京廣高鐵電碼化信息異常原因分析

劉志剛

京廣高鐵電碼化信息異常原因分析

劉志剛

針對京廣高鐵先期開通運營的鄭州東動車所發(fā)生的多起電碼化異常故障進(jìn)行分析、總結(jié)，提出整改建議，有利于提高高鐵信號設(shè)備質(zhì)量，為京廣高鐵運輸安全提供可靠保障。

京廣高鐵;電碼化;異常分析

自2012年9月28日以來，鄭州局管內(nèi)鄭州東動車所發(fā)生了7起列車進(jìn)入股道分割絕緣時，電碼化異常(瞬間掉碼)造成ATP制動的信號故障，給石武客專運輸秩序帶來較大干擾。經(jīng)過認(rèn)真調(diào)查，找到了造成動車接收地面電碼化信息異常的3種原因，并分別采取措施進(jìn)行了有效整治?，F(xiàn)將有關(guān)現(xiàn)象分析介紹如下，希望能為客專信號維修人員提供一些借鑒。

1 故障現(xiàn)象

1.2012年9月29日23:38，動車在鄭州東動車所由10G2進(jìn)入10G1后掉碼，ATP制動一次。10G1為25Hz軌道電路，回放動車占用后有紅光帶閃白光帶現(xiàn)象。

2.2012年10月2日19:24，動車在鄭州東動車所由6G2進(jìn)入6G1后掉碼，ATP制動一次。6G1為25Hz軌道電路，回放動車有占用不顯示紅光帶現(xiàn)象。

3.2012年10月2日21:48，動車在鄭州東動車所由17G2進(jìn)入17G1后掉碼，ATP制動一次。17G1為25 Hz軌道電路，回放動車占用后有紅光帶閃白光帶現(xiàn)象。

4.2012年10月7日19:21，動車在鄭州東動車所由10G2進(jìn)入10G1后掉碼，ATP制動一次?；胤艅榆囌加煤笥屑t光帶閃白光帶現(xiàn)象。

5.2012年10月19日21:47，動車在鄭州東動車所由9G2進(jìn)入9G1后掉碼，ATP制動一次。9G1為25 Hz軌道電路，回放動車占用后有紅光帶閃白光帶現(xiàn)象。

6.2012年10月22日21:44，10月26日18:43，動車先后2次在鄭州東動車所由21G2進(jìn)入21G1后掉碼，ATP制動一次。21G1為高壓脈沖軌道電路，壓車曲線良好，不存在分路不良現(xiàn)象。

2 原因分析

京廣高鐵信號設(shè)備采用了多種疊加發(fā)碼類型，電路原理設(shè)計為過分割信號時預(yù)發(fā)碼與占用發(fā)碼疊加的發(fā)碼方式(如圖1所示)，會造成發(fā)送電流有瞬間升高的現(xiàn)象，但最多升高為圖1中“預(yù)發(fā)碼”與“占用發(fā)碼”的電流之和，不應(yīng)該太大。

一般情況下，可利用集中監(jiān)測記錄的各種信息數(shù)據(jù)對出現(xiàn)電碼化異常信息進(jìn)行分析。既有線站內(nèi)瞬間掉碼最常規(guī)的檢查方法是查看占用該區(qū)段是否有瞬間分路不良現(xiàn)象，之后看發(fā)送電流是否降低，發(fā)送電流如降低就會造成機車收不到低頻信息。

由于鄭州東動車所發(fā)生的7起掉碼故障，均是在股道設(shè)有分割信號機的分割絕緣處。所以，通過集中監(jiān)測調(diào)看發(fā)現(xiàn)，動車過分割絕緣時分為3種情況:①分路曲線不良紅光帶之后閃白光帶;②有車占用不立即顯示紅光帶;③分路曲線非常好但仍然出現(xiàn)掉碼。

通過調(diào)看掉碼故障時的發(fā)送電流，發(fā)現(xiàn)了2種不正常的發(fā)送電流圖形，如圖2、3所示，其發(fā)送電流均為瞬間突升且幅值較大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出“預(yù)發(fā)碼”與“占用發(fā)碼”電流之和。

1.分路曲線不良紅光帶之后閃白光帶的掉碼。新開通站由于鋼軌軌面生銹，造成機車占用軌道電路時紅光帶之后閃白光帶，說明GJ落下又吸起，瞬間切斷向鋼軌的發(fā)碼通道，使機車收不到電碼化信息，觸發(fā)ATP停車。

