重載鐵路信號(hào)設(shè)備對(duì)地絕緣測試盲點(diǎn)分析與對(duì)策

摘 要：在對(duì)重載鐵路信號(hào)設(shè)備電纜對(duì)地絕緣測試中，發(fā)現(xiàn)目前使用的25HZ相敏軌道電路、ZPW-2000A型無絕緣軌道電路及站內(nèi)一體化軌道電路、信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路中電纜對(duì)地絕緣測試存在盲點(diǎn)，無法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，發(fā)生電纜絕緣不良，極易造成接地、混線，聯(lián)鎖失效的重大安全隱患。分析設(shè)備電纜對(duì)地絕緣測試盲點(diǎn)產(chǎn)生的原因并提出切實(shí)可行的解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：重載鐵路；信號(hào)設(shè)備；對(duì)地絕緣；盲點(diǎn)原因；對(duì)策

防止因信號(hào)電纜絕緣不良造成接地、混線是防止信號(hào)聯(lián)鎖失效的重點(diǎn)之一，及早發(fā)現(xiàn)并立即解決電纜絕緣不良更是我們電務(wù)系統(tǒng)日常維修養(yǎng)護(hù)、大中修工程改造和新建線路開通驗(yàn)收的重點(diǎn)項(xiàng)目。在對(duì)重載鐵路信號(hào)設(shè)備電纜全程對(duì)地絕緣測試過程中，發(fā)現(xiàn)25HZ相敏軌道電路、ZPW-2000A型無絕緣移頻自動(dòng)閉塞及站內(nèi)一體化軌道電路、信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路對(duì)地絕緣測試存在盲點(diǎn)，無法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，發(fā)生絕緣不良極易造成接地、混線，聯(lián)鎖失效的重大安全隱患。文章結(jié)合長期電務(wù)設(shè)備維護(hù)工作，對(duì)信號(hào)設(shè)備對(duì)地絕緣測試盲點(diǎn)產(chǎn)生的原因進(jìn)行了初步分析并提出可行的解決對(duì)策。

1 25HZ相敏軌道電路

（1）25HZ相敏軌道電路目前電纜全程對(duì)地絕緣測試方式：用500V兆歐表人工搖測（或通過信號(hào)集中監(jiān)測系統(tǒng)測試）分線盤軌道送電及回樓端電纜對(duì)地絕緣，根據(jù)測試結(jié)果判斷是否存在電纜絕緣不良問題。

（2）25HZ相敏軌道電路對(duì)地絕緣測試盲點(diǎn)形成原因：由于室外軌道變壓器具有隔離作用，將軌道變壓器一、二次回路隔離成兩個(gè)獨(dú)立的電氣回路，目前傳統(tǒng)的電纜對(duì)地絕緣測試方法只能檢查機(jī)械室至軌道變壓器I次側(cè)回路的對(duì)地絕緣，無法檢查軌道變壓器II次至扼流變壓器回路的對(duì)地絕緣，存在測試盲點(diǎn)如圖1。

（3）解決對(duì)策：用500V兆歐表人工測試（在天窗點(diǎn)內(nèi)）25HZ相敏軌道電路送端（受端）軌道變壓器II次回路對(duì)地絕緣，可以檢查該回路內(nèi)電纜、扼流變壓器、軌道變壓器等設(shè)備對(duì)地絕緣狀況。如果對(duì)地絕緣為0兆歐，則說明該電氣回路存在接地問題，需要查找處理。上述測試工作在大中修改造、新線設(shè)備開通前必須進(jìn)行；在日常的維修測試中，納入到信號(hào)工區(qū)年度維修工作計(jì)劃，定期進(jìn)行測試，確保設(shè)備對(duì)地絕緣良好，聯(lián)鎖關(guān)系不失效。

（4）取得效果：通過增加測試，目前我段已發(fā)現(xiàn)并處理了岱岳站IBG送電端軌道變壓器箱至扼流變壓器間電纜接地不良、菱角山站31DG送電端扼流變壓器信號(hào)圈與牽引圈之間絕緣破損接地、里八莊站IAG和9DG送電端扼流變壓器接地等問題共9件，保證了運(yùn)輸安全。

