魯恩斌

（武漢鐵路局電務(wù)處，武漢 430071）

合武、武廣高鐵瞬間“飛車”與ZPW-2000A軌道電路V3.0版調(diào)整表

魯恩斌

（武漢鐵路局電務(wù)處，武漢 430071）

介紹針對(duì)合武、武廣高鐵瞬間“飛車”現(xiàn)象，成立攻關(guān)組進(jìn)行六個(gè)階段的攻關(guān)，形成ZPW-2000軌道電路V3.0版調(diào)整表。

高鐵；“飛車”；ZPW-2000；調(diào)整表

1 問(wèn)題提出

2011年5月，合武、武廣高鐵連續(xù)出現(xiàn)ZPW-2000軌道電路瞬間“飛車”，造成站內(nèi)軌道電路漏解鎖。

2 基本概況

1）合武客專：2011年5月13日14：04，D3058列車麻城北站出站時(shí)，3DG漏解鎖，S1LQ存在5 s時(shí)間“飛車”（14：04：13，3DG白光帶遺留，無(wú)紅光帶顯示，14：04：18，S1LQ紅光帶）。

2）2011年5月15日18：32，G1084列車通過(guò)赤壁北站時(shí)，2-8DG漏解鎖，13554AG存在6.3 s時(shí)間“飛車”。

3）2011年6月12日13：20，G1067列車通過(guò)中繼站6時(shí)，13253G存在8 s時(shí)間“飛車”。

3 瞬間“飛車”攻關(guān)與V3.0版調(diào)整表

3.1 專題攻關(guān)

電務(wù)處組織武漢電務(wù)段、北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司（簡(jiǎn)稱通號(hào)院）先后于2011年5月26日、6月13日、6月21日、7月13日、7月19日、7月22日召開(kāi)6次專題會(huì)議并成立攻關(guān)組。

3.2 強(qiáng)化分析

加強(qiáng)對(duì)軌道電路占用及出清情況的監(jiān)控，人工通過(guò)CTC及集中監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)合武、武廣各站（含中繼站）ZPW-2000軌道電路在動(dòng)車運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行分析和查看，對(duì)武廣高鐵監(jiān)控分析，發(fā)現(xiàn)存在異?，F(xiàn)象的區(qū)段有62處。

3.3 攻關(guān)過(guò)程

3.3.1 第一階段：針對(duì)5月13日麻城北、5月15日赤壁北瞬間“飛車”

1）臨時(shí)措施

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，在通號(hào)院指導(dǎo)下，麻城北站S1LQ、赤壁北站13554AG、中繼站613253G接收電平均下調(diào)等級(jí)，軌出1電壓調(diào)整為360 mV左右，消除了瞬間“飛車”。

2）處理方案

*武漢電務(wù)段對(duì)武廣高鐵及合武客專ZPW-2000A軌道電路主軌接收電壓進(jìn)行了比對(duì)分析。

*赤壁北站13554A、13554BG及X1LQAG、X1LQBG(分相區(qū))利用軌道電路分析儀采集數(shù)據(jù)，并進(jìn)行“飛車”調(diào)查分析和統(tǒng)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)分路電阻分路測(cè)試、定壓分路測(cè)試、鋼軌平衡性測(cè)試、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。

3）調(diào)查分析

a.原因分析

經(jīng)回放聯(lián)鎖維護(hù)機(jī)，取得產(chǎn)生漏解鎖時(shí)的動(dòng)作時(shí)序，如表1所示。

正常的占用出清順序?yàn)棰佗冖邰堍茛蔻撸?8：32列車通過(guò)時(shí)，2-8DG和S7JG占用順序顛倒，不滿足三點(diǎn)檢查條件，聯(lián)鎖漏解鎖。

表1 動(dòng)車占用情況表

b.深入調(diào)查

*赤壁北全天數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

2011年5月15日全天49趟上行列車的通過(guò)時(shí)間數(shù)據(jù)，其中9趟車在S7JG（13554G）上出現(xiàn)瞬間失去占用的情況，最長(zhǎng)時(shí)間為6.3 s。

*標(biāo)準(zhǔn)分路電阻分路測(cè)試

標(biāo)準(zhǔn)分路電阻分路，分路殘壓、機(jī)車信號(hào)短路電流滿足標(biāo)準(zhǔn)，軌面電壓最低為1.15 V。

*壓力分路測(cè)試

24.5 kN恒定壓力分路測(cè)試，分路殘壓、機(jī)車信號(hào)短路電流滿足標(biāo)準(zhǔn)，最高分路電阻為423 mΩ，分路殘壓152 mV。進(jìn)行不同壓力對(duì)分路效果的影響測(cè)試，結(jié)果表明，在壓力減小時(shí)，分路電阻及分路殘壓呈上升趨勢(shì)。

