用微機(jī)監(jiān)測(cè)信息分析ZPW—2000A軌道電路的常見(jiàn)故障

摘 要：隨著鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，鐵路高速、重載技術(shù)日臻完善，微機(jī)監(jiān)測(cè)、ZPW-2000A無(wú)絕緣軌道電路等新技術(shù)、新設(shè)備已廣泛應(yīng)用于電氣化鐵路區(qū)段的車(chē)站與區(qū)間。在運(yùn)輸繁忙而維修任務(wù)重這樣矛盾尤為突出的的情況下，為逐步實(shí)現(xiàn)狀態(tài)修、預(yù)防修的電務(wù)維修態(tài)勢(shì)，充分利用微機(jī)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、超限報(bào)警、過(guò)程監(jiān)督、遠(yuǎn)程監(jiān)控提供的信息，適時(shí)掌握Z(yǔ)PW-2000A無(wú)絕緣軌道電路在不同工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)特征，當(dāng)設(shè)備故障時(shí)通過(guò)比對(duì)分析快速判斷故障范圍，找出故障點(diǎn)，有針對(duì)性地對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障處理，對(duì)提高鐵路信號(hào)設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量，降低信號(hào)設(shè)備故障率、縮短故障延時(shí)，減少電務(wù)維修人員的工作強(qiáng)度，保證鐵路行車(chē)安全，提高運(yùn)輸效率意義重大。

關(guān)鍵詞：微機(jī)監(jiān)測(cè)信息；ZPW-2000A軌道電路；故障分析

中圖分類(lèi)號(hào)：U21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）6-0023-04

1 ZPW-2000 A無(wú)絕緣軌道電路基本原理及微機(jī)監(jiān)

測(cè)各點(diǎn)電壓采集

1.1 ZPW-2000無(wú)絕緣軌道電路基本組成及原理

ZPW-2000無(wú)絕緣軌道電路分為主軌道電路（簡(jiǎn)稱(chēng)主軌）和調(diào)諧區(qū)小軌道電路（簡(jiǎn)稱(chēng)小軌）兩部分，如圖1所示。

圖1中3 G包括3 G主軌和3 G小軌（即T3信號(hào)機(jī)內(nèi)方29 m調(diào)諧區(qū)），3 G的FS3（發(fā)送器）發(fā)送的移頻信息經(jīng)3 G的主軌后由3 G的JS3（接收器）接收處理。3 G的小軌道移頻信號(hào)由5 G的JS5（接收器）接收，將處理結(jié)果形成小軌道電路繼電器執(zhí)行條件（XG、XGH），即3 G的小軌XGJ、XGJH檢查輸入條件和3 G的主軌輸入條件共同使3GJ勵(lì)磁吸起。

1.2 微機(jī)監(jiān)測(cè)對(duì)ZPW-2000 A軌道電路各點(diǎn)電壓的采集

微機(jī)監(jiān)測(cè)對(duì)ZPW-2000 A軌道電路采集點(diǎn)較多，發(fā)送器，模擬電纜側(cè)、衰耗器軌入、軌出等處的電流、電壓、載頻、低頻等信息均有監(jiān)測(cè)，這些都有利于在設(shè)備出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)進(jìn)行詳細(xì)分析，判定故障范圍，縮短故障判定時(shí)間。

1.3 各采集點(diǎn)電壓曲線(xiàn)分析

1.3.1 發(fā)送功出電壓曲線(xiàn)

如圖2所示，軌道電路調(diào)整完畢開(kāi)通使用后，各發(fā)送器發(fā)送電平調(diào)整線(xiàn)已固定不再改變，因此功出電壓也應(yīng)穩(wěn)定不變。

1.3.2 電纜側(cè)發(fā)送電壓曲線(xiàn)

發(fā)送器功出電壓經(jīng)室內(nèi)模擬電纜后，從“電纜側(cè)”輸出送至分線(xiàn)盤(pán)的電壓，即發(fā)送端室內(nèi)外的分界點(diǎn)，在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)可通過(guò)此電壓數(shù)據(jù)來(lái)判斷故障范圍，如圖3所示。

1.3.3 電纜側(cè)接收電壓曲線(xiàn)

室外接收端送回至室內(nèi)模擬電纜盤(pán)“電纜側(cè)”的電壓，即接收端室內(nèi)外的分界點(diǎn)，也是設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)區(qū)分室內(nèi)外的一個(gè)重要數(shù)據(jù)信息，如圖4所示。

電纜側(cè)接收電壓數(shù)值應(yīng)符合ZPW-2000 A無(wú)絕緣軌道電路調(diào)整表中要求；軌道電路在調(diào)整狀態(tài)下，電壓波形應(yīng)平穩(wěn)無(wú)波動(dòng)，在分路狀態(tài)下，由于車(chē)輛輪對(duì)短路，接收電壓將降至0 V左右（具體數(shù)值取決于分路情況，其電壓值應(yīng)保證主軌出電壓符合殘壓標(biāo)準(zhǔn)）