2 ZPW-2000A型無絕緣軌道電路及站內(nèi)一體化軌道電路

2.1 ZPW-2000A型無絕緣軌道電路及站內(nèi)一體化軌道電路

目前電纜全程對(duì)地絕緣測試方式：用500V兆歐表人工搖測（或通過信號(hào)集中監(jiān)測系統(tǒng)測試）分線盤發(fā)送及接收端電纜對(duì)地絕緣，根據(jù)測試結(jié)果判斷是否存在電纜絕緣不良問題。這種測試方法只能檢查模擬網(wǎng)絡(luò)盤電纜側(cè)至室外匹配變壓器間電纜配線及負(fù)載的對(duì)地絕緣情況。

2.2 ZPW-2000A型無絕緣軌道電路及站內(nèi)一體化軌道電路對(duì)地絕緣測試盲點(diǎn)形成原因

（1）由于模擬網(wǎng)絡(luò)盤內(nèi)部的變壓器具有隔離作用，將“設(shè)備側(cè)”與“電纜側(cè)”隔離成兩個(gè)獨(dú)立的電氣回路，導(dǎo)致傳統(tǒng)的對(duì)地絕緣測試方法不能實(shí)現(xiàn)“全程檢查”，無法測試到“設(shè)備側(cè)”至室內(nèi)配線及負(fù)載的絕緣狀況，存在測試盲點(diǎn)如圖2。主要體現(xiàn)在兩個(gè)部位：一是發(fā)送器至模擬網(wǎng)絡(luò)盤間的電纜配線及負(fù)載，二是接收器至模擬網(wǎng)絡(luò)間的電纜配線及負(fù)載。如果盲點(diǎn)部位發(fā)生電纜配線破皮接地或電氣絕緣下降問題，極易造成串頻干擾，同頻線對(duì)同時(shí)接地極有可能造成設(shè)備誤動(dòng)，聯(lián)鎖關(guān)系失效的嚴(yán)重后果，危及行車安全。

圖2 ZPW-2000A型無絕緣軌道電路發(fā)送通道示意圖

（2）ZPW-2000A型無絕緣軌道電路為確保牽引回流暢通均設(shè)置扼流變壓器，扼流變壓器上道使用前要對(duì)信號(hào)圈、牽引圈對(duì)地絕緣進(jìn)行測試，測試合格后方可上道使用。上道使用后，一般只對(duì)信號(hào)圈、牽引圈電壓進(jìn)行日常測試，很少進(jìn)行對(duì)地絕緣的測試。在日常組織處理ZPW-2000A型無絕緣軌道電路電壓波動(dòng)過程中，發(fā)現(xiàn)多起電壓波動(dòng)是由扼流變壓器信號(hào)圈與牽引圈電纜摩擦破皮短路造成的，有的甚至造成了設(shè)備故障，如：2014年10月11日大秦線平谷站1DG閃紅光帶，經(jīng)組織測試原因?yàn)槎罅髯儔浩餍盘?hào)圈接地2處接地問題。但是目前有軌道電路電氣特性測試作業(yè)中沒有扼流變壓器信號(hào)圈與牽引圈電纜絕緣測試項(xiàng)目，存在對(duì)地絕緣測試盲點(diǎn)如圖3。

圖3 扼流變壓器（帶適配器）示意圖

2.3 解決對(duì)策

（1）由于ZPW-2000A型無絕緣軌道電路接收器和發(fā)送器均為電子產(chǎn)品，直接用500V兆歐表測試其輸入、輸出配線有可能擊穿設(shè)備，造成設(shè)備故障，影響正常使用。通過測試其輸入、輸出電纜兩端對(duì)地電壓可以及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)接地問題。正常情況下兩端電壓之比應(yīng)該在1：3范圍內(nèi)，如果一端對(duì)地電壓為0，另一端對(duì)地電壓接近輸出電壓，則說明該電氣回路已經(jīng)接地。在查找處理具體接地點(diǎn)過程中，在確保發(fā)送器、接收器等電子產(chǎn)品安全的情況下，可用500V兆歐表配合測試查找具體接地點(diǎn)。上述測試工作在大中修改造、新線設(shè)備開通前必須進(jìn)行；在日常的維修測試中，納入到信號(hào)工區(qū)年度維修工作計(jì)劃，定期進(jìn)行測試，確保設(shè)備對(duì)地絕緣良好，聯(lián)鎖關(guān)系不失效。

