无碴轨道条件下 ZPW-2000系列轨道电路传输特性关键参数的确定原则研究

孙文奇

【摘要】无渣轨道条件下，列车的运行传输特点和关键参数有差异。本文以下ZPW-2000系列轨道电路传输在无渣轨道环境运行中参数确定，分析道床泄漏点阻、钢轨参数等确定原则和方法，希望能够对对应的客运专线建设研究分析提供参考。

【关键词】：无碴轨道条件；ZPW-2000系列；轨道电路；传输特性

本文以无渣轨道电气特征实验为研究内容，经过铁道部对客运专线无渣轨道电路参数研究分析，探讨无渣环境下，下ZPW-2000系列轨道电路传输的参数特征。现结合实验的基本工作和现场的基础数据进行研究分析，希望能够对我国无渣轨道电路一次参数确定提供建议。

1.实验条件

1.1钢轨线路要求

选用中国60千克每米的钢轨，标准轨道距离设置为1435mm。

1.2无渣轨道绝缘措施分析

为减少无渣轨道内部钢筋网所形成的闭合回路对整个电路测定参数影响，结合测试实验数据分析，设定绝缘范围为无渣轨道轨下部600毫米范围内结构钢筋为绝缘对象。绝缘方法有：①绝缘套管、②绝缘涂层、③绝缘塑料套管等；所有的绝缘处理材料质量和绝缘处理范围都应当满足轨道电路参数的运行要求，且绝缘材料要有耐久性和特殊理化性质。本次实验考虑无渣轨道的结构特点和钢筋布置的差异性，针对不同的钢轨钢筋采用差异性处理方式如下（表1所示）。

（表1 不同钢轨情况下绝缘体处理方式）

类型	路基部位	路桥部位
博格板式无碴轨	道床钢筋绝缘	轨道板及底座钢筋绝缘
1型板式无碴轨道	轨道板、凸型挡台及底座钢筋(路基地段仅上层钢筋)采取绝缘	道床钢筋绝缘/道床钢筋/凸台钢筋绝缘，保护层结构钢筋根据结构高度确定是否绝缘。

3.ZPW-2000系列轨道电路传输特征和参数确定原则

3.1钢轨参数

针对测试结构，建议将钢轨参数确定值按照电阻、地段、信号频率取值。

①路基阶段，信号频率为1700Hz时候，钢轨电阻不应当大于1.895Ω/Km，此时钢轨电感取值范围应当控制在1217-1419uH/Km。

②路基阶段，信号频率为2100Hz时候，钢轨电阻不应当大于2.108Ω/Km，此时钢轨电感取值范围应当控制在1257-1398uH/Km。

③路基阶段，信号频率为2400Hz时候，钢轨电阻不应当大于2.308Ω/Km，此时钢轨电感取值范围应当控制在1200-1400uH/Km。

④路基阶段，信号频率为2700Hz时候，钢轨电阻不应当大于2.574Ω/Km，此时钢轨电感取值范围应当控制在1194-1319uH/Km。

⑤路桥隧道阶段，信号频率为1700Hz时候，钢轨电阻不应当大于2.594Ω/Km，此时钢轨电感取值范围应当控制在1274-1852uH/Km。

⑥路桥隧道阶段，信号频率为2100Hz时候，钢轨电阻不应当大于2.874Ω/Km，此时钢轨电感取值范围应当控制在1207-1378uH/Km。

⑦路桥隧道阶段，信号频率为2400Hz时候，钢轨电阻不应当大于3.252Ω/Km，此时钢轨电感取值范围应当控制在1208-1375uH/Km。

⑧路桥隧道阶段，信号频率为2700Hz时候，钢轨电阻不应当大于3.854Ω/Km，此时钢轨电感取值范围应当控制在1194-1314uH/Km。

3.2钢轨参数取值

无碴轨道条件下ZPW-2000系列轨道电路传输时候，道床结构和洁净程度、信号频率以及线路规枕固定效果会影响道床泄露电阻质量。其中，道床洁净程度会直接影响电阻泄露质量，经过测试研究和案例对比分析，通过加强道床维护可控制道床的泄露电阻不低于3.2Ω/Km要求。且经过道床清洁处理后，道床客货运输和气候条件等因素都可能影响道床泄露电阻质量，可采用定期维护和状态处理等模式确定客运道床泄露电阻。按照国际通信的维护要求，结合地域环境和气候条件影响，应当制定不同的维护周期处理方式，并针对测试车的测试数据分析道床泄露电阻的变化趋势，也借此来实现对线路个别地段进行维护处理；参数确定中可以Rd-V轨入关键曲线分析道床泄露电阻报警状态，并同时实现维护处理。

3.3基本单元扣件对电气绝缘电阻影响分析

在ZPW-2000系列轨道电路传输管理中，道床泄露电阻参数收到基本单元扣件对间电气绝缘值影响，这要求基本单元扣件对间也要满足基本“道床泄露电阻大于3Ω/Km”需求。按照国家标准要求，在ZPW-2000系列轨道电路传输生产运行中，一个基本单元扣件对间电气绝缘电阻应当大于2.6x104欧姆，保证其运行质量。此外，为满足在无渣轨道系统道床电阻运行运用，轨道扣件系统在满足电气绝缘性能的基础上，应当控制水质电导率为330us/cm，将水温应当控制在25摄氏度左右。其中基本单元对间的最低绝缘电阻应当高于25000欧姆。

4.无渣轨道环境下ZPW-2000系列轨道电路工程设计分析

相对比ZPW-2000系列轨道电路传输特性，其工程设计长度应当考虑到无渣轨道中的材料、结构、工艺差异，针对桥梁数据测试结果进行研究，应当确定轨道电路的工程设计长度不应当大于极限长度或理论计算长度的80%以上，应参照TB/T1574-90要求设计。此外，(1)本建议值不包括桩板结构的路基地段、钢结构桥梁地段、隧道地段及道岔区段的无轨道。这些地段轨道电路参数应根据实际使用环境，在实际工程中具体测试计算，参照相应的路基地段结构或混凝土桥梁地段结构数据并留一定的余量。(2)由于检验线无碴轨道条件下轨道电路参数测试工作受现场条件限制尚末最终完成，参考对比德国博格和Rheda-2000无碴轨道轨道电路参数测试是在模拟线路条件下进行的，与实际工程存在一定的差异。同时，遂渝线和德国的测试工作正在继续深入进行，因此，本关键参数的选择，有待改进，步通过研究，测试和实际应用，不断改进、修正和完善。

5.结语

综上所述，无碴轨道条件下ZPW-2000系列轨道电路传输特性关键参数确认原则和处理方式较多，建议对应的运输专项工作人员，做好参数分析和工作管理，科学确定钢轨参数在道路桥梁、隧道、路基等角度取值，并控制“道床泄露电阻大于3Ω/Km”需求。为优化ZPW-2000系列轨道电路传输监测和管理做出贡献。

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