淺談25HZ軌道電路故障處理方法

夏文??

摘 要：鐵路信號是組織行車運行，保證行車安全，提高運輸效率，傳遞信息，改善行車人員勞動條件的關鍵技術。鐵路信號是鐵路運輸生產(chǎn)的一個生產(chǎn)部門，它在鐵路現(xiàn)代化建設和國民經(jīng)濟發(fā)展中起著極其重要的作用。軌道電路又因為在鐵路信號中起著關鍵的作用，更顯其重要性。本論文主要是就信號設備維護當中97型25HZ相敏軌道電路故障處理進行一些探討。從97型25HZ相敏軌道電路來講，當軌道電路空閑且設備良好時，軌道電路繼電器銜鐵應可靠吸起。軌道繼電器軌道線圈上的有效電壓應≥18V，軌道線圈電壓相位角滯后于局部電壓相位角應在90±30°以內(nèi)。軌道電路在任何一點被列車占用時，即使只有一個輪對進入軌道電路，軌道繼電器應立即釋放銜鐵。當軌道電路不完整時，斷軌、斷線或絕緣破損時，軌道繼電器應立即釋放銜鐵，關閉信號。對某些軌道電路，還應實現(xiàn)由軌道向機車傳遞信息的要求。用0.06Ω標準分路電阻線在軌道電路送、受端軌面上任一處分路時，軌道繼電器（含一送多受的其中一個分支的軌道繼電器）軌道線圈電壓應≤7.4V。軌道電路電源屏至送電端軌道變壓器一次側(cè)的電纜允許壓降為30V。軌道繼電器至受電端軌道變壓器間的電纜電阻不大于150Ω。25Hz電源屏輸出軌道電壓220±6.6V，局部電壓110±3.3V，局部電壓相位角恒超前軌道電壓相位角90°±1°。相鄰軌道區(qū)段應滿足25Hz相敏軌道電路極性交叉要求。

關鍵詞：軌道電路；設備維護；列車；故障處理

1 軌道電路狀態(tài)分析

1.1 不同情況下軌道繼電器的狀態(tài)

對軌道電路的基本要求是：當軌道電路上沒有車且設備完整時，軌道繼電器應該可靠吸起。當軌道電路上有車占用或鋼軌斷裂或軌道電路的有關元件發(fā)生故障時，軌道繼電器應該可靠失磁落下。在調(diào)整、維修軌道電路時，要保證軌道電路在以下3種基本工作狀態(tài)下正常工作：

（1）調(diào)整狀態(tài)，即軌道電路空閑，設備完整的狀態(tài)。此時，軌道繼電器應可靠吸起，前接點閉合。

（2）分路狀態(tài)，即軌道電路上有車占用的狀態(tài)。此時，軌道繼電器應該可靠失磁落下，后接點閉合。

（3）斷軌狀態(tài)，即軌道電路的鋼軌發(fā)生斷裂的狀態(tài)。此時，軌道繼電器應該可靠失磁落下，后接點閉合。

1.2 軌道繼電器的技術要求

軌道電路的3種基本工作狀態(tài)的工作情況與它的3個可變參數(shù)，即鋼軌阻抗、道碴電阻、電源電壓的變化有關。要求軌道電路在下列最不利工作狀態(tài)時，應該可靠工作：

