承受其他降低感應(yīng)縱電動勢的措施，如設(shè)中繼變壓器等。另外，為防護牽引電流等外界電流對信號設(shè)備的干擾，損壞設(shè)備和造成聯(lián)鎖電路失效，以及危及操作、修理人員的安全，對信號設(shè)備的電路不準(zhǔn)以地線構(gòu)成回路，即一線一地。51198411溝通電力牽引區(qū)段設(shè)計的信號工程，室外一律使用鋁護套和綜合護套信號電纜，干線電纜均使用鋁護套電纜；分支電纜使用綜合護套或鋁護套信號電纜。60許連續(xù)使用。綜合護套、鋁護套電纜均有屏蔽作用。電纜的長度越長，受接觸網(wǎng)電磁影響，產(chǎn)生的感應(yīng)縱電動勢越大，假設(shè)對繼電器箱體與電纜外皮間不實行絕緣措施，其危害一方面是電纜外皮上的感在繼電器箱體上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓也較高，其感應(yīng)電流經(jīng)電纜鋼帶、金屬護套入地，可能損壞電纜。50Hz25kV，牽引變電所二次側(cè)母線額定電壓為27.5kV。接觸網(wǎng)對四周的金屬構(gòu)造物會產(chǎn)生電影響、磁影響和牽引電流的干擾影響，而且一旦發(fā)生接觸網(wǎng)斷線或絕緣子損壞，接觸到金屬構(gòu)件物就會使其帶電，危及人身和設(shè)備的安全。全，規(guī)定室外與接觸網(wǎng)高度相接近的信號設(shè)備金屬導(dǎo)體部格外緣〔如高柱信號機構(gòu)、背板、梯子等〕距接觸網(wǎng)帶電局部的距離不得小于2m2m時，必需在信號機機構(gòu)外加裝防護網(wǎng)進展防護；與回流線的距離不得小于700mm；700～1000mm包扎起來。為消退感應(yīng)電壓，規(guī)定室外距接觸網(wǎng)帶電局部5m物均須單獨設(shè)置安全地線進展接地。室外需要裝設(shè)安全地線的設(shè)備有：高柱信號機、繼電器箱、道岔握柄等設(shè)備。電動轉(zhuǎn)轍機、電纜盒、變壓器箱、矮型信號機等較矮的設(shè)備，可以不設(shè)安全地線。為了避開信號掌握臺、繼電器架、按鈕盤、分線盤、電源屏機架、穩(wěn)壓器、局控盤、道口盤、繼電器箱等設(shè)備的外殼，由于漏電和牽引電流的感應(yīng)電壓而帶電，危及操作和修理人員的人身安全，故規(guī)定這些設(shè)備均應(yīng)單獨裝設(shè)安全地線。上述設(shè)備接地時，嚴(yán)禁使用鋼軌、電纜金屬護套和鋼帶做地線。由于用鋼軌做地線，當(dāng)接觸網(wǎng)發(fā)生斷線、短路或接觸網(wǎng)絕緣破損時，有一個很高會使電纜受到干擾和損壞?！矓Q〕起來，在車站兩端和車站信號樓〔電纜始、終端、區(qū)間信號機〔含分割點〕處設(shè)置屏蔽地線接地，形成封閉回路。這是由于感應(yīng)電流在鋼帶、金屬護套內(nèi)的流淌方向和在大地中的流淌方向相反，故能削減對電纜內(nèi)部造成的干擾影響。器中點所替代，更不能連接在設(shè)有軌道電路的鋼軌上〔包括接觸網(wǎng)塔桿地線、橋梁等建筑物地線與軌道電路鋼軌的直接連接〔調(diào)整、分路、斷軌檢查、機車信號狀態(tài)，危及行安全。分散設(shè)置的安全地線和屏蔽地線的接地電阻應(yīng)不大于10Ω。同一設(shè)備只設(shè)能設(shè)一處專用地線，假設(shè)設(shè)幾處地線，其彼此之間會產(chǎn)生相互影響，因一處地電位上升，造成反方向的閃絡(luò)現(xiàn)象，將經(jīng)過另一接地線危害信號設(shè)備。同〔除綜合接地體和貫穿地線外信及其他建筑物的地線分開。接觸網(wǎng)塔桿地線、橋梁等建筑物地線，嚴(yán)禁經(jīng)火花間隙與設(shè)有軌道電路的鋼軌連接在施工驗收和維護時重點留意。接觸網(wǎng)桿塔地線橋梁等建筑物地線經(jīng)火花間隙接至鋼軌，假設(shè)發(fā)生接觸網(wǎng)通過火花間隙向單側(cè)鋼軌閃絡(luò)放電時，在單側(cè)軌中產(chǎn)生的瞬態(tài)不平衡電流可達數(shù)百安至上千安，持續(xù)時間短，但因瞬態(tài)能量極大，燒損軌道電路等設(shè)備，導(dǎo)致信號設(shè)備故障。