客运专线站内机械绝缘节处轨道电路信息连续性简析

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  客运专线列车控制系统的机车车载设备,要求地面轨道电路系统提供列车车载信息,其传送的信息必须能够时实、连续、稳定地被机车的车载设备接收,这就要求地面轨道电路系统提供给列车车载信号设备的信息,必须在时间和空间上是连续的。
  1 时间上连续
  站内采用了与区间同制式的ZPW-2000A 轨道电路,可以确保地面轨道电路系统提供给列车车载设备的信息在时间上是连续的。
  2 空间上连续
  客运专线车站轨道电路采用“机械绝缘节,正线采用胶粘绝缘节”,并且站内轨道区段有道岔轨道区段。因此,在站内,列车车载信息在机械绝缘节处和道岔的弯股必然存在列车车载信息连续性的问题。下面就具体分析各种情况下的列车车载信息空间连续性问题。
  1) 机械绝缘节处信息的空间连续
  机械绝缘节的结构如图所示。
  
  图 1 机械绝缘节结构图
  从图可以看出,由于受到机械绝缘节结构的影响,轨道电路设备的安装必然要离开机械绝缘节一定的距离。因此,机车过机械绝缘节时,因受到轨道电路设备安装位置的限制和机车的车载信号接收感应器的安装位置限制,机车的车载信号接收感应器在轨道电路的机械绝缘节两边均存在一段机车的车载信号接收“盲区”,如图示。
  
  图 2 机械绝缘节处各尺寸图
  由图示可知,轨道电路的钢轨连接线往钢轨上连接设备时,需要离开鱼尾板一定的距离,距轨缝的距离约0.6~0.8m;而机车车载信号设备的接收线圈距机车的第一轮对的距离最大可达1.0m。这样,就不难看出,机车的第一轮对从A 点开始至轨缝C 点相当于接收线圈自B 点运行至D 点的范围内。当机车车载信号设备的接收线圈在B~D 间,因钢轨内无电流或电流量不足而造成机车车载信号设备的接收中断。只有当线圈已越过轨缝1.0m 或机车的第一轮对已越过轨缝,其前方的轨道电路区段被机车分路时,则机车车载信号设备的接收线圈下方钢轨内的车载信号电流才能够大于或等于机车信号入口电流,车载信号设备可重新可靠地接收机车信号车载信息。这一接收“盲区”约为1.6~1.8m。
  为了消除列车车载信号的接收“盲区”,在道岔绝缘节处采用“跳线换位”和在轨道电路收发端处采用轨道电路钢轨引接线迂回的方法。具体如图示。
  
  
  图 3 绝缘节处道岔跳线设置图
  
  
  图 4-1 机械节绝缘处轨道电路钢轨引接线迂回设置图
  
  
  
  
  图 4-2 机械节绝缘处轨道电路钢轨引接线迂回设置图(实物)
  从以上图示可以看出并分析,图3 通过改变道岔跳线的走线方式,图4 通过对轨道电路钢轨引接线的安装方式采取迂回走线处理,可以消除机车车载信号在机械绝缘节处的信息中断问题。
  2) 道岔区段内车载信息连续性
  道岔区段内,由于道岔结构、绝缘节设置和道岔跳线设置等,均会引起机车车载信号在岔区内信息不连续的问题。现以单开道岔为例说明车载信息连续性。
  对于单开道岔区段的轨道电路,如果按照传统方式安装道岔跳线,则在弯股上机车车载信号设备的接收线圈下方,钢轨内的车载信号电流量不足以动作车载信号设备或无信号电流,具体见下图5 所示。
  
  图5 道岔轨道电路弯股信号电流示意图
  由图中信号电流流经路径可以看出,在弯股上存在机车车载信号设备的接收线圈下方,钢轨内的车载信号电流量不足以动作车载信号设备或无信号电流的问题。
  为了使地面轨道电路系统提供给列车车载信号设备的信息在空间上连续,并且具有足以动作车载信号设备,必须对道岔跳线采取如下措施:
   a、道岔跳线换位。
   b、增设道岔跳线。
  采取在弯股上每间隔一定的距离就增设一组道岔跳线,以强制列车车载信号设备的控制信息电流流经列车车载信号设备接收感应线圈下方的钢轨内。具体如图6 示。
  
  图 6 道岔弯股跳线布置示意图
  
  
  圖 7 车站全进路发码时,道岔“跳线”布置图
  车站仅正线与到发线股道发码时, 道岔“跳线”引线布置
  
  
  图 8 车站仅正线与到发线股道发码时, 道岔“跳线”布置图
  
  采取上述措施后,可以消除机车车载信号在机械绝缘节处的信息中断问题。也使运行于道岔区段内的列车,在弯股的无受电分支的任何地点均能连续、正确和稳定可靠地接收到列车车载信号设备的控制信息。
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