（1）電源電壓最低，鋼軌阻抗最大，道碴電阻最小，軌道電路為極限長度時，軌道繼電器應能可靠工作。

（2）電源電壓最高，鋼軌阻抗最小，道碴電阻最大，用0.06Ω標準分路電阻線分路，軌道繼電器應能可靠失磁落下，繼電器殘壓不得大于7.4V。

2 軌道電路故障分析

軌道電路發(fā)生故障時顯現(xiàn)兩種現(xiàn)象：有車占用無紅光帶和無車占用有紅光帶。

2.1 有車占用無紅光帶

發(fā)生這一類型的故障相當危險，很容易引發(fā)大事故，故障后應先停用設備后處理。其原因一般有以下8個方面：

（1）“死區(qū)間”過長，屬設計原因，一般不會出現(xiàn)。

（2）設有軌端絕緣但沒有設受電端的渡線或側(cè)線，因軌端接續(xù)線或岔后跳線斷、脫，而造成“死區(qū)間”。

（3）軌面電壓調(diào)整過高或送端變阻器調(diào)整的阻值過小，造成車輛壓不死。

（4）一送多受的軌道區(qū)段因各受電端相距較遠，軌面電壓調(diào)整不平衡，有個別受電端軌面電壓過高，造成車輛壓不死。

（5）車輛輪對分路不良。由于軌面生銹，車輛自重過輕以及輪對電阻過大等所致。

（6）控制臺光帶無表示信息。

（7）軌道繼電器有剩磁或接點卡阻、粘連等。

（8）其他電源混入，如移頻電壓干擾等。

當軌道電路出現(xiàn)紅光帶時，可以在分線盤測試。若在分線軌道電路受電處測得的電壓較平時偏高，則為室內(nèi)斷路故障。若電壓低，則應在分線盤上甩開一個端子，若電壓仍然較低，則為室外斷路或短路故障；若電壓升高，則應該重點檢查室內(nèi)是否短路。尤其應注意的是，一送二受或一送三受的軌道區(qū)段，若DGJ不吸起，則應先看DGJ1和DGJ2是否正常；若DGJ1和DGJ2正常，再查DGJ電壓。

2.2 無車占用紅光帶

此為現(xiàn)場常見故障，也是多發(fā)故障，在下面將要進行詳細的講解。

2.2.1 斷路故障分析

2.2.1.1 送電端斷路故障分析

（1）在XB1型軌道變壓器箱1、3端子（以單送為例）上測量

①若有交流220V電壓，說明室內(nèi)已將GJZ、GJF送至本區(qū)段。

②若無交流220V電壓，說明室內(nèi)未將電源送至本區(qū)段。

（2）在XB1型軌道變壓器箱2、4端子上測量

①若有交流220V電壓，說明熔斷器正常。

②若無交流220V電壓，至少有一個熔斷器熔斷，分別判斷之。

（3）在BG1-50型變壓器Ⅰ次側(cè)測量

①若有交流220V電壓，說明端子2、4至Ⅰ1、Ⅰ4之間配線良好。

②若無交流220V電壓，說明端子2、4至Ⅰ1、Ⅰ4之間配線斷線，分別判斷之即可。

（4）在BG1-50型變壓器Ⅱ次側(cè)測量

①若有電壓，說明變壓器正常。

②若無電壓，Ⅱ次側(cè)兩組線圈均使用，首先測量封線是否正常：

a、封線兩端有電壓，說明封線斷線。

b、封線兩端無電壓，說明封線良好（僅限于同一區(qū)段，僅存在一處斷路；若同一軌道區(qū)段同時存在兩處斷路，即使封線斷，在封線的兩端也測不到電壓）。若封線正常，說明變壓器故障。

（5）變壓器故障的與判斷

設BG1-50型變壓器Ⅱ次側(cè)封連Ⅱ3、Ⅱ4，使用Ⅱ2、Ⅱ5；封連Ⅰ次側(cè)Ⅰ2與Ⅰ3，使用Ⅰ1與Ⅰ4。

①Ⅰ次側(cè)的判斷

a、若Ⅰ1-Ⅰ2-Ⅰ3-Ⅰ4之間均為110V電壓，則Ⅰ次側(cè)正常。

b、若Ⅰ1-Ⅰ2之間有220V電壓，說明Ⅰ1-Ⅰ3斷線。

c、若Ⅰ3-Ⅰ4之間有220V電壓，說明Ⅰ4-Ⅰ2斷線。

d、若Ⅰ1-Ⅰ2-Ⅰ3-Ⅰ4均無電壓，說明封線斷。

②Ⅱ次側(cè)的判斷

若Ⅱ次側(cè)各端子之間均無電壓輸出，則可以判明是Ⅰ次側(cè)的故障。否則，是Ⅱ次側(cè)故障，判斷方法如下：

a、先是甩開Ⅱ次側(cè)的封線（因為Ⅱ2Ⅱ5通過軌道與受電端構(gòu)成了回路，易形成串電現(xiàn)象，若不甩開封線，即使端子的引出線斷開，也能測到電壓）。