圖1 21G移頻電碼化電路圖

2.分路曲線不良有車占用，不立即顯示紅光帶出現(xiàn)的掉碼。機車占用軌道電路時不顯示紅光帶，說明GJ未落下，構(gòu)不成占用發(fā)碼，雖然預(yù)發(fā)碼電路仍能溝通，在監(jiān)測上顯示的預(yù)發(fā)碼與占用發(fā)碼的發(fā)送電流數(shù)值相差不多，但發(fā)送電流不等于入口電流，預(yù)發(fā)碼的實際入口電流僅有50～70 mA，與動作機車信號的入口電流不低于450 mA的標(biāo)準(zhǔn)相差甚遠(yuǎn)，所以仍然出現(xiàn)掉碼故障。

3.分路曲線良好出現(xiàn)的掉碼。對于有預(yù)發(fā)碼的石武客專設(shè)備，以21G1高壓脈沖軌道電路發(fā)生的2次掉碼故障分析如下。

集中監(jiān)測對電碼化的發(fā)送電壓、電流的監(jiān)測采樣點在發(fā)送器(盒)功出端，相當(dāng)于在防雷變壓器(FL)的Ⅰ次側(cè)，見圖1中標(biāo)注。掉碼時的發(fā)送電流日曲線均出現(xiàn)瞬間接近上限的峰值，發(fā)送電壓日曲線出現(xiàn)瞬間超下限的低值，載頻及低頻信息均平穩(wěn)無變化。

根據(jù)采集到的電壓和電流突變關(guān)系，防雷變壓器Ⅰ次側(cè)電壓下降、電流上升，很可能Ⅱ次側(cè)存在瞬間短路現(xiàn)象。技術(shù)人員在現(xiàn)場對21G進(jìn)行模擬試驗，確實在21G1出口處測試到電壓瞬間降低現(xiàn)象。

根據(jù)圖1分析，只有當(dāng)防雷變壓器Ⅱ次側(cè)的同名端接反時，造成出口處正負(fù)電壓互相抵消，相當(dāng)于在防雷變壓器Ⅱ次側(cè)短路，導(dǎo)致防雷變壓器Ⅰ次側(cè)電流突升、電壓下降。這與監(jiān)測采集到的電壓、電流曲線非常吻合。

在10月29日“天窗”點內(nèi)，對21G的同名端配線進(jìn)行調(diào)換后，監(jiān)測采集到的發(fā)送電壓平穩(wěn)無變化，在車壓入分割信號機時發(fā)送電流不再有電流突升現(xiàn)象。

3 改進(jìn)措施及建議

1.為避免再出現(xiàn)類似掉碼問題，對現(xiàn)有設(shè)有分割信號機的股道疊加發(fā)碼電路配線逐個進(jìn)行模擬檢查測試，對同名端接反的股道發(fā)碼電路配線進(jìn)行調(diào)換，確保發(fā)碼電路配線準(zhǔn)確無誤，運行正常。

2.建議新建高鐵站區(qū)軌道電路全部設(shè)計為高壓脈沖軌道電路，從根本上消除軌面生銹造成25Hz軌道電路分路不良而產(chǎn)生的掉碼故障。

3.由于預(yù)發(fā)碼的入口電流不足以動作機車信號，而且在施工配線中不但增加了工作量，同時增加了出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)，建議新建站區(qū)在股道編碼電路中取消預(yù)發(fā)碼通道，僅有占用發(fā)碼通道即可，從而減少掉碼故障發(fā)生的風(fēng)險點。

4 應(yīng)用效果

鄭州電務(wù)段于2012年10月30日對鄭州東動車所所有股道編碼電路的同名端核對一致后，動車進(jìn)入鄭州東動車所股道后在分割信號機處掉碼現(xiàn)象消失，信號設(shè)備運用質(zhì)量得到進(jìn)一步的提升，有效減少了地面原因造成的延誤行車故障。

Through analyzing and summarizing the code failures occurring in the Zhengzhou East EMU Depot that has been put into operation in advance，rectification and improvement proposals are put forward to improve the quality of high-speed railway signal equipment in hope to provide reliable transport safety protection for Beijing—Guangzhou high speed railway．

Beijing—Guangzhou high-speed railway;Code;Analysis of abnormality

劉志剛:鄭州鐵路局鄭州電務(wù)段工程師450000鄭州

2012-12-21

(責(zé)任編輯:溫志紅)