1 概述

轨道电路分路不良(俗称压不死)是困扰全路电务系统多年的老大难问题。粉尘污染、钢轨生锈等造成轨道电路区段有车占用时轨道继电器不能落下，对行车安全构成了极大威胁。唐山矿车站站场共有70多区段轨道电路，经常出现分路不良和轻车跳动的区段20多个，占整个区段轨道电路的30％左右，需采用改造简单、费用低廉的方式解决电路分路不良的问题。

2 改造可行性研究

2．1轨道电路技术分析

唐山矿车站采用交流连续式480型轨道电路，所采用的轨道继电器为JZXC-480型继电器。该继电器的工作特性为工作值不小于9.2 V，释放值不大于4.6 V，当轨道电路空闲时，轨道电压应保证在10.2-18 V，才能保证轨道继电器可靠吸起。我国现行的规定铁路标准分路灵敏度为0.06 Q，这和国际上的规定一致。任何轨道电路在分路状态最不利条件下用0.06欧姆的电阻进行分路时，轨道继电器的交流端电压应不大于2．7 V，轨道继电器应释放衔铁，否则不能保证分路状态的可靠工作。

列车分路电阻与轨道上分路的车轴数、车辆载重情况、列车行驶速度、轮缘装配质量与磨耗程度、钢轨表面的洁净程度、是否生锈、有无撒砂及其他油质等化学绝缘层等因素有关。在对现场轨道电路进行定期测试、调整的过程中发现，由于钢轨轨面受气候的变化及外部环境的影响较大。雨雪天过后轨面极易生锈，受矿区专用线运输货物的影响，以及地处煤站边缘造成在长期的运输过程中部分钢轨轨面产生一层绝缘层(煤尘)，从而使得列车占用轨道电路区段时，车轮与钢轨的接触电阻增大，远大于0.06 Q，最高可达0.5欧姆，从而使轮对的分流减少到不能使轨道继电器可靠落下，轨道电路的残压高达7-lO V，造成区段无车占用的假象。

2．2 50 Hz铁路轨道监测控制器工作原理

50 Hz铁路轨道监测控制器运用单片机控制技术和数字信号处理技术来制作轨道控制器，实时采集轨面电压信息，对轨道占用情况进行连续监测。技术原理：控制器实时采集室内的480轨道继电器的输入电压，该电压经过控制器内整流、滤波电路后，经A／D转换后由单片机读取。单片机将每次读取到的电压值按时问顺序进行整理后保存，并按一定的时间间隔对所保存的数据进行比较，同时与所设定的吸起值、落下值进行比较。单片机根据比较后所得到的结果，对控制器内动态输出电路送出控制信号，从而使动态输出电路驱动内部继电器或外部JPXC-1000型继电器动作，并通过该继电器接点控制外部480轨道继电器的输入回路，进而达到对480轨道继电器的控制目的。

2．3性能指标分析

(1)输入阻抗：不小于100 k欧姆；(2)吸起值(指480轨道继电器)：8.5-1l V连续可调范围；(3)落下值(指480轨道继电器)：6.0-8 V连续可调范围；(4)突变响应：受端电压(即轨道电压)在200 ms内下降30％且小于设定的吸起值时，切断轨道继电器电源，使其落下；(5)分路不良报警：当轨道电路连续两次出现分路不良时输出报警。当轨道继电器落下时，若采集到的轨道电压大于所设定的轨道继电器落下值则认为是分路不良，控制器内报警继电器吸起，相应的报警灯点亮。

2．4改造技术的创新性、先进性

(1)采用整体插接式，安装和更换方便。智能判断轨道电压突降30％时使轨道继电器落下，极大提高轨道继电器允许分路电阻，分路电阻可达0.3 Q，最大可达0.5 Q，具有轨道电路分路不良预警功能；

(2)保留原JzxC-480型继电器，不破坏原轨道电路，故障后可以恢复原轨道电路并报警。轨道控制器以“安全可靠”为设计原则，采用JZXC-480轨道继电器外形设计，体积小；保留原JZXC-480型轨道继电器，由轨道控制器来控制一个JPXC-1000偏极继电器。平时正常工作状态下，轨道控制器不工作，JPXC-1000处于落下状态，当轨道区段有车占用，即轨道电压突降30％时轨道控制器开始工作，同时驱动JPxc-1000吸起，利用JPxc-1000的吸起接点来切断JZXC-480型轨道继电器的励磁电路，使继电器落下。由于在JZXC-480型轨道继电器的励磁电路中串接是JPXC-1000型继电器的落下接点，所以当控制器故障时，JPXC-1000型继电器处于落下状态，不影响JZXC-480型轨道继电器的正常工作。在控制器中还装设报警装置，当控制器工作或控制器故障时都会报警，提醒电务人员及时更换故障控制器，从而保证轨道电路的正常使用。

2．5经济效益分析

对于一处分路不良区段采用轨道控制器仅需增加3 500元的材料费用，唐山矿共20多条分路不良轨道电路区段。据统计要完成一处轨道电路分路不良区段的检查与维护，一年要产生近5 000元的材料及人工费用，其中包括电务人员雨雪季节的监测工作，车务人员和机务人员车机联控及防控工作，运输部门压道及各级管理人员的人力、物力投入。以五年为一周期进行经济效益分析：

