ZPW-2000A移頻軌道電路電纜故障應急處理方法探討

陳延國 中國鐵路上海局集團有限公司徐州電務段

1 故障舉例

X月X日，XX高鐵XX站至XX場間上行線XXXXG出現紅光帶，電務人員檢查處理恢復，故障延時1 h20 min，影響21趟動車組列車運行。原因：XXXXBG接收端調諧匹配單元至方向盒間電纜不良。

2 ZPW-2000A區(qū)間移頻軌道電路電纜故障性質判斷方法

故障現象：單根電纜斷線故障。

本區(qū)段顯示紅光帶，確認為信號電纜發(fā)生故障后，首先在機械室使用CD96-3Z移頻測試儀通過測量進行電纜故障性質的判斷。具體方法（以單個ZPW-2000A區(qū)間移頻軌道電路電纜故障為例）：首先通過信號集中監(jiān)測系統(tǒng)和ZPW-2000A軌道電路監(jiān)測維護系統(tǒng)（或者在接口柜零層上故障區(qū)段相應的發(fā)送電纜端子上測試電壓、電流，）并將測試數據與正常時測得的數據進行比較，若電壓略高于正常電壓，電流明顯降低，初步判斷該區(qū)段發(fā)送電纜斷線故障，此時將發(fā)送電纜兩端（室內、外）的設備甩開在接口柜零層相應電纜線上用萬用表電阻擋測試兩根電纜之間的電阻，如果測得電阻值為“∞”大，說明電纜故障是斷線故障；如果測得電阻值為“0或×××”數值，再用兆歐表測試電纜芯線對地絕緣，檢查電纜芯線是否接地，如果無接地，說明電纜故障是短路故障；如果電纜芯線多根接地說明電纜故障是通過接地構成的短路故障。

3 ZPW-2000A區(qū)間移頻軌道電路電纜故障應急處理方法

3.1 電纜斷線的查找方法

（1）使用SLE21型電纜故障智能測試儀測試故障點

確認電纜斷線故障后，甩開需測試電纜線兩端的信號設備，將SLE21型電纜故障智能測試儀的測試線連接在儀表輸出接口上，用紅、黑兩根夾子分別接在故障電纜端子上，按壓儀表開/關按鈕打開儀表，然后按壓自動按鈕即可測出斷線點位置（如圖1所示）。

在使用SLE21型電纜故障智能測試儀查找電纜斷線故障時，首先需徹底甩開電纜兩端連接的信號設備，然后找出備用芯線對故障電纜進行校核，確認故障電纜屬單芯斷線還是雙芯斷線，在故障電纜雙芯同時斷線的情況下使用電纜故障智能測試儀查找故障點較為準確，若屬單芯斷線建議更換備纜。如果區(qū)間同時幾個區(qū)段紅光帶，首先使用備用電纜校核出兩根以上的斷線電纜，將電纜故障智能測試儀的輸出測試線接在同時斷線的兩根電纜上測試。

切忌，在未確認兩根同時斷線的情況下使用電纜故障智能測試儀測試后亂挖、亂找情況的發(fā)生。

圖1 SLE21型電纜故障智能測試儀

3.2 電纜混線的查找方法

（1）通過使用萬用表電阻檔測試電纜環(huán)阻值的方法查找

一般信號電纜和計軸專用電纜單線直流電阻是23.5Ω/km，芯線間環(huán)路電阻是47Ω/km。而鐵路信號SPT數字電纜單線直流電阻是22.5Ω/km，芯線間環(huán)路電阻是45Ω/km。當確認電纜芯線短路故障時，室內、外同時甩開故障電纜兩端連接的信號設備，然后用萬用表電阻擋測試線間環(huán)路電阻值，用測得的芯線間環(huán)路總電阻值除以每公里的環(huán)路電阻值，通過計算得出測試點距故障點的距離。

方法：環(huán)阻測試法（見圖2）。關閉室內所有發(fā)送、接收器，拔出電纜模擬網絡，在綜合接口柜模擬網絡設備的31、32端子進行電纜環(huán)阻R的測量，根據測得的環(huán)阻值計算電纜實際長度L=R/r標準（其中r標準按照45 Ω/km取值，L為實際電纜長度，單位為km）。