（2）扼流變壓器上道使用后，牽引圈與鋼軌連接后對(duì)地絕緣為0MΩ（用500V兆歐表測試），在絕緣良好的情況下，信號(hào)圈對(duì)地絕緣應(yīng)為無窮大。如果信號(hào)圈與牽引圈電纜摩擦破皮短路，信號(hào)圈對(duì)地絕緣也會(huì)為0MΩ（用500V兆歐表測試），利用這一特性，對(duì)已經(jīng)上道使用的扼流變壓器信號(hào)圈對(duì)地絕緣進(jìn)行在線測試，能夠發(fā)現(xiàn)故障隱患。

2.4 取得效果

通過對(duì)模擬網(wǎng)絡(luò)盤“設(shè)備側(cè)”對(duì)地電壓測試，目前我段已經(jīng)發(fā)現(xiàn)處理了遷曹線0050G發(fā)送器至模擬網(wǎng)絡(luò)盤間屏蔽線絕緣破損接地、大秦線沙城東站2143G接收端衰耗器底座固定鐵板兒與印刷電路板腐蝕銅線接觸接地、京包線王官屯中繼站3203G發(fā)送端模擬網(wǎng)絡(luò)盤內(nèi)部接地等問題7處。

通過測試扼流變壓器信號(hào)圈對(duì)地絕緣，目前我段已經(jīng)發(fā)現(xiàn)處理了大秦線遵化北站8-16DG、平谷站1DG、菱角山站L1DG等并17處扼流變壓器信號(hào)圈與牽引圈摩擦造成絕緣層破損短路問題。

3 信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路

（1）信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路目前電纜全程對(duì)地絕緣測試方式：用500V兆歐表人工搖測（或通過信號(hào)集中監(jiān)測系統(tǒng)測試）分線盤信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈回線電纜對(duì)地絕緣，根據(jù)測試結(jié)果判斷是否存在電纜絕緣不良問題。

（2）信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路對(duì)地絕緣測試盲點(diǎn)形成原因：由于信號(hào)機(jī)室外點(diǎn)燈單元（點(diǎn)燈變壓器）具有隔離作用，將點(diǎn)燈單元（點(diǎn)燈變壓器）I、II次回路隔離成兩個(gè)獨(dú)立的電氣回路。點(diǎn)燈單元I次回路可以通過在分線盤測試電纜對(duì)地絕緣檢查是否存在接地問題，但無法檢查點(diǎn)燈單元II次回路的對(duì)地絕緣（包括點(diǎn)燈單元II次線圈至燈泡及配線），存在測試盲點(diǎn)如圖4。

圖4 信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路示意圖

（3）解決對(duì)策：用500V兆歐表測試點(diǎn)燈單元II次回路對(duì)地絕緣，可以檢查該回路內(nèi)軟線、點(diǎn)燈單元、燈座等設(shè)備對(duì)地絕緣狀況，如果對(duì)地絕緣為0兆歐，則說明該電氣回路存在接地問題，需查找處理。上述測試工作在大中修改造、新線設(shè)備開通前必須進(jìn)行；在日常的維修測試中，納入到信號(hào)工區(qū)年度維修工作計(jì)劃，定期進(jìn)行測試，確保設(shè)備對(duì)地絕緣良好。

（4）取得效果：通過測試點(diǎn)燈單元II次回路對(duì)地絕緣，目前我段已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并處理了大秦線秦東信號(hào)所S3信號(hào)機(jī)白燈點(diǎn)燈單元II次接地、新開通線路韓原線0900、0923、1076、1107信號(hào)機(jī)燈座接地等接地問題共6件。

4 結(jié)束語

防止信號(hào)電纜絕緣不良造成的接地、混線是防止聯(lián)鎖失效的重中之重，特別是在重載運(yùn)輸模式下，隨著鐵路電務(wù)大量新技術(shù)新設(shè)備的上道應(yīng)用，信號(hào)設(shè)備暴露出的新問題會(huì)越來越多，常規(guī)的檢查測試方法不能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)，電務(wù)人員在日常維修過程中只有通過不斷地摸索規(guī)律、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能有效地發(fā)現(xiàn)新問題，解決新問題，確保鐵路運(yùn)輸安全持續(xù)穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[1]鐵路信號(hào)維護(hù)規(guī)則[S].中國鐵道出版社.

作者簡介：葛學(xué)仁，現(xiàn)就職于大秦鐵路股份有限公司大同電務(wù)段，高級(jí)工程師。