大同高阻电抗器报告.docx

高阻电抗器技术报告一.迂回回路的形成及存在的安全隐患电气化铁路站内轨道电路制式自80年代开始绝大部分改造、大修、新建为25Hz相敏轨道电路，从2000年开始要求全部改造、新建为97型25Hz相敏轨道电路。但由于电气化区段牵引返回电流轨道网技术结构、技术要求和技术管理的研究不到位，以及牵引返回电流轨道网无可靠的依据、规范、标准，造成轨道网设施相互连接（扼流、连接线、回流线、吸上线、接地线、等电位线、贯通线）构成了轨道电路的迂回电路，使现有的25Hz相敏轨道电路存在有迂回回路的情况下扼流变压器同侧双断线时失去分路检查的可能。 此外，由于客运专线采用综合接地以保证牵引回流的通畅，迂回情况严重，使上述安全隐患更加突出。原25Hz相敏轨道电路在其技术条件中明确指出“仅双扼流轨道电路同侧的两个扼流变压器均呈断线故障时，本制式不能确保有可靠的分路检查。其他故障均有可靠的分路检查”。97型25Hz相敏轨道电路也在其技术条件中指出“在无迂回回路的条件下，任何故障均有可靠的分路检查”。换言之，25Hz相敏轨道电路在有迂回回路存在的情况下，不能保证有可靠的分路检查。近年来，为解决轨道电路分路不良问题，我厂研制了3V化25Hz相敏轨道电路，提高了设备的阻抗及轨面电压和分路灵敏度，有效的解决了25Hz相敏轨道电路分路不良问题，但同样存在上述问题。如下图1所示，在电气化牵引区段，若车站两端相邻两正线扼流变压器中点用等电位线（横向连接线）相连，则牵引返回电路轨道网构成第三轨迂回回路，造成轨道区段送受扼流同侧双断线时失去分路检查。图2就是一个有迂回回路可能在轨道电路不完整情况下失去检查的例子。图2中虚线为迂回电路的径路，1G区段轨道继电器在有车占用或断线的情况下，可能经迂回电路而错误吸起。这并非制式本身带来的问题，而是由于上述原因产生的迂回回路造成的。图3为牵引返回电流轨道网电路原理。造成迂回的还可能由回流线、吸上线、接地线、贯通线等构成。而且随供电部门加设回流集中接地愈趋严重。下图为轨道电路存在迂回回路情况下扼流变压器同侧双断线时本区段有车占用时电流经迂回回路使轨道继电器错误励磁的示意图。根据以上分析可知，由于牵引返回电流轨道网中迂回回路的存在，使得在电气化区段送、受端扼流变压器同侧双断线的的情况下，将造成轨道区段有车占用无法检查，严重影响了行车安全。 多年以来，国内外不断有专家学者提出针对此问题的解决方案，但其方法都是从工程设计与施工方面出发，以减少或断开贯通地线、等电位线以及吸上线的连接等来断开本已存在的迂回回路来解决此问题。但我们也发现，这些方案大多存在很多局限性，与现有相关规定产生一定的冲突，或是由于现在尚无相关标准的指导而无法实施。 本着精益求精，为铁路运输安全负责的态度，我们认为这是一个亟待解决的关系到运输安全的重大问题，为此，我们针对此问题做了大量的研究和试验。二.多重故障积累问题 上世纪九十年代初，前苏联相敏轨道电路曾发生了两起相似的故障，即两相邻轨道电路送、受电段相邻时，扼流变压器连接线阻抗增加且当绝缘破损时，有可能造成该受端继电器在本区段有车占用的情况下错误吸起。故障示意图如图4所示： 由上图所示可知，图a中最危险的情况是在左侧送电端所在的轨道电路没有分路，右侧轨道电路分路且分路点同绝缘节的距离L1最小和扼流变压器牵引连接线断线（R=∞）.同样分析可知，图b中最危险的情况是在绝缘节与左侧轨道电路分路点的距离L2最小而与右侧轨道电路分路点的距离L3最大。 经过分析我们还可以知道，真正危险的情况发生在扼流变压器牵引连接线没有断线，而仅在它与钢轨连接处阻抗增加到某值，还没有破坏轨道电路调整状态的工作，如果在这种情况下再出现绝缘节短路，轨道电路接收器就在实际上有车站用时而错误励磁。如果扼流变压器牵引连接线断开，则在绝缘节瞬间短路之前可显示为轨道电路错误占用，这样就有可能被维修人员发现。应当指出，到目前还没有一种测量工具能在运营条件下，确定扼流变压器牵引连接线阻抗的增加，因此，扼流变压器牵引连接线阻抗增加的实际情况不能以轨道电路故障的形式出现，而是可以维持很长的时间。三.解决方案针对此问题，我们经过分析研究发现，如果在轨道电路受电端并接高阻电抗器，采用高阻电抗器导通牵引回流，就可以完全解决这种多重故障积累情况下列车失去分路检查的问题。 2008年5月，为解决前苏联提出的两相邻轨道电路送、受电段相邻时，扼流变压器连接线阻抗增加且当绝缘破损时，有可能造成该受端继电器在本区段有车占用的情况下错误吸起的问题，我们经过分析，提出了采用高阻扼流的解决办法并立即在咸阳进行了上道试验。 在项目研究过程中，我们借鉴了前苏联和日本在相关方面技术研究的经验和成果，并最终确定，如果采取之前研究的用于解决多重故障 积累问题的高阻扼流方案，即可彻底解决扼流同侧双断线