b、分線圈測量，即可以判斷出是哪個線圈或引出線斷線。

注意：

a、從變壓器Ⅰ次到變壓器的Ⅱ次進行測量時，應注意更換萬用表擋，防止燒壞萬用表。

b、判斷變壓器Ⅱ次故障，最好甩掉封線，防止因記錯電壓數(shù)值而發(fā)生誤判。

（6）在送電端軌面及限流電阻上測量

①若限流電阻電壓為0V，軌面電壓為0V，則說明從軌面到變壓器Ⅱ次側(cè)發(fā)生了斷線故障。

注意：限流電阻電壓與軌面電壓之和為Ⅱ次側(cè)電壓。

②若限流電阻電壓為0V（或接近0V），軌面電壓接近Ⅱ次電壓，則說明從送電端到受電端（共用部分）發(fā)生了斷路故障。

注意：限流電阻上的電壓是區(qū)分軌道電路故障性質(zhì)的重要數(shù)據(jù)，所以測試時，應與平時的數(shù)據(jù)進行認真比較。

2.2.1.2 線路部分斷路故障分析

（1）若在送電端，電壓已經(jīng)送上軌面，但在受電端測不到電壓，則說明線路部分發(fā)生了斷路，則應用萬用表在線路上進行查找，電壓從有到無之間為故障點。

注意：在線路上測量，應特別注意岔后跳線是否正常，同時，應該防止軌面生銹而造成表筆接觸不良測不到電壓，從而造成誤判。

（2）若相鄰兩軌道區(qū)段同時出現(xiàn)紅光帶，則應注意檢查極性交叉。檢查方法如下

方法1：檢查確認軌道絕緣良好后，用萬用表交流2.5V擋先測軌面電壓UAD，再用一根導線封連絕緣，與此同時測試另一軌端絕緣電壓UDC。若UDC>UAD，說明沒有極性交叉。

方法2：先聯(lián)系要點，同時封連兩組端絕緣，若兩個軌道區(qū)段同時亮紅光帶，說明極性交叉正常。

方法3：在軌端絕緣處交叉測量UAC和UDB，若UAC和UDB低于軌面電壓，說明極性交叉正常。

2.2.1.3 受電端斷線故障分析

（1）DGJ（直股部分）側(cè)發(fā)生斷線，DGJ1（彎股部分）側(cè)正常。

現(xiàn)象：送電端限流電阻電壓略有降低，而軌面電壓略有升高。

分析：若DGJ↓，DGJ1正常，則軌道電路仍有一個負載。

（2）DGJ1（彎股部分）側(cè)發(fā)生斷線，DGJ（直股部分）側(cè)正常。

現(xiàn)象：送電端限流電阻電壓有降低，而軌面電壓有較大升高。

分析：若DGJ1↓，則DGJ1↓→DGJ↓，從而將軌道電路的兩個負載均斷開，從而減小了限流電阻上的壓降。

注意：

（1）測量受電端BZ4型變壓器Ⅰ次與Ⅱ次電壓時，應注意變換表擋。

（2）BZ4型變壓器Ⅱ次側(cè)電阻為20Ω左右。

（3）切割彎（直）股時，當彎（直）股無電壓時，應注意檢查的后路線是否良好。

（4）開路故障應注意查“三線”，即軌端接續(xù)線、軌道電路路線和變壓器箱連接線。若從送電端至受電端順序查找，則電壓突然下降之處是故障點；若從受電端至送電端順序查找，則電壓突然升高之處是故障點。

