軌道電路施工維修和故障處理方法探討

李鵬 廉永建

摘 要： 軌道電路是鐵路信號傳輸的重要設備，對于列車占用線路的情況可以起到監督作用，同時還能夠給列車傳遞信息，從而更好地對列車運行進行協調。在軌道交通事業不斷發展的今天，應該要對軌道電路的功能進行完善，要對軌道電路常見的故障進行處理，從而使軌道電路保持正常運轉，為列車提供各種所需信息。

關鍵詞：軌道電路 故障 維修 方法

中圖分類號：U216 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）07-0291-02

前言

軌道電路是車站幾種連鎖的重要部分，是對列車的各種信號進行傳輸的重要途徑，隨著軌道事業的不斷發展，軌道電路建設的要求也越來越高，軌道電路所承擔的工作也越來越多。當前軌道電路已經不單單是反映列車占用和出勤的，已經是很多鐵路運輸過程中的行車指揮以及編組站自動化的一個必不可少的基礎設備，尤其是隨著自動化和智能化的不斷發展，軌道事業的發展也朝著自動化和智能化方向發展，因此軌道電路的設計也逐漸實現智能化、信息化。但是需要注意的是，軌道電路的運行過程中，往往會出現很多故障，這些故障產生的原因有可能是外部條件引起的，也有可能是電路自身的問題，這些故障對于電路的發展有十分嚴重的影響。比如軌道電路空閑紅光帶一直是信號設備的常見、多發故障，而且這種故障的隱蔽性比較強，不易被察覺，對車輛的安全形勢有十分嚴重的影響。隨著軌道事業的發展，開設了越來越多的線路，這些線路在不斷運營的過程中所面臨的故障也越來越多，因此必須要對這些故障進行有效地防范，從而確保行車安全。當前很多軌道電路都采用的25 Hz 相敏軌道電路，也有軌道采用的是交流連續式480軌道電路，這些電路受到綜合因素的影響比較大，任何一方出現問題，都有可能會導致軌道的電路不能正常運行，從而導致軌道行車過程中的運營和調度混亂。各個軌道線路都很關注電路故障問題，對歷年信號故障統計數據可以發現，軌道電路的故障大約是信號系統故障的40%～50%，所占的比重較高，而且頻繁地出現各種軌道電路故障，有可能會降低信號系統的可靠性，從而影響軌道線路的生產安全和運行效率，還會增加工人的維修費用，延長工期。由此看見，在軌道線路的運營過程中，應該要積極加強對軌道電路故障的檢查，并且進行及時維修，確保軌道電路的安全性和穩定性。另外，當前很多軌道線路的信號設備在不斷升級換代，一些軌道的信號設備維修儀表還配備了軌道電路綜合測試儀，其功能十分全面，能夠實現對一些基本故障的檢測，為軌道電路問題的處理有十分重要的指導作用。

一、軌道電路常見的故障以及檢測

1.室內軌道電路故障

在進行軌道電路的故障分析時，應該要對軌道電路的故障進行查找，一般來說，對于軌道電路的故障分析，應該要區分是室內故障還是室外故障，室內故障與室外故障所表現出來的形式是不相同的。

1.1室內軌道電路斷線故障

室內軌道電路故障中，斷線故障是一種比較常見的故障形式，一般來講，軌道電路發生故障的時候，控制臺所表現出來的形式就是出現紅光帶，軌道送出電源故障所表現出來的現象十分特殊，很多車站的軌道送出電源都是集束供電，也就是一個咽喉的軌道電源為一束，如果這個電源發生了故障，則整個咽喉的軌道電路都會出現紅光帶。另外還有一種故障就是軌道送出電源是處于正常情況的時候發生故障，當某個電路發生這類故障的時候，控制臺中的該區段的顯示就會出現紅光帶，出現紅光帶之后，就應該要到分線盤該區段相對應的端子 F X -9、F X -10 處，用萬用表進行檢測，檢測的時候應該要選擇交流電壓的100V檔，根據測試的電壓就可以得出故障的類型，當電壓顯示出比正常電壓高80 %左右的時候，就可以參照機械室設置相應的測試記錄，便于對軌道故障進行維修。比如，如果原來的軌道繼電器的電壓是14V時，但是在測試的時候卻得到25V的測試結果，則可以判定出事室內軌道電路出現斷線了，但是究竟是在什么位置出現斷線的，則應該要進行進一步檢測，在不同編號的繼電器之間進行測量，如果繼電器之間出現了異常值的電壓，則可以判斷出故障點就是出現在這個位置的，如果沒有出現異常電壓，則可以判斷出這個區域的繼電器是沒有故障的。故障處理的時候就可以根據檢測的結果進行進一步解決。

