铁路信号轨道电路过渡施工

铁路信号轨道电路过渡施工

赵鹏飞

中铁六局集团电务工程有限公司北京市100070

摘要：铁路信号是铁路运营不可缺少的设备，是保障列车运行安全的重要组成部分。信号设备主要由计算机联锁系统、监测设备、电源系统、色灯信号机、道岔转换设备、轨道电路等组成。其中轨道电路是参与联锁并检查联锁电路是否正确的重要保证，轨道电路的组成是以钢轨作为导体，传输电压驱动轨道变压器、继电器等器材，检查轨道电路是否正常工作，从而确认轨道区段处于占用、空闲或是故障状态。轨道电路的正常状态可以监督列车运行状态，轨道电路的故障状态可以确保故障倒向安全，可以看出轨道电路在信号设备正常运行重要性。信号设备大修、改建过程中，既要保证铁路运营的正常运转，又要完成设备换装，给设备换装就成了研究的课题。

关键词：铁路信号；轨道电路；设备；换装

一、轨道电路在联锁电路中的意义

轨道电路是信号基础安全设备。轨道电路是参与联锁并检查联锁电路是否正确的重要保证。通过传输电压驱动轨道变压器、继电器等器材，检查轨道电路是否正常工作，从而确认轨道区段处于占用、空闲或是故障状态。轨道电路的正常状态可以监督列车运行状态，轨道电路的故障状态可以确保故障倒向安全。整个轨道系统路网依适当距离区分成许多闭塞区间，各闭塞区间以轨道绝缘接头区隔，形成一独立轨道电路，各区间的起始点皆设有信号机（色灯式信号机），当列车进入闭塞区间后，轨道电路立即反应，并传达本区间已有列车通行，禁止其他列车进入的讯息至信号机，此时位于区间入口的信号机，立即显示险阻禁行的信息。可以看出轨道电路在信号设备正常运行重要性。

二、轨道电路的组成

轨道电路有多种分类方法，按结构可分为闭路式轨道电路、开路式轨道电路；按信号电流的种类分为直流轨道电路、交流轨道电路和脉冲轨道电路；按分支轨道电路接受电端的多少，分为一送一受轨道电路和一送多受轨道电路。组成都是以钢轨作为导体，传输电压和轨道变压器、扼流变压器、继电器、防护盒等器材组成。其中轨道电路分为送电端和受电端，送电端是由室内电源屏传输电压经过分线盘通过电缆到室外送电轨道箱盒内变压器，送电端的轨道变压器降压后经过钢轨到受电端的箱盒内的变压器，变压器升压后通过电缆反馈到室内继电器、防护盒等设备。通过反馈的电压高低，引起继电器的吸起和落下，反映出轨道区段的占用和空闲，这一系列的联锁组成了轨道电路。

三、设备改造中轨道电路换装

1、在铁路站场信号设备改造施工中，室内外信号设备全部新设的施工很少，大部分时候都是有既有信号设备更换为新设备，而室外既有设备安装位置未发生改变。其中有既有轨道绝缘位置未发生改变，既有轨道设备就无法拆除，新的轨道设备没有办法安装，所以新的轨道联锁也无法调试。调试新的轨道设备只能利用封锁点内时间进行。在封锁点内既要临时拆除既有轨道设备，安装新轨道设备，进行新轨道设备调试，调试完毕后还要恢复既有轨道设备。导致了封锁点内的工作量加大，也增加了人力，延迟了封锁时间，对施工的按时按点内完成加大了难度。因此结合现场实际情况，在站场信号设备开通前，将既有轨道变压器箱及扼流变压器进行移位，在既有轨道设备位置安装新的轨道变压器箱及新扼流变压器，然后用信号电缆将既有变压器与新扼流变压器进行连接。达到既有轨道设备正常使用，并且新的轨道设备提前进行复联试验的目的。如图：

2、结合现场实际调查，既有轨道变压器箱与新扼流变压器的连接电缆利用既有保护管连接比较困难，一是因为既有保护管里面有电缆，既有轨道变压器箱穿线孔都已用冷封胶堵死，不易施工。二是如果利用既有保护管穿电缆容易碰到既有电缆从而对既有信号设备安全有一定影响。所以选择在既有轨道变压器箱肚脐眼孔穿新电缆，由于轨道变压器箱肚脐眼孔处没有防护，所以选择安装法兰弯头防护电缆。测量轨道箱脐孔的尺寸，选用合适的法兰盘与弯头进行焊接并安装。材料使用国家标准件。由于既有轨道变压器箱与既有扼流变压器相连信号电缆为PTYA6芯，长度为8米左右，为保证过渡期间设备安全，过渡电缆也选用PTYA6芯，长度8米左右。根据现场实际需求，提前预制过渡电缆、法兰弯头，过渡电缆使用前进行外皮检查、电缆编组、导通、特性测试，要达到标准，法兰弯头部件材料选用标准件，由专业人员焊接加工。。铁路信号工程施工材料的质量直接影响到铁路信号工程的施工质量。为此，施工人员应当加强材料的管理，避免因材料问题而出现质量问题。从材料的购进时就严格检查材料的规格、质量等。同时还要严格筛选供应商，尽量选择信誉度高、管理完善的供应商，从而保证材料的质量。