1.3.4 主軌出電壓波形

主軌出電壓為軌道電路接收電壓經(jīng)模擬電纜、衰耗器等調(diào)整最終送至接收器的電壓，它的數(shù)值直接決定了GJ能否正常吸起，是對(duì)ZPW-2000 A軌道電路分析時(shí)一個(gè)最重要的參數(shù)。主軌出受季節(jié)、天氣因素的影響較大。同一區(qū)段，冬天與夏天、晴天與雨天、中午與夜間，其電壓都可能有明顯不同。因此，對(duì)主軌出電壓的分析要掌握以下幾點(diǎn)：一是其數(shù)值必須在調(diào)整表范圍內(nèi)；二是在調(diào)整狀態(tài)下其電壓應(yīng)平滑，無(wú)突升或突降，如圖5所示。

1.3.5 小軌出電壓波形分析

ZPW-2000 A無(wú)絕緣軌道電路小軌出電壓的調(diào)整一般有三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：110 mV、135 mV、155 mV。其調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)情況確定。在軌道電路狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，測(cè)試“軌入”上小軌道電壓。查找相應(yīng)調(diào)整表，在衰耗器后調(diào)整相應(yīng)端子，其“小軌出”電壓便會(huì)符合規(guī)定范圍要求。

小軌出電壓在區(qū)段空閑時(shí)較穩(wěn)定，在調(diào)整范圍內(nèi)有小幅波動(dòng)；有車(chē)占用本區(qū)段主軌道時(shí)，小軌出電壓會(huì)隨著列車(chē)運(yùn)行而出現(xiàn)振蕩波動(dòng)；列車(chē)占用小軌道區(qū)段時(shí)，小軌出電壓將降至0 mV左右。小軌道電壓過(guò)高（高于350 mV）或過(guò)低（低于63 mV），均會(huì)導(dǎo)致本區(qū)段的GJ無(wú)法吸起，因此對(duì)小軌出電壓的分析也相當(dāng)重要。小軌道電壓在軌道電路調(diào)整狀態(tài)下一般較穩(wěn)定，不易受季節(jié)及天氣的影響，因此小軌出電壓也能給分析人員判斷故障性、提供幫助（如圖6所示）。

2 利用微機(jī)監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)分析故障

如前所述，ZPW2000 A軌道電路監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目較多，做到每一項(xiàng)都分析到位難度較大，日常分析時(shí)主要對(duì)發(fā)送功出電壓波形、主軌出電壓波形、小軌出電壓波形進(jìn)行分析，多數(shù)設(shè)備的異常故障都能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，再調(diào)取其它點(diǎn)的電壓、電流或頻率信息進(jìn)行判斷分析，就能快速找到故障點(diǎn)。

2.1 根據(jù)本區(qū)段的主軌出和運(yùn)行前方相鄰區(qū)段的小軌道

電壓曲線(xiàn)變化來(lái)判斷故障點(diǎn)

例如，2014年1月4日06：03分，大秦線(xiàn)遵化北至遷西間4976 CG出現(xiàn)紅光帶故障。

查閱4976 CG微機(jī)監(jiān)測(cè)的功出電壓、電流；主軌、小軌入；主軌、小軌出電壓；4976 BG小軌入、小軌出電壓曲線(xiàn)圖如圖7所示。

4976 CG功出電流下降（正常為：357.5 mA故障為：311.7 mA）說(shuō)明室外設(shè)備有開(kāi)路故障。4976 CG主軌入電壓下降（正常為：2 626 mV故障為：2 235.8 mV），而4976 BG小軌入、出電壓無(wú)，說(shuō)明故障點(diǎn)在4976 CG調(diào)諧區(qū)小軌道電路。4976 CG主軌入、出電壓下降是因?yàn)樗恼{(diào)諧區(qū)小軌道電路設(shè)備存在開(kāi)路故障，造成本區(qū)段電特性改變，致使主軌電壓下降。由此判斷故障點(diǎn)在4976 CG的小軌道范圍內(nèi)（即調(diào)諧區(qū)）。當(dāng)確定故障范圍后，安排故障處理人員到達(dá)

4976 CG的小軌道，測(cè)試軌面電壓后，用軌道電路測(cè)試儀從接收端開(kāi)始測(cè)試軌面電流，發(fā)現(xiàn)遵化北至遷西間重車(chē)線(xiàn)498 km+245 m處（4976 CG調(diào)諧區(qū)小軌道區(qū)段內(nèi)）列車(chē)運(yùn)行方向左股鋼軌斷軌，聯(lián)系工務(wù)對(duì)其加固處理完畢后設(shè)備恢復(fù)正常，如圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13所示。