1.2室內軌道電路混線故障

室內軌道故障中還有一個比較常見的故障就是混線故障，當在某一個區域發生故障的時候，控制這個區域的控制臺上就會出現紅光帶，當某區段發生故障后， 控制臺該區段將出現紅光帶。采用上述同樣的方法進行檢測就可以確定該故障是否為室內軌道電路的混線故障，如果測量的結果顯示為0V時，則可以斷開其中的一條室外線纜，并且對室外電纜之間的電壓進行測量，當測試所得到的電壓是正常電壓的80%左右的時候，就可以將故障判定為室內軌道電路混線故障。對于故障點的位置進行確定時還需要進行進一步檢測，檢測的時候需要拔下繼電器，并且用萬用表歐姆X1檔測量，當測量的結果顯示為0歐姆的時候，就可以說明故障出現在檢測的位置至繼電器電源引入端子的斷線故障位置之間，并且還可以使用斷線的方法對具體的混線故障點進行查找。使用斷線法即可查找到具體混線點。

2.室外軌道電路故障

軌道電路的故障不僅有室內的，還有室外的原因，尤其是外界的一些因素，也會成為故障的誘發原因，軌道電路區段的長度是不相同的，因此在具體的運營過程中，所設置的受電端的數量也是不同的，斷線和混線的故障點往往也比較多，在進行查找的時候工作量比較大，如果是從送電的一端開始朝著受電端進行查找，則一定會延長故障的檢測以及處理時間，所以為了節省時間，應該要找出快速判斷故障的方法，判斷是斷線還是混線故障，故障是發生在送電端還是受電端，對于室外軌道故障的處理有十分重要的影響。如圖一所示，對軌道電路得到的軌面電壓值進行測量，就可以判斷出故障點具體的位置究竟是在送電端還是受電端，而且還可以對故障的類型進行判定。

2.1室外軌道電路斷線故障

以某軌道電路為例，當軌道電路發生故障之后，值班人員可以對其進行檢測，在軌道故障大致所對應的分線盤該區段相對應的位置進行檢測，比如某電路中的故障大致檢測的位置是F X - 7、F X -8，在這個位置進行檢測的時候得到交流電壓為220V，F X -9、F X -10 處測得交流電壓為0V，將其中的一條電纜測試線摘下之后會發現摘下某一條電纜測試電纜間電壓仍然為0V時，因此就可以將故障判斷為室外斷線故障。當室外軌道電路發生斷線故障時，在具體發生故障的地方進行檢測的時候一般會得到三種不同的電壓值，不同的電壓值所反映出的就是不同的故障位置。以某軌道電路的故障檢測為例，以軌道電路處于正常狀態時軌道電路送電端變壓器II次輸出3.15V電壓，以及軌面電壓1. 2V的情況進行分析。當在軌面上進行檢測得到的電壓值比3. 15V高一點，但是高出的值不是很多的時候，則可以表明送電端是正常的，送電端變壓器II次線圈處于開路狀態，因此可以判定故障點是在所測量的軌面電壓點到受電端升壓變壓器一次線圈間。如果所檢測得到的軌面電壓值基本和正常運營時候的軌面電壓值相同，則說明在送電端以及受電端升壓變壓器I次側間的電路處于正常狀態，發生故障的地方應該是在受電端升壓變壓器II次線圈到室內分線盤F X -9、F X - 10之間。當檢測得到的軌面電壓值為0V時，就應該要進行進一步檢測，再進行檢測的時候應該要到送電端 XB箱內對電阻進行調整從而看壓降值的變化來進行檢測，從而對故障的位置進行進一步判斷。當對電阻進行調整的時候，如果沒有壓降，也就是說電阻的電壓為0V ，則可以對變壓器的進行再次測量，看是否有3. 15V 以上的輸出電壓，如果有輸出電壓，就可以確定送電端出現了斷線故障，而且斷線的位置就在變壓器II次檢測時的位置到測量軌面處之間，如果在進行第二次檢測的時候沒有輸出電壓，則還應該要對第一次檢測時的那一側有沒有220V 電源，如果檢測的結果顯示有220V電源，則說明了變壓器出現了故障，如果沒有電源，則說明了故障點在，變壓器第一次檢測那一側與供給該區段220V電源之間，當調整電阻的時候發現有類似的電壓值的變化，就可以將其判斷為混線故障。

2.2室外軌道電路混線故障

在對軌道電路的混線故障進行確定的時候，也采用上述類似的檢測方式，在分線盤該區段相對應的F X -9、F X -10 處對交流電壓值進行檢測，如果檢測的結果為1V左右，則可以判斷基本是室外電路出現了混線故障。室外的軌道電路出現混線故障的時候，對于具體的故障點的檢測，可以通過對軌面電壓進行檢測來得到，檢測所得到的數據不同，其反映出來的檢測故障點也是不同的。比如當檢測的時候軌面電壓顯示的電壓值是0V ，對電阻進行調整的時候得到了與上述檢測過程中變壓器第二次檢測時輸出電壓相似的壓降，就可以說明是送電端出現了混線的問題，而且混線的位置就在電阻引出的部分與軌面之間。如果在對軌面電壓進行檢測的時候得到的電壓值比0大，為0. 5V時，就可以說明是受電端出現了混線故障。對具體的故障點進行檢測的時候，應該要首先摘下受電端的升壓變壓器第二次檢測時那一側的端子配線，同時要檢測變壓器第二次檢測時是否有20V以上的電壓，如果有，則說明混線的位置就在變壓器第二次配線至室內F X - 9、F X -10之間，如果沒有這個電壓，則需要再摘下變壓器第一次檢測那一側的端子配線，并且對配線之間的電壓進行測量，看是否有3.15V 電壓，如果有，則說明是變壓器的線圈出現了混線故障，這時候對變壓器進行更換就可以，如果沒有電壓，則說明是在變壓器第一次檢測那一側至軌面間出現故障。對于具體的混線故障點還可以進一步進行查找。