*鋼軌平衡性測(cè)試

對(duì)13554G相關(guān)的空心線圈、空扼流進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，扼流變壓器等平衡良好，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。

*監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

13554AG、13554BG數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)分析如下。

第一：分相和無(wú)分相的比較（同一列車）

殘壓：通過(guò)有分相和比無(wú)分相區(qū)段殘壓相差100 mV以上。

波形：分相區(qū)段波形波動(dòng)大，無(wú)分相區(qū)段波形平滑，無(wú)明顯波動(dòng)。

第二：天氣（時(shí)段）比較（13554AG）

殘壓：下午比上午殘壓略有升高。

波形：波形略有變化。

第三：速度比較（高速、低速）（13554AG）

殘壓：高速比低速殘壓高，低速尾部有波動(dòng)。

波形：低速時(shí)殘壓波形比高速的明顯平緩。

*現(xiàn)場(chǎng)鋼軌調(diào)查

分相區(qū)前鋼軌軌面相對(duì)光亮，分相區(qū)域（無(wú)電區(qū)域）鋼軌軌面相對(duì)暗淡，壓痕窄，合閘后，壓痕變寬，恢復(fù)光亮。

4）制定措施

*通號(hào)院正式向鐵路局提供新版調(diào)整表。

*區(qū)間分路不良防護(hù)按照（關(guān)于印發(fā)《高鐵信號(hào)系統(tǒng)強(qiáng)化安全措施研討會(huì)議紀(jì)要》的通知）（運(yùn)基信號(hào)[2011]242號(hào)）文件深入研究。

5）比對(duì)分析（晴、雨）

通過(guò)比對(duì)分析，站內(nèi)道岔區(qū)段受雨天影響較小，雨天值與晴天值相比，一般僅低10～40 mV；區(qū)間軌道電路及站內(nèi)股道受雨天影響因地段不同而有所區(qū)別，雨天值與晴天值相比，最少降低50 mV，最高下降160 mV。

6）標(biāo)調(diào)升級(jí)

武廣高鐵中與6個(gè)分相區(qū)相關(guān)的車站，同時(shí)同步對(duì)分相區(qū)軌道區(qū)段進(jìn)行標(biāo)調(diào)。升級(jí)列控監(jiān)測(cè)CAN卡、升級(jí)驅(qū)動(dòng)及配置文件，同時(shí)在13554AG發(fā)送端200 m處加裝軌面實(shí)時(shí)采集儀器。

3.3.2 第二階段：針對(duì)6月12日中繼站6的13253G瞬間“飛車”

1）處理方案

利用軌道電路分析儀對(duì)13253AG、13253BG及13278AG、13278BG（分相區(qū)）采集數(shù)據(jù)，并進(jìn)行“飛車”調(diào)查分析、統(tǒng)計(jì)。

2）專題研討

研討客專ZPW-2000軌道電路“飛車”隱患對(duì)CTCS-2、CTCS-3列控的影響以及CTCS-2、CTCS-3具有的安全冗余能力，并確定了解決方案。

a.ZPW-2000軌道電路調(diào)整

通過(guò)既有集中監(jiān)測(cè)全面分析統(tǒng)計(jì)軌道電路殘壓，建立殘壓較高的區(qū)段臺(tái)帳，全面標(biāo)調(diào)，對(duì)位于分相區(qū)的軌道電路及相鄰軌道電路等殘壓易超標(biāo)區(qū)段優(yōu)先安排調(diào)整。對(duì)標(biāo)調(diào)過(guò)程中存在的問(wèn)題，鐵路局與通號(hào)院一起查找原因，并確認(rèn)最終調(diào)整表。

b.試驗(yàn)方案確定

分相區(qū)軌道電路根據(jù)調(diào)整表進(jìn)行調(diào)整后，殘壓仍然較高，存在分路不良的情況。為此決定由武漢電務(wù)段會(huì)同通號(hào)院在中繼站6分相區(qū)軌道電路按照通號(hào)院方案，進(jìn)行提高軌面電壓試驗(yàn)，驗(yàn)證分相區(qū)銹層擊穿的可行性。

c.分相區(qū)分路惡化的原因和研究方向

列車在分相區(qū)分路惡化主要是由于輪軌接觸電阻加大造成，輪軌接觸電阻加大主要與無(wú)牽引電流有關(guān)，同時(shí)無(wú)牽引電流過(guò)分相區(qū)又加劇了分相區(qū)及相鄰區(qū)段軌道電路軌面生銹的程度，反復(fù)作用使分相區(qū)分路更加惡化。

通過(guò)分析，需從輪軌踏面接觸形狀及輪軌壓力、經(jīng)過(guò)主變壓器后牽引電流諧波分布、動(dòng)車組重聯(lián)升弓情況和車體連接處的電氣連接、泄流輪對(duì)分布情況、C3/C2模式下列車斷合主斷時(shí)刻及對(duì)應(yīng)公里標(biāo)、分相區(qū)構(gòu)成、列車收到過(guò)分相命令與實(shí)際斷合主斷時(shí)間間隔等方面作系統(tǒng)研究。

