ZPW-2000A轨道电路占用丢失问题的分析与探讨

谢文磊，李 言

(1.北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070；2.北京邮电大学国际学院，北京 100876)

1 概述

ZPW-2000A 轨道电路占用是指列车压入轨道电路区段后，列车轮对及车轴分路轨道电路，室内轨道继电器落下，表示轨道电路处于占用状态。ZPW-2000A 轨道电路占用示意如图1 所示。

图1 占用示意Fig.1 Schematic diagram of occupancy

占用丢失又称“飞车”，是指列车压入轨道电路区段后，轨道继电器没有落下，继续保持吸起状态，表示轨道电路处于空闲状态。计算机联锁和列控中心可能会根据此错误信号发出升级信号，严重时会导致列车冲撞，严重影响列车行车安全。

2 占用丢失成因分析

列车压入轨道区段后，轨道继电器不能正常落下的原因大概分为4 类：分别为轨道电路调整不当、分路不良、迂回回路、信号干扰。

2.1 轨道电路调整不当

轨道电路应按照《轨道电路调整参考表》进行标调。一般情况下，轨道电路满足一次调整，即一次调整后，轨道电路即可正常工作，不需要根据地域、季节等因素反复进行调整。但在特殊情况下，由于道床电阻等原因，轨道电路不能实现一次调整，会根据雨季低道床条件进行特殊情况调整。

雨季低道床条件下，轨道电路会适当提高功出电平级，以提高轨面电压，保证机车信号电流，同时提高接收电平级，使轨出电压满足接收器门限值。当道床提高后，此种功出电平级和接收电平级条件下，标准分路电阻进行分路，分路残压会超出标准，进而出现占用丢失情况。

2.2 分路不良

分路不良主要原因是实际分路电阻大于标准分路电阻，导致分路残压超标。分路电阻增大主要原因是增加了轮轨接触电阻，如图2 所示。

图2 分路不良示意Fig.2 Schematic diagram of bad shunting

分路不良成因可分为轮轨污染、轮轨接触异常、失去牵引电路辅助击穿、短区段、短车列等。

1）轮轨污染

轮轨污染分为钢轨轨面污染和车轮污染。轨面污染多发的是轨面异物和轨面锈蚀，现场发生过粉尘污染，前车遗撒，如线路旁边有粉尘类的工厂，列车货物遗撒，或是特殊地段列车撒沙等。钢轨锈蚀多发在行车密度低的区段。车轮污染一般是由车列遗撒导致，例如列车遗撒液体胶状物，流到车轮上，导致车轮污染。钢轨污染如图3 所示。

图3 钢轨污染示意Fig.3 Rail contamination

2）轮轨接触异常

正常情况下，列车车轮会与钢轨踏面紧密接触，接触电阻很小。异常情况下，列车车轮与钢轨踏面不能紧密接触，导致分路电阻增大。如列车车轮打磨导致车轮与钢轨踏面不能密切接触，如图4 所示。

图4 轮轨接触异常示意Fig.4 Abnormal wheel-rail contact

3）失去牵引电流辅助击穿

列车驶离轨道电路区段后，钢轨踏面会被车轮摩擦的非常干净，暴露在空气中，极容易在钢轨表面形成不良导电层。该不良导电层表现出非线性电阻特征，低电压工作时，表现出极高电阻甚至绝缘，施加高电压、大电流后，其能够被击穿，电阻急剧降低。

由于此种特性，在没有牵引电流的情况下，不良导电层无法被击穿，造成轮轨间呈高阻状态。从而导致分路残压异常，可能出现分路不良。这种情况易发生在分相区和异常降弓的工况下。

4）短区段、短车列

分路电阻实际上是压入区段内所有轮对分路电阻的并联电阻，因此，短区段和短车列在轨面存在不良导电层的情况下，分路电阻和轮轨接触电阻并联支路较少，会导致总的分路电阻升高，可能出现分路不良的情况。

2.3 迂回回路

轨道电路依靠两根钢轨回路传输电气信号，存在钢轨以外的“第三条”电气通道条件下，轨道电路信号通过“第三条”电气通道构成外部迂回回路，该迂回回路中的信号无法被列车轮对短路，传输到接收端，造成轨道电路的错误吸起，发生飞车。信号迂回的原理如图5 所示。

图5 迂回回路示意Fig.5 Schematic diagram of detour loop

2.4 信号干扰

轨道电路信号接收设备需要判定接收信号的载频、低频等信息，因此轨道电路抗扰性极强。实际应用中出现的信号干扰主要是由于未按规范施工导致的。如信号电缆未按要求进行隔离屏蔽，在线缆长距离并行情况下，线缆间耦合干扰造成轨道电路接收器的错误动作，导致轨道继电器吸起，发生占用丢失。

3 占用丢失故障排查

占用丢失故障排查在轨道电路实际应用中相对复杂，主要原因是造成占用丢失的因素较多，故障现象不易复现。

轨道电路应用应严格按照调整表标调，日常维护中保证各项指标在调整表参考指标范围内，用标准分路电阻进行分路，残压在153 mV 以下。

发生占用丢失故障后，可先判断是否为分路不良。

1）轮轨污染造成的分路不良。污染物质会随着列车多车次多区段的运行，导致污染物减少。因此可调看前后多区段多车次的分路残压曲线，如果是残压逐渐减小，可能是轮轨污染所致，再结合污染情况现场调查可进行判断。

2）轮轨接触异常造成的分路不良。钢轨异常情况下，各车列运行到本区段都会出现分路不良情况，车轮异常，本次车列经过的所有区段均会出现分路不良情况，因此可以调看分路残压曲线辅助判断。

3）失去牵引电流辅助击穿。如果是发生在分相区内，因轨道区段长期无牵引电流辅助击穿，轨面不良导电层会日趋严重，调看长时间段内分路残压曲线可辅助判断。如果是接触网异常导致列车降弓，则属突发情况，存在偶然性，此情况下现场也发生过分路不良。

短区段、短车列，加之轨面存在锈蚀，此种情况易发生分路不良，现场实际应用中发生过多次单机分路不良情况。

占用丢失排除分路不良后，可进行迂回回路和信号干扰排查，这两种情况的共同点是钢轨轨面分路，分路残压仍异常。此时关闭本区段发送，如接收端无信号，则可能是迂回回路。如接收端有信号，则可能是信号干扰。

4 结束语

占用丢失是轨道电路应用过程中的常见问题，充分了解成因及故障排除思路和方法，将有效缩短故障排查时间，并有助于提前对导致占用丢失问题的整治。