2.2.2 短路故障分析

造成短路故障的主要原因如下：（1）軌道電路岔后極性絕緣破損。（2）軌道電路安裝裝置角鋼絕緣雙破損。（3）軌距保持桿絕緣和和軌道電路第二、第三連接軒絕緣破損。（4）軌端絕緣雙破損（有些相鄰區(qū)段軌端絕緣雙破損只有一個區(qū)段亮紅光帶）。（5）變壓器箱連接線軌端絕緣雙破損。（6）變壓器箱連接線接觸軌底或混連。（7）岔后路線接觸軌底。（8）交分軌道電路墊板桿件擦角鋼。（9）異物短路，諸如鐵絲、車輛上的部件等。（10）其他鋼管、鋼絲過道接觸軌底。

軌道電路的短路故障，在現(xiàn)場較為多見。但自從有了鉗流表之后，使得軌道電路短路故障的處理，變得簡單了。

故障舉例：限流電阻電壓接近Ⅱ次輸出電壓，軌面電壓接近0V。

分析：（1）送電端變壓器箱至鋼軌的引接線上；

①有較大電流，說明短路點在軌道部分或受電端。

②有較小電流（較正常值減小），說明短路點在軌道箱內(nèi)或箱壁上。

（2）軌道部分容易造成短路的點較多，應注意檢查軌道電路安裝裝置、尖端桿、第一連接桿、軌距保持桿、岔后絕緣等處，正常時均不應有電流；若有電流，則說明發(fā)生了短路故障。

注意：平時應注意多觀察、分析軌道部分電流正常時的分布情況。

（3）兩個受電端，若任一側(cè)的電流明顯增加，而另一側(cè)明顯減小時，則電流增加的一側(cè)存在短路現(xiàn)象。

注意：用鉗流表查短路故障時，若在同一線路上，電流從某一點突然變小時，則此點為短路點的其中之一，再從另一線路上查找另一點即可。

2.2.3 常見故障分析

2.2.3.1 幾個區(qū)段同時出現(xiàn)紅光帶，應重點檢查電源熔斷器和電纜。

2.2.3.2 兩個區(qū)段同時出現(xiàn)紅光帶，一般是相鄰處的軌端絕緣破損。

2.2.3.3 只有一個區(qū)段出現(xiàn)紅光帶，先在分線盤區(qū)分故障的范圍。確定為室外故障后，再去室外處理。

（1）若靠近送電端，先測軌面電壓，若電壓較高，一般為開路故障，可直接向受電端查找。

（2）若靠近受電端，先測受端軌面電壓。當軌面電壓高于0.6V時，若是一送一受的軌道區(qū)段，故障肯定在受電端至室內(nèi)方面。一送多受區(qū)段，應開箱檢查，分別進行區(qū)分。當軌面電壓低于0.6V時，有4種情況：

①測BG2型變壓器Ⅰ、Ⅱ次側(cè)電壓是否成比例或測Ⅰ、Ⅱ次側(cè)電阻值，判斷是BG2型變壓器短路。

②用鉗流表測量，判斷是否軌道電路短路或半短路。

③重點查找“三線”，即軌端接續(xù)線、軌道電路路線和箱盒連接線，判斷是否軌道電路開路或半開路。

④用鉗流表測量BG2型變壓器二次側(cè)有電流，說明受端電纜混線。

總之，當室外設備發(fā)生故障時，除對故障多發(fā)部位進行重點檢查外，在測量時，應將所測數(shù)據(jù)與平時的記錄作比較，防止發(fā)生誤判。

2.2.4 軌道電路閃紅光帶故障

軌道電路的正常工作25HZ相敏軌道電路是靠送電端供出軌道電源經(jīng)有關設備和軌道傳送到受電端，再由有關設備接收并進行相位鑒別使軌道繼電器吸起。當送、受電端有關設備故障或軌道電路有車占用（也包括斷軌等故障），都會使軌道電路由調(diào)整狀態(tài)變成分路狀態(tài)。如果發(fā)生的是瞬間故障，故障后又立即恢復了，那就是閃紅光帶故障。