摘要：对朔黄线UM71无绝缘、多信息轨道电路道床漏泄及红光带状况进行实地采样比对测试，对雨雪天气轨道电路道床电阻进行仿真计算，对测试和计算结果进行分析，并有针对性地研究生产具有绝缘性能的金属轨距档板、在轨距档板处加装L型复合材料绝缘板，提高钢轨与轨枕的绝缘性能，对漏泄严重区段进行限入电压普调，增强轨道电路在雨雪天气的运行能力等整治方案，值得借鉴。
关键词：整治实践与思考；原因分析；道床漏泄及红光带UM71；无绝缘轨道电路
1 UM71无绝缘轨道电路红光带及严重漏泄区段调查评估
UM71是我国铁路20世纪80年代末期为解决电气化重载及繁忙干线自动闭塞制式问题，采用技贸结合的方式，由法国引进的无绝缘、多信息轨道电路。UM71轨道电路由完整的传输安全性技术和参数优化的传输系统组成，安全性高、传输性好、抗干扰能力强。21世纪初，朔黄公司经考察选定了由UM71轨道电路构成的自动闭塞，运行多年以来，得到认可。但现场使用情况复杂，设备变化大，一些区段道床电阻变化大，雨雪天气道床漏泄严重，综合因素导致道床电阻急剧下降，严重时轨道电路出现红光带。
2013年1月20日，朔黄铁路肃宁分公司管内普降大雪，部分UM71轨道区段接收器限入电压出现大幅度下降，接收器限入电压下降100～200 mV的区段，共计110个，占管内轨道区段总数的15.69%，接收器限入电压下降200 mV以上的区段，共计30个，占管内轨道区段总数的4.28%，4月5日降雨后，新曲站B3G1、B2G2因接收器限入电压严重下降相继发生红光带，造成影响行车故障。
肃宁分公司运输生产部下发《不良天气UM71轨道电路调查表》，对轨道电路的雨后接收器限入降压、是否更换为Ⅲ枕、是否清筛、是否更换为长轨、是否安装护轮轨等情况进行摸底调查。经调查汇总分析发现，雨雪时接收器限入电压下降200 mV以上的区段大部分为Ⅲ型枕的区段，今年Ⅱ型枕区段也发生过雨雪及雾霾天气接收器限入电压大幅下降问题，我们也进行了统计摸底。
2 UM71无绝缘轨道电路道床电阻采样比对测试分析
2.1 采用双短路法对道床电阻进行采样比对测试
1）采用双短路法，选择有代表性的雨雪天气出现红光带的Ⅲ型枕区段新曲B2G2和雨雪天气限入电压正常下降的A2G1进行测试。对称双短路法测试原理如图1所示，使用工具主要有：ME0802型轨道电路综合测试仪、IBMX220笔记本电脑、与钢轨连接的测试卡具、短路线、50 m皮尺,联系工具等。
图1 对称双短路法测试原理图
室内人员关掉被测区段及其前后区段、相邻区段及相邻区段的前后区段共计6个区段的发送器，被测区段示意如图2所示，3G为被测区段，需关闭1G、3G、5G、2G、4G、6G 6个区段的主、备发送器，以防止移频信号对新输入信号的干扰。
图2 被测区段示意图
在被测区段中室外配合人员从A开始，用皮尺丈量出距A点150 m（B点）、300 m、450 m、600 m的位置，做好标记。
测试时，拆除A-E点范围内所有补偿电容及扼流变压器引线，包括横向连接；在A、E点处用短路线封连钢轨，B、D点根据测试需要短路。
2）测试区段概况
新曲—定西间，新曲站A2G1和B2G2轨距挡板与轨枕类型如图3、4所示。轨枕通过轨距档板，B型弹条及外侧绝缘板与钢轨相连。
图3 轨距挡板与钢轨连接图
图4 测试区段轨枕图
3）实测情况
采用笔记本与ME0802轨道参数测量装置连接，直接记录测试结果及有关参数曲线，如图5、6所示。
图5 轨道参数测量装置
图6 记录测试数据实况图
4）在晴朗天气下，对新曲站A2G1、B2G2进行测试。
道床电阻测试结果如表1所示。
2.2 雨雪天气的道床电阻仿真计算
根据现场在雨雪天气提供的测试数据，在雨雪天气对新曲站 A2G1、B2G2道床电阻进行仿真计算，新曲站 A2G1为 1.8 Ω/km，B2G2为 0.8 Ω/km，而新曲站 B2G区段在雨雪中曾出现过红光带，其他技术参数如表2所示。
表1 UM71轨道电路道床电阻测试表
