鐵路信號系統(tǒng)故障分析與實(shí)際應(yīng)用

許春光

（中鐵十六局集團(tuán)電氣化工程有限公司，北京 100018）

1 鐵路信號系統(tǒng)設(shè)備故障及原因

（1）鐵路軌道分路故障的主要原因。鐵路信號系統(tǒng)失效的一個主要因素是軌道電路的分支問題。鋼軌表面易被污染與銹蝕，會對電阻率造成干擾，不利于電路傳送信號。車流量會帶來一些影響，列車行駛中輪對軌會產(chǎn)生一定的摩擦，在這期間會帶走鋼軌表面的污染與銹蝕，消除污染和腐蝕的關(guān)鍵因素是鐵路運(yùn)營期間列車的速度和數(shù)量。軌道表面的電壓也會在電路分流器中引起不良現(xiàn)象。這將影響軌道上電路信號的傳輸，導(dǎo)致軌道電路中的路由問題。

（2）電源出現(xiàn)故障的主要原因。若遇到停電而且無備用電源，干電池里的連接線斷開，蓄電池里沒有連接引出線等情況會導(dǎo)致信號設(shè)備的電源輸出端無電壓。若遇到干電池里的端子不牢固、共用電源串電、蓄電池漏電、內(nèi)電阻加大、交流電壓降低、炭棒接觸不好等情況會導(dǎo)致信號設(shè)備供電不足。若遇到端子半接觸等情況會導(dǎo)致設(shè)備電源端的電壓不穩(wěn)定。

（3）接觸出現(xiàn)故障的主要原因。接觸出現(xiàn)故障的主要原因在于端子松動、接點(diǎn)被氧化或者接觸不良等。當(dāng)接點(diǎn)被腐蝕、焊接線松動或虛焊會導(dǎo)致端子松動。當(dāng)接點(diǎn)間存在灰塵、絕緣物等會引起絕緣現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致接點(diǎn)被氧化。當(dāng)繼電器，手柄，按鈕和觸點(diǎn)之間的距離相對較大，并且壓力相對較小時，接觸可能較差。

（4）鐵路信號微機(jī)聯(lián)鎖失敗的主要原因。鐵路信號微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)采用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。工作人員會接收到系統(tǒng)發(fā)出的斷網(wǎng)提醒，從而做出正確的決策，使系統(tǒng)正常運(yùn)行。存在許多類型的故障，其通常包括諸如上下計算機(jī)通信，信號，開關(guān)和軌道電路之類的故障。

2 鐵路信號系統(tǒng)故障分析

2.1 鐵路軌道電路發(fā)生故障的對策

一是增加接收和傳輸部分的阻抗，這可以增強(qiáng)導(dǎo)軌表面的電壓，從而可以分解導(dǎo)軌表面上的不良導(dǎo)電層，以避免電路分流器中的不良故障。二是分路電阻上的電流滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下，盡量加大系統(tǒng)的功率。三是可以使用3V軌道電路和高壓非對稱脈沖軌道電路技術(shù)。

2.2 信號電源接地和混合電源解決方案

（1）正確測試好電源接地及混電。使用假設(shè)方法檢測直流電源的接地狀況，將正極連接到萬用表，并將負(fù)極接地。另外，可以采用直流電源方式來檢測電源是否存在接地狀況。在正常情況下，兩極對地之間的電壓小于或等于1∶3，若大于這一數(shù)值，要做相關(guān)的檢測來查找接地故障。

（2）及時找到電源故障點(diǎn)。使用分級部分保險方法斷開電源屏幕保護(hù)程序的輸出線。如果不正常，首先斷開組合框架的保險，然后逐個關(guān)閉它們。此外，如果存在接地現(xiàn)象，應(yīng)將萬用表連接到電源進(jìn)行檢測，并打開電源屏。斷路器拉下，測出相關(guān)的數(shù)據(jù)，找到故障點(diǎn)，從而采取合理辦法來解決。

2.3 接觸故障的處理

一是對于有損電路和理想線路，頻率對信號傳輸?shù)挠绊懗潭认嗤?。如果僅存在接觸電阻，則電觸點(diǎn)中的故障頻率不會影響信號的傳輸。如果只有接觸電容，輸出信號的幅度將隨著頻率的增加而均勻減小。如果兩者同時存在，則隨著頻率的增加，輸出信號的幅度將在曲線中減小。因此，如果接觸阻抗中存在接觸電容，則頻率將對輸出信號的幅度產(chǎn)生一定的影響。如果接觸阻抗中只有接觸電阻，則頻率不會影響信號的衰減。二是當(dāng)存在阻抗不匹配現(xiàn)象，輸出信號的幅值還會在頻率不斷變化中出現(xiàn)上下波動現(xiàn)象，波動程度和復(fù)雜性成正比。發(fā)生這種情況時，信號將產(chǎn)生多次反射，并且無法消除輸出信號的幅度。要想降低衰減需要加大信號頻率與接觸阻抗力。

2.4 解決鐵路信號微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障的方法

（1）網(wǎng)絡(luò)中斷故障處理。首先檢查網(wǎng)線連接，觀察指示燈是否正常閃爍。若網(wǎng)絡(luò)連接沒有問題，就要檢測計算機(jī)內(nèi)部程序的運(yùn)作情況，一旦檢測出問題妥善解決。若都沒有問題，要檢測計算機(jī)的網(wǎng)卡，可以換一個新的網(wǎng)卡，若網(wǎng)絡(luò)正常就證明網(wǎng)卡存在問題。

（2）上下位機(jī)通訊故障處理。先要查看上下位機(jī)通訊接口是否嚴(yán)緊，線纜是否斷開，若一切正常，繼續(xù)查看長線驅(qū)動，看其工作是否正常。線路如果一切正常，還要查看模板是否正常。

（3）信號故障處理。在檢測微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的信號故障時，工作人員必須從分離器盤啟動，并通過向引入繼電器發(fā)出命令，這意味著啟動控制電路都是正常的。大多數(shù)信號燈動作是禁止光線。如果照明正常，則表示存在故障，工作人員應(yīng)重點(diǎn)檢測微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中的室內(nèi)接觸線。

（4）軌道電路故障處理。軌道電路中常見的故障現(xiàn)象有：軌道電路光帶顯示異常，為了解決問題，要在分線盤上檢測軌道電路空閑狀態(tài)下的電壓數(shù)值。繼電器的工作電壓一般為9.7V。檢測室外電路故障時要測量送、受電端變壓器的電壓，通過分段排除的方式來確定故障點(diǎn)的具體位置。

3 結(jié)束語

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開鐵路行業(yè)的支持，為了跟上時代的步伐，滿足社會的需求，鐵路行業(yè)也向著智能化和自動化的方向不斷改進(jìn)。在鐵路行業(yè)中信號系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障，影響了正常運(yùn)行，相關(guān)部門對此問題加強(qiáng)研究，雖然已經(jīng)取得了一定的成績，但在實(shí)踐中仍存在較多的故障問題，比如鐵路軌道分路故障、電源出現(xiàn)故障、接觸出現(xiàn)故障、鐵路信號微機(jī)聯(lián)鎖失敗等，影響著鐵路信號系統(tǒng)正常作用的發(fā)揮，制約著鐵路行業(yè)的健康與穩(wěn)定發(fā)展，還需要投入更多的資源來解決故障。