武汉局信阳东等站站内双向回流方案分析说明

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1、项目名称文件名称武汉局信阳东等站站内双向回流方案分析说明武汉局信阳东等站站内双向回流方案分析说明北京全路通信信号研究设计院有限公司2013年6月项目编号文件编号无日期版本V0.0.1页码第2页共10页2013年6月项目名称文件名称武汉局信阳东等站站内双向回流方案分析说明目录目录21概述32站内回流分析32.1单侧回流危害分析32.1.1“一头堵”位置绝缘节两侧电压偏高32.1.2回流通道及接地无冗余，在回流关键通道故障或出现巨大回归电流的情况下，存在危及行车和人身安全的问题42.1.3切断点处会出现拉弧放电，烧损绝缘节处钢轨表面及端头绝缘42.2双端回流存在的危害73双端回流解决

2、方案说明74下一步工作建议10项目编号文件编号无日期版本V0.0.1页码第2页共10页2013年6月项目名称文件名称武汉局信阳东等站站内双向回流方案分析说明1概述根据《关于信阳东等站进行站内安全基础回流技术方案改造的函》的要求，提出信阳东站、漯河西站、明港东站、驻马店西站等四站站内双向回流技术方案。本文对站内单向、双向回流危害进行分析，双向回流解决方案进行说明，同时以明港东站为例给出站内双向回流方案。2站内回流分析2.1单侧回流危害分析2.1.1“一头堵”位置绝缘节两侧电压偏高（1）正常发车由于钢轨切断，在正常列车发车过程中，绝缘节两侧会出现高电压，超出了可触碰的安全电压，有可能

3、危及轨旁作业人员安全。图1列车发车“一头堵”位置绝缘节两侧电压变化图根据沪宁线绝缘节切断点两侧的电压测试记录，交流电压达到80V的时间长度已经超过了1000mS，电压、电流如下图所示：根据NFEN50122-1标准，极限值如下：项目编号文件编号无日期版本V0.0.1页码第10页共10页2013年6月项目名称文件名称武汉局信阳东等站站内双向回流方案分析说明（2）钢轨中出现较强牵引电流在“一头堵”情况下，若钢轨中出现很强的牵引电流，就会在钢轨绝缘节两端形成较大电位差，严重时造成绝缘节及轨旁设备烧损，甚至危及工作人员人身安全。1.1.1回流通道及接地无冗余，在回流关键通道故障或出现巨大

4、回归电流的情况下，存在危及行车和人身安全的问题列车接地丧失，车体对地将可能出现高压，危及上下车的人员人身安全。图2列车接地丧失跨步电压形成示意图1.1.2切断点处会出现拉弧放电，烧损绝缘节处钢轨表面及端头绝缘高速铁路电气化牵引电流回流造成项目编号文件编号无日期版本V0.0.1页码第10页共10页2013年6月项目名称文件名称武汉局信阳东等站站内双向回流方案分析说明钢轨机械绝缘节烧损的现象，国内的高铁线路如京沪、沪宁、武广等，都存在此类问题。钢轨绝缘节的烧损会导致轨道电路绝缘破损，造成串码等，还可能影响接头部位钢轨机械性能使钢轨使用寿命缩短，形成安全隐患。（1）京沪线拉弧及烧损情况

5、（2）沪宁线拉弧及烧损情况（3）伦敦地铁的钢轨轨底放电拉弧实例项目编号文件编号无日期版本V0.0.1页码第10页共10页2013年6月项目名称文件名称武汉局信阳东等站站内双向回流方案分析说明RichardGriffin拍摄的照片展示了当一列A_stock列车从Harrow车站加速离开时，在电流隔离的最端点处产生的像在坡道上刹车一样的电弧。通过上述分析，在钢轨出现对地高电位后，需要寻找对地泄放通道，这样对于下图描述的各种缘的一个共同考验，在武广线株洲西站的两次故障情况，也说明了钢轨绝缘节是更加容易击穿的薄弱环节，但是即便加强了该处绝缘节，也一定要有一个“短板”代替当前的钢轨绝缘被击

6、穿。该环节可能是转辙机或轨道变压器甚至是钢轨对轨枕的绝缘扣件。图3单端回流对各处绝缘危害示意图因此也说明，单独的加强某一个环节的绝缘强度并不是彻底的解决方案，应从降低这种电位的源头上解决。（通常空气介质按照30kv/cm的击穿场强来估计为3kV/mm）项目编号文件编号无日期版本V0.0.1页码第10页共10页2013年6月项目名称文件名称武汉局信阳东等站站内双向回流方案分析说明1.1双端回流存在的危害若取消“一头堵”，采用双端回流，如下图所示，则可形成外部迂回回路（第三轨）。在这种情况下，由于外部迂回回路阻抗较小，可能形成第三轨，轨道电路无法完成断轨检查。图4双端回流情况下断轨造

7、成的信号迂回通道示意图2双端回流解决方案说明根据相关计算，只要确保第三轨迂回长度大于1500m，就能实现断轨检查。站内一般难以达到这样的迂回长度，若在迂回回路中串入一个阻抗以等效1500m轨道阻抗，则可实现断轨检查，如图所示。图5双端回流情况下断轨检查示意图该阻抗设备为回流电抗器，根据回流电抗器所使用位置不同，连接方式如下图所示。（1）中心点串接回流电抗器DH项目编号文件编号无日期版本V0.0.1页码第10页共10页2013年6月项目名称文件名称武汉局信阳东等站站内双向回流方案分