2.3 Ⅲ型枕与Ⅱ型枕构造比对及螺栓间电阻测试
从轨枕结构看，Ⅱ型枕内部有与轨枕同长度的8根6 mm钢筋，Ⅲ型枕内部有10根6 mm钢筋。不论Ⅱ型枕，还是Ⅲ型枕，钢轨与轨枕采用三项技术措施将钢轨与轨枕进行绝缘处理：一是钢轨底部垫有绝缘胶垫，防止钢轨接触轨枕;二是轨距档板与轨枕接触位置加装绝缘垫，防止轨距档板直接接触轨枕;三是轨枕螺栓采用硫磺锚固剂在现场锚固，保证螺栓与轨枕绝缘。如图7所示。
表2 雨雪天气道床电阻仿真计算一览表
在雨雪天气分别对Ⅲ型枕和Ⅱ型枕螺栓间绝缘电阻进行测试，测试时拆除轨距挡板，4条螺栓变为裸体，分别采用兆欧表和万用表采样测试漏泄严重区段和正常区段轨枕螺栓绝缘阻值，测试结果如表3所示。
如图8所示，通过测试发现，在无雨的潮湿天气，新曲B2G2区段各螺栓间电阻明显低于新曲A2G1区段，在雨中上述阻值更为明显，B2G2就是雨中红灯区段。
图7 钢轨与轨枕绝缘处理实况图
图8 轨枕螺栓绝缘阻值测试示意图
表3 雨雪天气漏泄严重区段和正常区段轨枕螺栓采样测试对照表
3 UM71无绝缘轨道电路红光带及道床漏泄整治方案
针对雨雪天UM71轨道区段道床电阻急剧下降、道床漏泄严重问题，提出以下整治方案，整治方案的基本思路有两条：一是提高钢轨与轨枕的绝缘性能，从而增大道床电阻，减少雨雪天气道床漏泄；二是在技术参数允许的情况下，提高接收器的限入电压，增强轨道电路在雨雪天气的抗风险能力。
整治方案1：联系轨距档板生产厂家，生产具有绝缘性能的金属轨距档板，即在原轨距档板喷涂高绝缘性能的绝缘漆。利用天窗点，将原轨距档板更换为具有绝缘性能的金属轨距档板，以提高钢轨与轨枕的绝缘性能，从而增大雨雪天气道床电阻。绝缘漆附着能力强、生产厂家承诺绝缘性能在朔黄线能持续5～10年，换下的旧轨距档板可返厂进行除锈和绝缘处理，以降低整治成本。也可在天窗点内拆下轨距档板，现场除锈喷涂、安装复位，如图9所示。
图9 轨距档板及B型弹条图
整治方案2：研制近似L型复合绝缘板，L型角度135°，尺寸为50×20×20，厚度为3 mm, 近似L型复合绝缘板加装于轨距挡板与钢轨接触部位，每块轨距挡板加装两块，中间留40 mm空间，原垫于轨枕处的绝缘垫板立面厚度减少3 mm，平面厚度减少3 mm，角度不变，利用天窗点，松开轨距档板螺栓，将新L型复合绝缘板加装与钢轨在轨距档板间，将垫于轨枕处的绝缘垫板更换为新轨枕绝缘垫板。
整治方案3：对漏泄严重轨道电路区段进行重新调整，雨雪不良天气轨道电路限入电压急剧，一般是道床漏泄造成，发现限入电压小于240 mV时；或者轨道电路电压短时间内迅速下降，电压下降超过原限入电压的35%时；应根据轨道电路所处地形、发送端和接收端传输电缆长度、绝缘节类型，选择最小道碴电阻为1.0 Ω·km的调整表进行调整。
1）发送器调整：根据所选轨道电路调整表，按照区段载频频率和区段长度选择确定相应发送器发送等级KEM的调整值；发送器发送等级KEM值一经确定，除因入口电流达不到标准、接收器接收等级KRV已调整至极限，限入电压无法调整外，一般不得随意变更。
2）接收器调整：选择接收器接收等级KRV值进行调整，接收器限入电压下降100～150 mV的区段，调整状态下，将限入电压调整至500～550 mV；接收器限入电压下降150～200 mV的区段，调整状态下，将限入电压调整至550～600 mV；接收器限入电压下降超过200 mV的区段，调整状态下，将限入电压调整至600～680 mV。
3）入口电流和分路残压：对漏泄严重区段进行调整后，要注意测试入口电流和分路残压，在机车入口端轨面，用0.15 Ω标准分路电阻线分路时，轨道电路短路电流应小于1 A；用0.15 Ω标准分路电阻线在轨道电路不利处所分路时，接收器的限入残压一般不大于100 mV，接收器的限入残压大于100 mV的区段和限入电压调整至600～680 mV的区段，要重点观察测试，确保接收器的限入残压不大于130 mV，防止造成轻车占用时不显示红光带，导致信号联锁失效。