所以不允許桿塔地線經(jīng)火花間隙接鋼軌，要求接觸網(wǎng)設(shè)架空地線。接觸網(wǎng)的桿塔地線、橋梁等建筑物地線直接接至鋼軌，除對軌道電路形成“第三軌道”外，還會造成兩軌條內(nèi)電流嚴(yán)峻不平衡，影響軌道電路的正常工作，這是也是不允許的。另外，對因條件限制，接觸網(wǎng)目前尚未架設(shè)地線時，桿塔地線必需經(jīng)火花間隙接至鋼軌或扼流變壓器中點,不得直接連接，但對信號設(shè)備構(gòu)成潛在的威逼?！舶ǚ菧贤娏恳齾^(qū)段等因素，不得影響軌道電路的分路、機車信號接收和斷軌檢查特性。ZPW－2023接，確保其良好，是保證人身和設(shè)備的安全所實行的防護措施。設(shè)置橫線連接是保證上、下行鋼軌牽引回流的平衡，鋼軌與大地等電位，雷電防護下行任意一條線路發(fā)生意外〔如兩條斷軌同時折斷等〕時，起到疏通牽引回流的作用。三、典型干擾實例實例一：ASJG100VA25HzSJG擊穿。SJG送端電纜，進展電壓、電流測試，室外同步觀看列車運行。如圖1，測試結(jié)果及現(xiàn)象：AcBAcBaSYSJGS至A牽引變電所軌道電路受電至室內(nèi)電纜至B牽引變電所鋼軌回流方向 網(wǎng)桿火花間隙ab100VA室內(nèi)25Hz分頻器鄰站西咽喉、SJG架空回流線1ASJG未過牽引供電分相或下行列車運行，a、b端測試工頻溝通電壓、電流很小，幾乎為零。ASJGB牽引供電所供電區(qū)供電，測試a、b端工頻溝通電壓800v以上，并隨列車運行漸漸上升，最高電壓到達1600v40mA〔SJGBG－72/25；列車越過上行進站信號機后，電壓、電流隨之消逝。離內(nèi)接觸網(wǎng)某一網(wǎng)桿上一端單側(cè)連接鋼軌、另一端連接架空回流線的火花間隙〔距離進站100米左右〕故障短路。實例二：B站，下行3道列車到開時，信號機械室發(fā)生一聲爆炸聲，掌握臺閃火光，大面積燒壞信號設(shè)備、器材、配線，造成信號設(shè)備故障。搶險修復(fù)32FX2，覺察信號燈泡擊碎，定焦式燈座拉弧燒焦，配線燒壞，確定牽引電流通過2FXⅡ侵入到信號機B站3道3道X368Ⅱ道XⅡ2104XD2S1道1機械室2FXⅡ復(fù)示信號機菱形遮光板突出邊緣距離接觸網(wǎng)1600mm，信號機未安裝地線。232FXⅡ前方位置，列車開車時，機車升弓牽引制止列車起動機車取流很大，運行到機車受電弓邊緣與2FX焦燈座與燈室內(nèi)壁間〔最薄弱部位〕BX-34變壓器、電面積燒壞設(shè)備。距離滿足要求，侵入高壓通過信號機地線入地，實例二的狀況就會完全避開。進入股道，造成了站內(nèi)下行正線上軌道電路區(qū)段紅光帶。C斷；檢查上行列車接車經(jīng)過進路，覺察2/4#道岔渡線鋼軌絕緣處，其中一條鋼軌絕緣軌縫鋼軌端頭有明顯拉弧燒熔痕跡。3道X3S33道X3S3X1Ⅰ道SⅡSF下行線5上行線SⅠ×7XⅡ862XF3×SⅡⅡ道4SX4加裝橫線回流線FS44道3C站Ⅱ道上行正線投入使用時，上行線鋼軌和架空回流線仍處于不通狀態(tài)，經(jīng)過既有線2/4#2/4#道岔渡線絕緣的兩根鋼軌軌縫的大小和位置，不行能確定相等和處在對齊狀態(tài)〔垂直于根本軌的一條直線上絕緣絕緣絕緣車輪離車輪離開絕緣切斷單邊回流消滅拉弧燒軌頭圖42/4#渡線絕緣車輪經(jīng)過單邊回流及拉弧示意圖12144所示〔圖中箭頭方向為鋼軌回流方向。實例四：D3JG40050HzD5，3JG牽引供電臂分相是AB牽引變電所鋼軌回流的分解點，A牽引供電變電所回流的終點，B牽引變電所回流的起始點。A牽引變電所接觸網(wǎng)a相1967BA牽引變電所接觸網(wǎng)a相1967B牽引變電所接觸網(wǎng)a相3JGX鄰站鋼軌回流方向至A牽引變電所 至B牽引變電所5A〔未越過圖中牽引供電臂分相50Hz信號波形比較干凈，信息幅度明顯，顯示機車信號受電氣化牽引區(qū)段及諧波干擾較小。機車越過牽引供電臂分相，進入B假設(shè)機車信號感應(yīng)線圈特性不完全全都，感應(yīng)線圈感應(yīng)到50Hz工頻干擾電壓，