3）提高發(fā)送端電壓試點(diǎn)調(diào)整

按照通號(hào)院提出的改進(jìn)方法，采用提高13278BG發(fā)送端電壓，來(lái)提高分路靈敏度。

3.3.3 第三階段：專題報(bào)告和調(diào)查、測(cè)試

1）專題報(bào)告

電務(wù)處向基礎(chǔ)部進(jìn)行專題報(bào)告，上報(bào)了《關(guān)于武廣、合武客專ZPW-2000軌道電路存在“飛車”隱患的報(bào)告》（武電試函[2011]30號(hào)）。

2）調(diào)查、測(cè)試

針對(duì)呈報(bào)給部基礎(chǔ)部報(bào)告，通號(hào)院工作小組在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的調(diào)查、測(cè)試工作。

a.不同軌面電壓條件下的分路性能對(duì)比測(cè)試

分相區(qū)外與分相區(qū)內(nèi)存在相同的特征，但是量值低于分相區(qū)內(nèi)不同，通過(guò)軌面銹層觀察也發(fā)現(xiàn)，分相區(qū)內(nèi)銹層厚度要明顯高于分相區(qū)外，對(duì)于分相區(qū)外惰行條件下是否存在分路惡化的情況，尚需進(jìn)一步試驗(yàn)確認(rèn)。

b.分相區(qū)內(nèi)/外軌面不良導(dǎo)電層電氣特性測(cè)試

分相區(qū)內(nèi)，在短路電流達(dá)到2 A時(shí)，最高電阻仍有0.2 Ω；而在分相區(qū)外，電流超過(guò)0.1 A后，阻抗即下降為一個(gè)平滑固定阻抗值，＜40 mΩ。

c.軌面物質(zhì)收集

收集了中繼6的13278AG和13258BG的軌面附著物，通過(guò)觀察和用刮刀刮銹的鐵銹量來(lái)看，分相區(qū)內(nèi)薄膜厚度更厚。

d.合武線分路惡化監(jiān)測(cè)記錄數(shù)據(jù)分析

分析合武線麻城車站部分監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，僅在S1LQ區(qū)段會(huì)出現(xiàn)殘壓升高的情況，查信號(hào)平面圖，該位置為分相區(qū)。與武廣線分路惡化原因同類，因此，考慮后續(xù)進(jìn)行武廣線的軌面電壓擊穿測(cè)試和軌面的情況調(diào)查。

e.武廣線中繼6飛車及殘壓情況跟蹤分析

13278AG和13258BG出現(xiàn)殘壓超標(biāo)和瞬間失去分路檢查，分相區(qū)殘壓偏高區(qū)段一般不超過(guò)分相區(qū)及后方共3個(gè)區(qū)段，殘壓最高值通常出現(xiàn)在雨后。雨停后，殘壓緩慢升高至最大值的趨勢(shì)。

f.提高軌面電壓后的分路性能分析

為了進(jìn)一步確認(rèn)提高軌面電壓的有效性，對(duì)中繼6的13278AG、13258BG和13258AG進(jìn)行提高軌面電壓的調(diào)整，調(diào)整后13278AG軌面電壓為3.7 V，受端1.7 V。提高軌面電壓后，分路性能改善明顯，未出現(xiàn)殘壓超標(biāo)造成飛車的情況，初步確認(rèn)通過(guò)提高軌面電壓的方法解決目前問(wèn)題有效。

3.3.4 第四階段：提高軌面電壓后續(xù)試驗(yàn)

1）聯(lián)系工務(wù)系統(tǒng)對(duì)赤壁北13554AG、13554BG軌面除銹，進(jìn)行分相區(qū)軌面漸變過(guò)程數(shù)據(jù)收集、匯總分析。

2）對(duì)合武線的軌面擊穿測(cè)試，進(jìn)一步收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。一是提高電平，二是銹層擊穿電壓、電流試驗(yàn)和定壓測(cè)試儀分相區(qū)測(cè)試。

3）進(jìn)行分相區(qū)外惰行試驗(yàn),監(jiān)測(cè)分相區(qū)前兩區(qū)段、分相區(qū)兩區(qū)段、分相區(qū)后四區(qū)段共8個(gè)區(qū)段。

3.3.5 第五階段：調(diào)整參考表（V2.0版）

通號(hào)院重新編制客專ZPW-2000A軌道電路調(diào)整參考表（V2.0版），武漢電務(wù)段對(duì)管內(nèi)合武、武廣線區(qū)間分相區(qū)軌道電路進(jìn)行重新標(biāo)調(diào)處理。