(1)采用轨道控制器一次性投入共需费用7万元；

(2)采用原维护办法五年共需费用50万元。五年共节约费用43万元。

2．6社会效益分析

(1)减少了因轨道分路不良区段造成的行车损失。其中包括因轨电测试、车机联控造成的货运延时及对外运量的影响等；

(2)避免列车进入有车线，酿成列车冲突等重大事故，减少了事故损失。其中包括人身伤亡，车辆大破，信号设备及线路的损坏等；

(3)杜绝因轨电分路不良造成的行车事故，针对轨道电路锈蚀及煤尘污染造成的站场“飞车现象”。从技术、设备上彻底解决长期以来轨道电路分路不良的重大隐患问题，在很大程度上保障正常的铁路运输秩序、保证了机车车辆在站内的运行安全，为确保铁路运输安全打下了坚实的基础。

3 改造方案原理及实施

3．1改造原理

改造原理如图1。考虑到安装、改造的方便，控制器采用AX型插入式安全继电器外壳和底座，非常适合铁路信号机械室使用，符合铁路产品的使用习惯。这样外观设计解决了控制器的安装、改造对现场影响的问题。

（1）采用该种控制方式，由于是将JPXC-1000继电器的常间接点串入轨道继电器输入回路，所以当控制器本身发生故障时，JPXC-1000继电器落下，其常闭接点接通，相当于恢复了原轨道电路的控制方式，可随时更换控制器不会影响轨道电路的正常工作，符合铁路故障导向安全原则。

（2）利用组合柜上一层组合的位置安装控制器，每个组合一般有12个位置，首先安装一个多功能熔丝，再安装一个电源报警盒，后面安装控制器和JPXC-1000继电器，每个控制器带一个JPXC-1000继电器，根据实际情况不同，每个组合最多安装五个控制器、五个JPXC-1000继电器。

（3）各个控制器的输入接点3、4并联接到电源报警盒的32、42两个接点，实现集中供电功能；各个控制器报警接点即控制器的常开接点41、43并联接到电源报警盒的5l、53两个接点，实现分路不良报警功能；各个控制器的内部防雷地接点62并联，与其它设备的防雷地接到一起。

（4）多功能熔丝输入保护。电源报警盒集中为同一个安装板上的控制盒供电，同时，当轨道出现分路不良(轨道继电器大于所设定的落下值时落下的情况连续出现超过2次)输出报警，控制盒内报警继电器吸起，由控制器内继电器接点常开(或常闭)接点输出，电源报警盒报警；将外部JPXC-1000继电器的常闻接点串入轨道继电器输入回路中，当轨道继电器处于吸起状态时，当出现分路不良现象时，通过外部JPXC-1000继电器的接点将轨道继电器输入回路切断，使其落下。

（5）控制器分别与铁路轨道连接的送、受端隔离变压器以及与铁路轨道连接引出轨道电压的480型轨道继电器配合达到控制目的。其中，在所述480型轨道继电器引出轨道电压分别接至控制器的7l、用两个接点，在480型轨道继电器的线圈输入回路中，串入JPXC-1000继电器的1l、13接点，控制480型轨道继电器的输入回路，JPXC-1000继电器的线圈由控制器13、23接点输出控制；同时利用JPXC-1000继电器中两级接点的中间接点，为480型轨道继电器输入线圈并联一个2 W/560欧姆电阻；控制器的一组报警接点，由控制器内继电器的接点输出。

3．2材料明细

改造所需材料如表1。

3．3改造费用

改造费用见表2。

3．4改造步骤

（1）在站内机械室空组合架x排x架/层工安装ICB-GD-50型组合架，从ICB-GD-50型组合向配线盘下线，一个区段三根线共计15根，区分线别并套线导管：向电源屏下2根AC220 V电源线；向x排x架熔丝报警电路下2根报警线；连接TCB-G1)50型组合上相应配线。以上工作不影响行车，需用时4h。

（2）在停点不停电的情况下（设ICB-GD一50型组合为0，配线盘为1），先断开配线益l-01-18到IAGJ 05-17连线，这时LAGJ继电器落下；连接0-0l-l到1-Ol-17、0-02-l到IAGJ 05-17、0-03-l到1-01-18，IAGJ继电器应吸起，IAG改造完毕。断开配线盘l-02-8到IDGJ 05-17连线，这时mGJ继电器落下；连接0-01-2到1-02-7、0-02-2到IDGJ 05-17、0-03-2到l-02-8，IDGJ继电器应吸起，IDGJ改造完毕。断开配线盘l-02-18到1／TWGJ05-17连线，这时I/7WGJ继电器落下；连接0-01-3到l-02-17、0-02-3到L/7WGJ 05-17、O-03-3到l-02-18，ⅥwGJ继电器应吸起，们WGJ改造完毕。断开配线盘1—03—8到1GJ 05—17连线，这时7DGJ口继电器落下：连接0-01-4到l-03-7、0-02-4到lDGJ05-17、0-03-4到l-08-8，7DGJ继电器应吸起，7DGJ改造完毕。断开配线盘1-03-18到lGJ 05—17连线，这时IGJ继电器落下；连接0-Ol-5到l-03-17、0-02-5到IGJ05-17．0-03-5到l-03-18，IGJ继电器应吸起，IGJ改造完毕。以上需用时15 h。

（3）连接ICB-GD-50型组合到电源屏的AC220V电源连线(可接轨道电源或稳压备用电源输出)；熔丝报警输出Ol-14、02-14接人熔丝报警电路；按改造方案和改造原理图，检查所拆除和新增配线；确认准确无误后，输入回路送电，各区段电路技术指标及报警等功能满足要求，恢复正常工作，确定改造工作完成。需用时1 h。

(4)机车通过以上区段试验应满足设计要求。

4 结语

为保障唐山矿战铁路运输的安全，提高铁路运输能力，促进铁路信息化建设，就铁路轨道检测方面提出了改造方案，本文对铁路轨道检测新技术和新设备进行了深入的分析研究，并将其有效应用于该改造方案，根据改造后的应用效果，取得了良好的经济效益和社会效益。