铁路信号轨道电路介绍及故障分析

铁路信号轨道电路介绍及故障分析

冯海东,韩学勤,朱贵华

中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头电务段 内蒙古自治区包头市  014040

摘要：在中国铁路修建里程不断增多以及大提速时代到来之后，国内铁路信号系统日益完善。其中轨道电路是铁路信号系统的核心组成部分之一，会给铁路运行的可靠性与安全性产生极大影响，如可以向铁路上面的列车传送信息，或者起到列车定位与监督铁路列车占用情况等等。但是在实际的运行中却容易因为电路设计缺陷、气候因素等影响而出现各种各样的故障问题，严重影响了轨道电路使用功能发挥。因此，如何才能有效防范、诊断及处理铁路信号轨道电路故障是当前值得深入探析的重要课题之一。

关键词：铁路信号系统；轨道电路；故障；处理策略

轨道电路作为铁路系统的最基础的设施，在铁路运行系统中有着举足轻重的地位。但是由于不同的环境等各方面因素，分路不良问题在各个铁路区间都或多或少地存在，而分路不良也极容易造成严重的安全事故。本文就该问题从几个角度出发，就铁路信号系统中轨道电路分路不良的问题的危害性进行分析探究，并且也相应地给出一些具体措施，希望能为相关工作人员提供一些参考帮助。

一、轨道电路概述

轨道电路是利用铁路线路的钢轨作为导体传递信息，实现区段空闲和占用检查的电路系统。铁路信号轨道电路通过绝缘节（电气绝缘节或者机械绝缘节）将轨道电路划分为不同的区段，轨道电路的工作状态有：正常占用、故障占用、失去分路、出清等。在站内电码化区段和自动闭塞区间一般根据轨道电路的工作状态结合其他技术手段处理（例如区间逻辑占用检查手段）可以反映该轨道电路区段是否正常，有无列车占用。轨道电路的组成主要有以下几个方面：

导体：轨道电路的导体部分包括：钢轨、钢轨接续线、25Hz轨道扼流连接线、ZPW-2000A轨道调谐引接线等。

钢轨绝缘：25Hz相敏轨道电路轨道绝缘一般采用机械绝缘，ZPW-2000A型轨道电路一般采用电气绝缘节。需要说明：站内一离去和三接近区段属于站内与区间的交界，一般采用机械绝缘节。

送电端设备包括：轨道电源（无论站内还是区间轨道电路一般均由特定的电源屏模块进行供电）、变压器（扼流变压器，轨道变压器/匹配变压器）、熔断器、防雷等。

受电端设备包括：扼流变压器、轨道变压器、限流电阻、匹配变压器、调谐单元、空心线圈、防雷、防护盒、接收器、继电器等。

二、铁路信号轨道电路故障分析

2.1设备故障

目前我国铁路的信号设备出现故障大多出现于轨道电路之中,基本上出现于轨道电路的光带问题。一方面轨道电路之中的白光带大多是因为轨道生锈所带来的道路不通畅或者一些继电器的时间不够充足进而造成轨道电路的接触不良。另一方面轨道电路的红光带故障是因为轨道电路出现了电路的短路或者断路情况,有可能是电源的问题也可能是轨道电路的绝缘体破坏所造成的。简单地举个例子来说:如果轨道电路出现短路的情况,那么电压在其分盘上就会相对较低基本上处于零刻度。另外如果轨道电路出现断路情况时,那么电压在分盘上就会相对过高。所以在进行具体的轨道电路短路与断路的问题排查时可以进行电流的检测,如果有感应电流出现就证明一切正常,没有的话就要具体情况具体分析,此外还要特别注意铁路之中多种绳索的接触不良问题。

2.2信号系统分路不良

铁路信号系统的轨道电路分路不良问题引发因素较多,通过对历年该问题的研究,可以发现分路不良问题的引发因素如下:一是轮对电阻问题。轮对电阻的概念为列车轮对自身电阻和轮对与铁轨电阻之和,在轨道电路分路系统的运行过程中,只有在轮对电阻与设计电阻相同状态下才能够保证整个电路正常稳定运行,当分路电阻过高时,会引发电路分路不良问题。二是轨面生锈问题。轨道电路分路中的一个重要构成部分为铁轨表面,在轨面的运行过程中,会由于一些原因发生生锈问题,铁轨生锈后会导致分路电阻提升,导致轮对电阻升高,产生分路不良问题。三是粉尘污染问题。该问题的原理与轨面生锈问题相似,都会导致分路电阻提升,造成电路分路不良问题。

三、铁路信号轨道电路故障的解决措施

3.1积极修复故障

信号系统区域的工作人员需要与车站工作人员及时保持联系，要将工作地点提前通知给值班人员，一旦发生突发问题，就可以保证人员就位。如果车站值班人员找不到信号区的人员，就要与电务段调度取得联系。一旦发现铁路信号的设备出现故障，就要以最快的速度进行修复。如果故障不会影响到设备正常运行，维修人员就要及时进行登记，同时还要与值班人员取得联系，再对设备进行试验，了解设备问题存在的原因，找到修复方法。如果故障会对设备的正常运行形成较大的干扰，就要及时停用设备，再查找设备中问题产生的原因，以最快的速度确定故障原因，解决问题，使设备能够尽快恢复使用。如果通过分析后依然不能了解原因，就要将问题及时进行上报，再根据指示处理故障。

3.2铁路信号设备的维护

针对不同时期选择对应的检测方法，在内外结合的模式下开展相关检查工作，排除信号机故障。信号机的维护工作主要使用的设备就是报警仪，报警仪会在信号机发生故障的第一时间发出故障维修警报，向维修人员发出检修设备的信号。让报警仪发出警报的故障出现频率最高的就是点灯变压器问题和发光二极管，处理方式就是及时更换。故障处理工作流程必须严格遵守有关的操作规范，以电源更换为例，打开信号机后盖的前提是拧下遮沿上的螺丝并取下镜框；或者在更换变压器的过程中要尽可能的不破坏相关组织，所以需要拧开螺丝后将整个变压器取出来。

3.3利用电务维修机监视UPS电源的工作情况

可以利用电务维修机进行电源工作情况的监视和记录，监测不具备监测设备的车站。电务维修机可以连接UPS电源的计算机通信口，电源切断掉后，利用电池的电能进行工作，这时电务维修机就会受到UPS掉电信号，再转发到调度的监控机和上位机上，上位机的显示器就会显示预警信息，并且在电池电量耗干之前，会将数据进行保存然后关机，从根本上保障了联锁机和上位机的正常运转。

结语：

对于铁路信号轨道电路故障的处理，主要是故障处理思路的建立，故障处理时熟练的处理思路是建立在对轨道电路基本工作原理的熟知和现场大量实践之上。为更好的应对铁路信号轨道电路故障的应急处置，要求我们必须以现场实际情况为根本，夯实理论基础，密切注重理论联系实践。在实践中总结经验，提高自身对设备故障处理水平。

参考文献：

[1]王延松.浅谈整治轨道电路区段分路不良的几点思考[J].魅力中国，2017，（24）：348.

[2]禹均恒.铁路轨道电路分路不良原因分析及解决措施[J].科技创新与应用，2016，（21）：66-66.