3.3.6 第六階段：調(diào)整參考表（V3.0版）

1）召開(kāi)ZPW-2000A軌道電路平推檢查現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，通號(hào)院詳細(xì)介紹了客專ZPW-2000A軌道電路分路不良及瞬間占用丟失產(chǎn)生的原因，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用調(diào)整中存在的8類問(wèn)題以及ZPW-2000A軌道電路設(shè)備平推檢查整治項(xiàng)目、檢查內(nèi)容、測(cè)試方法、室外設(shè)備檢查關(guān)鍵點(diǎn)、正確選用調(diào)整表方法及使用要求等內(nèi)容。

2）對(duì)咸寧北-赤壁北站間按照“武廣線ZPW-2000A軌道電路調(diào)整參考表（V3.0）”（通用表、專用表）進(jìn)行試點(diǎn)調(diào)整。

3）召開(kāi)《武廣高鐵咸寧北站至赤壁北站ZPW-2000A軌道電路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試報(bào)告》評(píng)審會(huì)議，評(píng)審組專家聽(tīng)取了測(cè)試組的測(cè)試報(bào)告，經(jīng)認(rèn)真討論，形成評(píng)審結(jié)論：咸寧北至赤壁北站間按照“武廣線ZPW-2000A軌道電路調(diào)整參考表（V3.0）”（通用表、專用表）調(diào)整后，改善了軌道電路分路性能，減少了ZPW-2000A軌道電路分路不良和瞬間占用丟失情況的發(fā)生。

4 原因及成果

通過(guò)調(diào)查和攻關(guān)，“飛車”區(qū)段全部發(fā)生在分相區(qū)內(nèi)的軌道區(qū)段。為此，針對(duì)分相區(qū)的軌道區(qū)段進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查分析、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)試、調(diào)閱監(jiān)測(cè)記錄、參考國(guó)外及國(guó)內(nèi)近年解決站內(nèi)分路不良的經(jīng)驗(yàn)等，認(rèn)為“飛車”主要原因如下。

1）軌道電路列車分路殘壓超標(biāo)；

2）分路殘壓超標(biāo)原因?yàn)榉致冯娮璩^(guò)0.25 Ω設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；

3）分路電阻超標(biāo)原因是由于軌面銹蝕；

4）軌面銹蝕與分相區(qū)內(nèi)斷電惰行、雨后、運(yùn)用頻次等相關(guān)。

分析認(rèn)為，在分相區(qū)內(nèi)，導(dǎo)致分路困難原因有2種，其一，斷電后失去牽引電流輔助擊穿，導(dǎo)致輪軌接觸電阻增加；其二，分相區(qū)內(nèi)所有動(dòng)車均斷電惰行，導(dǎo)致輪軌摩擦力較低，長(zhǎng)期不對(duì)軌面形成較強(qiáng)作用力磨損除銹。并由于分相區(qū)內(nèi)動(dòng)車組斷電，沒(méi)有了大牽引電流對(duì)軌面銹層的先導(dǎo)擊穿作用，與生銹和斷電兩主要因素相關(guān)，出現(xiàn)殘壓超標(biāo)。

結(jié)論：分相區(qū)軌道電路分路惡化與車流、車速、天氣（晴天、雨天）、車型有關(guān)。

通過(guò)合武、武廣高鐵瞬間“飛車”攻關(guān)與ZPW-2000A軌道電路V3.0版調(diào)整表的實(shí)施，分相區(qū)軌道電路分路惡化基本解決。

5 建議

1）請(qǐng)專業(yè)研究機(jī)構(gòu)，研究鋼軌表面物質(zhì)的成分以及成因。

2）對(duì)V3.0標(biāo)調(diào)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行歸類分析，解決標(biāo)調(diào)出現(xiàn)的問(wèn)題。

3）開(kāi)展動(dòng)車高低速、不同環(huán)境條件下的輪軌壓力測(cè)試研究，研究輪軌接觸面的機(jī)械形態(tài)及電氣特性，組織對(duì)輪軌接觸踏面進(jìn)行測(cè)試分析。

4）研發(fā)列控中心具備“飛車”自動(dòng)報(bào)警，開(kāi)發(fā)區(qū)間聯(lián)鎖三點(diǎn)檢查功能，消除追蹤風(fēng)險(xiǎn)。

5）開(kāi)展站區(qū)一體化ZPW-2000A軌道電路車站部分的研究，加快下辛店站內(nèi)ZPW-2000A軌道電路深入研究。

The paper introduces the problems of the instant "run away" occurred in Hefei-Wuhan and Wuhan-Guangzhou high-speed railways. For solving the problems, a technical team is established to study the relevant conditions and complete ZPW-2000 track circuit adjustment table V3.0 after six stages of the research.

high-speed railway; "run away"; ZPW-2000 track circuit; adjustment table

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.01.018

2014-02-10）