圖2 電纜環(huán)阻測試法

注意：不可使用數字萬用表。應使用M14等指針式萬用表歐姆檔測量，測試時注意準確校零，300 Ω以上環(huán)阻采用×10檔讀數，小于300 Ω環(huán)阻采用×1檔讀數，準確讀數。

（2）使用SLE21型電纜故障智能測試儀測試故障點

確認電纜短路故障后，甩開需測試電纜線兩端的信號設備，將SLE21型電纜故障智能測試儀的測試線連接在儀表輸出接口上，用紅、黑兩根夾子分別接在故障電纜端子上，按壓儀表開/關按鈕打開儀表，然后按壓自動按鈕即可測出短路點位置。

4 故障案例教學

為了便于在現場故障處理過程中能夠更快更準確的判斷故障范圍，盡量縮短故障延時對安全生產帶來的不利影響，將現場易發(fā)生故障的判斷、分析、處理方法以案例教學的形式進行講解。區(qū)間信號電纜徑路圖見圖3。

圖3 區(qū)間信號電纜徑路圖

4.1 區(qū)間單個移頻軌道電路電纜斷線故障

（1）故障現象

某站信號值班員接車站值班員通知，區(qū)間5501G無列車占用情況下顯示紅光帶，5501信號機顯示紅燈。

（2）故障分析、判斷、查找步驟

信號值班人員首先在控制臺確認故障現象無誤后，按照信號設備故障處理辦法之規(guī)定辦理相關手續(xù)后，迅速趕往機械室檢查該區(qū)段發(fā)送、接收設備，發(fā)現該區(qū)段衰耗器發(fā)送、接收表示燈綠燈，軌道表示燈紅燈，5501（L）組合中 QGJ、GJ、GJF均處于落下位置，初步判斷為軌道電路故障，信號機點燈電路正常。用CD96-3Z移頻測試儀表在接口柜該區(qū)段的發(fā)送網絡模擬盤上測得電壓為141 V（查找軌道電路正常工作時的電壓值為138 V），在接口柜零層該區(qū)段相應發(fā)送端子上測得電壓141 V，接收端子電壓為0 V，甩開接收端子上的電纜，測得電纜上電壓仍為0 V，據此判斷為該區(qū)段室外設備開路故障（發(fā)送電壓略高于正常工作電壓）。同時，根據區(qū)間只有一個區(qū)段紅光帶的現象可判斷為該區(qū)段發(fā)送電纜或軌道設備故障，與接收電纜無關。此時，通知室外故障處理人員在該區(qū)段發(fā)送匹配變壓器上測量發(fā)送電壓，測得電壓0V說明發(fā)送電纜故障，打開F-33電纜盒在相應端子上測得電壓仍為0V，說明該區(qū)段室內接口柜至F-33間發(fā)送電纜斷線，找出備用電纜確認兩根發(fā)送電纜同時斷線，使用電纜故障智能測試儀測得斷線點2078 m。

4.2 區(qū)間單個移頻軌道電路電纜混線故障

（1）故障現象

某站信號值班員接車站值班員通知，區(qū)間5501G無列車占用情況下顯示紅光帶，5501信號機顯示紅燈。

（2）故障分析、判斷、查找步驟

信號值班人員首先在控制臺確認故障現象無誤后，按照信號設備故障處理辦法之規(guī)定辦理相關手續(xù)后，迅速趕往機械室檢查該區(qū)段發(fā)送、接收設備，發(fā)現該區(qū)段衰耗器發(fā)送、接收表示燈綠燈，軌道表示燈紅燈，5501（L）組合中 QGJ、GJ、GJF均處于落下位置，初步判斷為軌道電路故障，信號機點燈電路正常。用CD96-3Z移頻測試儀表在接口柜該區(qū)段的發(fā)送網絡模擬盤上測得電壓為10 V（查找軌道電路正常工作時的電壓值為138 V），在接口柜零層該區(qū)段相應發(fā)送端子上測得電壓10 V，接收端子電壓為0 V，甩開發(fā)送端子上的電纜，在配線端子上測得電壓為145 V，甩開接收端子上的電纜，測得電纜上電壓仍為0 V，據此判斷為該區(qū)段室外設備短路故障。此時，通知室外故障處理人員在該區(qū)段發(fā)送匹配變壓器上測量發(fā)送電壓，測得電壓0 V，在F-33電纜盒中相應端子上甩開電纜，在甩開的干線電纜上測得電壓仍為0 V，說明發(fā)送電纜的接口柜零層至F-33電纜盒間短路故障，使用電纜故障智能測試儀測得混線點4 200 m，使用萬用表電阻擋測得芯線間電阻值為198 Ω，通過計算198/47=4 212 m。