2.2 主軌出電壓出現(xiàn)異常

2.2.1 軌出1電壓幾乎為零，軌出2電壓正常，小軌出電壓

升高，初步判斷故障在室外發(fā)送端。

例如：2012年11月8日16時(shí)27分，灤南站車(chē)站值班人員通知信號(hào)工區(qū)：灤南至曹北區(qū)間1047 G紅光帶1047 G軌出1電壓幾乎為零，軌出2電壓正常，小軌出電壓升高，初步判斷故障在1047 G室外發(fā)送端，于是工長(zhǎng)帶領(lǐng)工區(qū)職工趕往現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)1047 G主軌斷軌。聯(lián)系工務(wù)整治鋼軌后設(shè)備恢復(fù)正常，如圖14、圖15、圖16、圖17所示。

2.2.2 主軌出電壓出現(xiàn)逐日緩降

如圖18所示，從日曲線(xiàn)上分析，該區(qū)段電壓變化不明顯，但從年曲線(xiàn)上分析，發(fā)現(xiàn)該區(qū)段主軌出電壓有緩慢下降的趨勢(shì)，查看該站其它區(qū)段電壓平穩(wěn)，無(wú)變化，說(shuō)明該區(qū)段確實(shí)有異常，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)室外有補(bǔ)償電容失效。

2.2.4 主軌出電壓突降后未恢復(fù)

如圖19所示，軌道電路主軌出電壓突降后無(wú)回升，再結(jié)合小軌出電壓來(lái)共同分析，若小軌出電壓隨主軌出電壓下降出現(xiàn)上升或下降變化則此故障通常判斷為室外補(bǔ)償電容失效。

2.3 發(fā)送電壓波動(dòng)或下降

ZPW-2000 A發(fā)送器正常工作時(shí)，功出電壓應(yīng)保持穩(wěn)定不變，如圖20所示，發(fā)送電壓曲線(xiàn)下降，通常說(shuō)明發(fā)送器工作狀態(tài)不正常。若發(fā)現(xiàn)發(fā)送器工作電壓降到0 V，需結(jié)合列車(chē)運(yùn)行情況進(jìn)行分析：如果電壓下降后，不論應(yīng)發(fā)何種低頻，電壓一直不恢復(fù)，說(shuō)明發(fā)送器故障，若只是固定在應(yīng)發(fā)送某一低頻時(shí)功出電壓為0 V，其它時(shí)間正常，則說(shuō)明該低頻編碼電路故障；如果電壓的突降和恢復(fù)與低頻無(wú)必然的聯(lián)系，則可能是接觸不良導(dǎo)致的故障，需從發(fā)送器的插接情況進(jìn)行檢查。

3 結(jié) 語(yǔ)

利用微機(jī)監(jiān)測(cè)信息對(duì)ZPW-2000 A軌道電路故障進(jìn)行分析判斷時(shí)要注意到：①清楚ZPW-2000 A型無(wú)絕緣軌道電路本區(qū)段主軌道接收電壓是本區(qū)段的軌出1電壓。②清楚ZPW-2000 A型無(wú)絕緣軌道電路本區(qū)段調(diào)諧區(qū)小軌道接收電壓是列車(chē)運(yùn)行前方相鄰區(qū)段的軌出2電壓。③ZPW-2000 A型無(wú)絕緣軌道電路本區(qū)段主軌斷軌會(huì)造成主軌接收電壓無(wú)，調(diào)諧區(qū)小軌道電壓升高的現(xiàn)象。④ZPW-

2000 A型無(wú)絕緣軌道電路本區(qū)段調(diào)諧區(qū)小軌斷軌會(huì)造成主軌接收電壓下降，小軌道接收電壓無(wú)的現(xiàn)象。

利用微機(jī)監(jiān)測(cè)信息能及時(shí)準(zhǔn)確地掌握Z(yǔ)PW-2000 A軌道電路在不同時(shí)段的狀態(tài)和特點(diǎn)，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，有效防止故障的發(fā)生。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障后，針對(duì)設(shè)備曲線(xiàn)出現(xiàn)的異常信息，剖析可能存在的問(wèn)題，指明常見(jiàn)故障的原因，從而作出科學(xué)判斷和處理，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和針對(duì)性。

利用微機(jī)監(jiān)測(cè)信息還可以對(duì)電務(wù)其它設(shè)備如道岔、信號(hào)機(jī)、電纜全程絕緣、電源對(duì)地漏流、三相電源供電等進(jìn)行預(yù)警和故障分析，為電務(wù)維修實(shí)現(xiàn)預(yù)防修和狀態(tài)修提供了可靠的平臺(tái)，大同電務(wù)段數(shù)據(jù)分析分析工區(qū)從2012年5月成立以來(lái)通過(guò)對(duì)信號(hào)機(jī)、軌道電路、道岔轉(zhuǎn)換、電源屏模塊等電壓曲線(xiàn)異常分析，發(fā)現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題達(dá)3 035件，真正達(dá)到了提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，預(yù)防設(shè)備故障、縮短故障延時(shí)、保證設(shè)備正常運(yùn)行的效果，提高了鐵路運(yùn)輸?shù)男?，具有廣闊的發(fā)展前景。

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