淺談25HZ軌道電路故障處理方法論文

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的一個生產部門，它在鐵路現代化建設和國民經濟發展中起着極其重要的作用。軌道電路又因爲在鐵路信號中起着關鍵的作用，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，當軌道電路空閒且設備良好時，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後於局部電壓相位角應在90±30°以內。軌道電路在任何一點被列車佔用時，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的電纜允許壓降爲30V。軌道繼電器至受電端軌道變壓器間的電纜電阻不大於150Ω。25Hz電源屏輸出軌道電壓220±6.6V，局部電壓110±3.3V，局部電壓相位角恆超前軌道電壓相位角90°±1°。相鄰軌道區段應滿足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 軌道電路狀態分析

1.1 不同情況下軌道繼電器的狀態

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。當軌道電路上有車佔用或鋼軌斷裂或軌道電路的有關元件發生故障時，軌道繼電器應該可靠失磁落下。在調整、維修軌道電路時，要保證軌道電路在以下3種基本工作狀態下正常工作：

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

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

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

1.2 軌道繼電器的技術要求

軌道電路的3種基本工作狀態的工作情況與它的3個可變參數，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，軌道電路爲極限長度時，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，繼電器殘壓不得大於7.4V。

2 軌道電路故障分析

軌道電路發生故障時顯現兩種現象：有車佔用無紅光帶和無車佔用有紅光帶。

2.1 有車佔用無紅光帶

發生這一類型的故障相當危險，很容易引發大事故，故障後應先停用設備後處理。其原因一般有以下8個方面：

（1）“死區間”過長，屬設計原因，一般不會出現。

（2）設有軌端絕緣但沒有設受電端的渡線或側線，因軌端接續線或岔後跳線斷、脫，而造成“死區間”。

（3）軌面電壓調整過高或送端變阻器調整的阻值過小，造成車輛壓不死。

（4）一送多受的軌道區段因各受電端相距較遠，軌面電壓調整不平衡，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。由於軌面生鏽，車輛自重過輕以及輪對電阻過大等所致。

（6）控制檯光帶無表示信息。

（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，則爲室內斷路故障。若電壓低，則應在分線盤上甩開一個端子，若電壓仍然較低，則爲室外斷路或短路故障；若電壓升高，則應該重點檢查室內是否短路。尤其應注意的是，一送二受或一送三受的軌道區段，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 無車佔用紅光帶

此爲現場常見故障，也是多發故障，在下面將要進行詳細的講解。

2.2.1 斷路故障分析

送電端斷路故障分析

（1）在XB1型軌道變壓器箱1、3端子（以單送爲例）上測量

①若有交流220V電壓，說明室內已將GJZ、GJF送至本區段。

②若無交流220V電壓，說明室內未將電源送至本區段。

（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次側測量

①若有電壓，說明變壓器正常。

②若無電壓，Ⅱ次側兩組線圈均使用，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（僅限於同一區段，僅存在一處斷路；若同一軌道區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次側封連Ⅱ3、Ⅱ4，使用Ⅱ2、Ⅱ5；封連Ⅰ次側Ⅰ2與Ⅰ3，使用Ⅰ1與Ⅰ4。

①Ⅰ次側的判斷

a、若Ⅰ1-Ⅰ2-Ⅰ3-Ⅰ4之間均爲110V電壓，則Ⅰ次側正常。

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次側的判斷

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

a、先是甩開Ⅱ次側的封線（因爲Ⅱ2Ⅱ5通過軌道與受電端構成了迴路，易形成串電現象，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，防止因記錯電壓數值而發生誤判。

（6）在送電端軌面及限流電阻上測量

①若限流電阻電壓爲0V，軌面電壓爲0V，則說明從軌面到變壓器Ⅱ次側發生了斷線故障。

注意：限流電阻電壓與軌面電壓之和爲Ⅱ次側電壓。

②若限流電阻電壓爲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）發生了斷路故障。

注意：限流電阻上的電壓是區分軌道電路故障性質的重要數據，所以測試時，應與平時的數據進行認真比較。

線路部分斷路故障分析

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

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

（2）若相鄰兩軌道區段同時出現紅光帶，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後，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：先聯繫要點，同時封連兩組端絕緣，若兩個軌道區段同時亮紅光帶，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低於軌面電壓，說明極性交叉正常。

受電端斷線故障分析

（1）DGJ（直股部分）側發生斷線，DGJ1（彎股部分）側正常。

現象：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）側發生斷線，DGJ（直股部分）側正常。

現象：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次側電阻爲20Ω左右。

（3）切割彎（直）股時，當彎（直）股無電壓時，應注意檢查的後路線是否良好。

（4）開路故障應注意查“三線”，即軌端接續線、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）軌道電路岔後極性絕緣破損。

（2）軌道電路安裝裝置角鋼絕緣雙破損。

（3）軌距保持杆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（有些相鄰區段軌端絕緣雙破損只有一個區段亮紅光帶）。

（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）岔後路線接觸軌底。

（8）交分軌道電路墊板杆件擦角鋼。

（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，在現場較爲多見。但自從有了鉗流表之後，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、尖端杆、第一連接杆、軌距保持杆、岔後絕緣等處，正常時均不應有電流；若有電流，則說明發生了短路故障。

注意：平時應注意多觀察、分析軌道部分電流正常時的分佈情況。

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

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，則此點爲短路點的其中之一，再從另一線路上查找另一點即可。

2.2.3 常見故障分析

幾個區段同時出現紅光帶，應重點檢查電源熔斷器和電纜。

兩個區段同時出現紅光帶，一般是相鄰處的軌端絕緣破損。

只有一個區段出現紅光帶，先在分線盤區分故障的範圍。確定爲室外故障後，再去室外處理。

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

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

①測BG2型變壓器Ⅰ、Ⅱ次側電壓是否成比例或測Ⅰ、Ⅱ次側電阻值，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型變壓器二次側有電流，說明受端電纜混線。

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

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有關設備和軌道傳送到受電端，再由有關設備接收並進行相位鑑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佔用（也包括斷軌等故障），都會使軌道電路由調整狀態變成分路狀態。如果發生的是瞬間故障，故障後又立即恢復了，那就是閃紅光帶故障。