4.3 區(qū)間多個移頻軌道電路電纜故障

（1）故障現象

某站信號值班員接車站值班員通知，區(qū)間在無列車占用情況下5506G、5492G顯示紅光帶，5506、5492信號機顯示紅燈，5487信號機滅燈。

（2）故障分析、判斷、查找步驟

信號值班人員首先在控制臺確認故障現象無誤后，按照信號設備故障處理辦法之規(guī)定辦理相關手續(xù)后，迅速趕往機械室檢查該區(qū)段發(fā)送、接收設備，發(fā)現所有故障區(qū)段衰耗器發(fā)送、接收表示燈綠燈，軌道表示燈紅燈，故障區(qū)段（L）組合中 QGJ、GJ、GJF均處于落下位置，5487信號機滅燈（DJ落下），初步判斷為區(qū)間該束電纜斷線或混線故障，當然，電纜在非正常情況下故障后斷線、混線均有可能，也存在斷線、混線同時存在的現象。此時，首先在接口柜零層測得5506FS電壓135 V（正常時電壓131 V），初步判斷該區(qū)段發(fā)送電纜斷線，因此時5506G、5492G同時紅光帶，根據區(qū)間信號干線電纜配線圖初步確認斷線位置處于信號樓至F-45電纜盒之間，恢復室內設備后通知室外處理人員在F-33電纜盒中測得兩故障區(qū)段電壓已送出，打開F-37電纜盒確認兩故障區(qū)段開路電壓正常，打開F-41測得兩故障區(qū)段電壓均為0 V，說明該束電纜F-37至F-41之間斷線，找出備用電纜確認出故障區(qū)段的斷線芯線，使用電纜故障智能測試儀在F-37電纜盒中測得斷線點270V，在F-41電纜盒中測得斷線點340m。

5 電纜及備用芯線的使用原則

（1）ZPW-2000A型軌道電路信號傳輸應采用鐵路數字信號電纜；

（2）電纜中沒有相同頻率線對時，使用非內屏蔽型電纜；

（3）電纜中有相同頻率線對時，使用內屏蔽型電纜；

（4）兩個頻率相同的發(fā)送與接收不能使用同一根電纜；

（5）兩個頻率相同的發(fā)送不能設置在同一屏蔽四線組內；

（6）兩個頻率相同的接收不能設置在同一屏蔽四線組內；

（7）電纜中各發(fā)送、各接收線對必須按四芯組對角線成對使用；

（8）電纜余量不能成閉合環(huán)狀,電纜芯線全程對地絕緣大于1 MΩ；

（9）發(fā)送電纜和接收電纜分別設置專用的內屏蔽四芯組作為備用；

（10）發(fā)送電纜和接收電纜的備用芯線不得交叉連通；

（11）非移頻信號設備的在用芯線和備用芯線均不得在發(fā)送與接收電纜間交叉連通；

（12）備用芯線必須成對替換；

（13）發(fā)送的備用芯線替換某一載頻線對后，備用四芯組中不得再替換相同基準載頻的線對；

（14）接收的備用芯線替換某一載頻線對后，備用四芯組中不得再替換相同基準載頻的線對，否則將造成串碼或導致軌道電路失去分路防護。

6 結束語

區(qū)間軌道電路故障一般延時較長，尤其電纜故障，所以一旦通過監(jiān)測等技術手段確定為電纜故障，首先應掌握故障電纜的型號、位置、影響范圍，在此基礎上開展電纜應急處置。