3、进行轨道换装，先利用一个封锁点，施工人员打开既有轨道箱，调查既有轨道设备箱内的扼流端子位置，并贴牌进行标识。先在钢轨两边预铺五彩布挖出的石渣下面的道土放在五彩布上，防止污染道床。然后进行开挖既有轨道箱和既有扼流变压器基础，挖到一半时用沙袋防护好，为下一步施工做准备。保证不侵限不能影响正常行车。在另一个封锁点内拆除既有扼流变压器及连接的钢轨引接线，如果有扼流连接板的一并拆除，挖出既有轨道变压器箱并移出到不影响施工的地方并用沙袋防护，把既有轨道箱盒附近的信号电缆移设到不影响施工并安全的位置。在钢轨的绝缘位置腾出新设备安装位置，要按照铁路技术规范要求在钢轨绝缘位置安装新轨道变压器箱及新扼流变压器，连接新钢轨引接线，在钢轨引接线下面安装小枕木，并用卡子把钢轨引接线固定在小枕木上。有扼流连接板的需要安装扼流连接板。然后在新轨道变压器箱和旧轨道变压器箱肚脐眼处安装预先准备好的法兰弯头，将过渡电缆两端分别用法兰弯头穿入新、旧轨道变压器箱盒脐孔内并固定。保证过渡电缆的选用型号与既有扼流电缆型号一样。

4、箱盒配线，电缆芯线必须正确制环后上端子。制作线环时要求芯线按顺时针方向绕弯套上端子。上端子时一根芯线一个垫片垫片不得压芯线塑料外皮。每条芯线应留有可制作2-3次环的余量。新轨道变压器箱内拆除线把扼流软线配线（端子排的6、7端子），并做好包封防护，扼流断路器置于关闭状态，将过渡电缆配到扼流端子上（端子排的5、7端子），与新扼流电缆进行对接。既有轨道变压器箱内拆除既有扼流电缆配线（端子排的5、7端子），既有扼流软线线把不动，将过渡电缆配线（端子排的5、7端子）代替既有电缆配线。螺母拧紧后，用无齿钳将芯线轻轻向离端子方向捋直，以左手中指放芯线底面拐弯处，右手大拇指从芯数上面放拐弯处与左手中指配合将此段芯线弯成园弧度，同时用右手中指伸到芯线根部向外向上挑出一个小弧度，依次完成每根芯线的整形。电缆固定牢固，配线准确，标识清晰，由专业信号工进行操作。所有配线工作完成后进行轨道电路单项试验，保证既有轨道电路正常使用。为保证过渡期间设备安全，在新轨道变压器箱上贴标识“使用中设备勿动”字样进行防护。

四、轨道换装联调联试

新的轨道设备安装完毕后进行轨道区段复联试验，在封锁点内，打开新轨道箱，拆除新轨道箱的扼流端子上的过渡电缆配线，然后新电缆在扼流端子上配线，配线完毕后闭合新轨道变压器内轨道断路器，启用新轨道设备。然后调节轨道变压器和电阻等设备进行调试新设备轨道电路，新的轨道电压、相位要达到设备维护单位要求的标准，当各项指标达到设备维护单位要求并合格后，固定轨道变压器调好的端子（开通时不需要在调整）。最后送电段与受电端电缆摘头进行核对轨道区段，试验完毕后，新的轨道区段复联完毕。然后进行过渡电缆恢复，即在新轨道箱内跟新扼流变压器电缆配线拆除，箱盒内过渡电缆进行配线，恢复既有轨道设备，核对既有轨道区段参数，进行实验无误后，确认设备正常运行，施工完毕。

五、设备开通使用

当开通正式使用新的轨道设备时，将所有轨道过渡电缆拆除，新箱盒内的线把软线固定到新扼流电缆端子上，进行轨道区段试验，试验完毕后，配合全站联锁试验。进行了轨道换装，新的轨道区段连通后，不需要调整轨道变压器变比、相位就能正常使用。只对可见部分投入材料及人工费用进行测算。如在封锁点内集中人工开挖一处轨道箱盒，需使用人工4人，而使用轨道换装每处只需要使用PTYA23型号6芯电缆8米，两个法兰弯头。以北京站信号改造工程为例，共170处既有位置不动的轨道箱盒，如封锁点内集中人工每处需增加4人，需要大量人工费用，使用轨道换装只需要电缆PTYA6芯电缆1000米，法兰弯头340个，就能达到目的，使用过的法兰弯头和过渡电缆回收，可进行重复使用。

六、结束语

轨道电路是铁路信号设备的重要组成部分，它是车辆正常运行的基础，在既有线信号改造施工中，使用轨道换装，达到提前正位轨道设备、复联轨道电路的条件，解决了封锁点内时间紧张的问题，提高了施工效率。