3.軌道干擾故障

在軌道電路的運行過程中，還有可能出現被干擾的現象，被干擾的時候會導致信號不正常，因此，在對各種故障進行分析的是還應該要確定是否有干擾故障。在軌道電路的運行過程中，常見的干擾故障有兩種，一種是相鄰區段干擾，也就是同一個線路中相鄰的兩個區段間信號越過電氣絕緣節后形成的干擾。第二種是鄰線干擾分。鄰線干擾指的是相鄰的相關線路之間由于電感耦合、電容耦合及道砟電阻漏泄傳導形成的干擾，其中出現最多的就是電感耦合所產生的干擾。

二、軌道電路故障處理

1.對故障類型以及故障性質進行區分

在對軌道電路的故障進行處理的時候，不同的故障所采用的處理方式是不相同的，因此必須要對故障的類型進行區分，最重要的是要區分是室內故障還是室外故障，然后再采取正確的方式對各種故障進行檢測。比如在分線盤該故障區段受電端端子上測電壓、卡電流，如果所檢測的電壓值比正常值要高，就可以確定為室內開路故障，如果電流的數值要比正常值高，則可以將其確定為室內短路故障。如果電壓值和電流值都比正常值要小，則可以確定為室外故障。以前的故障檢測過程中，所采用的一般都是機械表，沒有卡鉗，因此只能對電壓進行檢測，對電流值不能進行檢測，所以對故障的區分以及判斷有一定難度，有時候也會出現判斷不準的現象，在當時的狀況下進行檢測的時候，如果分線盤的故障區域受端測得的電壓小于正常值時，則只能將受端端子甩開之后再對電纜側送回來的電壓進行檢測，如果電壓值要比正常值大，就可以確定為是室內短路故障，如果電壓值比正常值要小，則可以將其判斷為室外故障。

2.處理故障的方法

在故障的處理過程中，一個重要的問題就是要及時快速地找到故障點，從而能夠采取正確的方式對各種故障進行處理，比如在上述分析中，如果是繼電器出現了問題，則應該要及時更換繼電器，可以確保電路的正常運行。當前有很多單位都采用移頻表處理軌道電路故障，如果是開路故障，則可以采用電壓法進行檢測，也就是將萬用表的檔位放在電壓檔，并且沿著軌道電路進行依次檢測，順著電路進行檢測的時候，可以通過電壓值的大小來確定故障點，如果是短路故障，則可以采用電流法進行檢測，也就是將萬用表放在電流檔位，并且順著軌道電路進行檢測，以此來查找故障點。在以前的檢測過程中，無論是哪一種故障的檢測，由于只有機械表而沒有卡鉗，因此都采用的是電壓法對電壓值進行檢測來判斷，電壓法的檢測對于開路故障的檢測比較適用，但是對于短路故障而言，只能用甩線來查找處理，每檢測一個位置都要進行甩線和量電壓的操作，一方面，會使得故障檢測人員的工作量大大增加，另一方面，還會消耗更長的時間。

3.軌道電路疊加電碼化區段

當電路的疊加電碼化的區段發生故障后，以前的處理方式一般都是先甩開發碼條件，然后才能對故障進行處理，因此在使用機械表對電壓進行測試的時候，只能看到數值但是看不到具體的頻率，因此不能確定所顯示出來的數值是軌道電路電壓還是發碼電壓，因此必須要將發碼條件拋開之后才可以進行檢測。當前檢測過程中所使用的儀器可以對電壓值、電流值以及頻率進行清楚地顯示，能夠將軌道電路的信息以及發碼信息進行分開，因此不用拋開發碼條件就可以進行故障的處理，可以降低軌道電路故障處理過程中的難度，提高故障處理的速度和效率、

4.軌道干擾故障的處理

在對干擾故障進行處理的時候，首先應該要對干擾的位置進行處理，確認干擾出現的位置，確認各區段已按軌道電路調整表正確標調，檢測過程中所使用的工具為雙通道移頻表和標準分路線，如果有車載JRU 曲線，還可以根據曲線所顯示的干擾兩超標的位置來確定干擾點，并且對干擾的信號電流進行測試，如果沒有數據曲線，則就應該要在區段每個補償電容處、空扼流處和送受端測試干擾信號電流。在對干擾故障進行查找和排除的時候，不同的故障方式是不相同的。

對于相鄰區段干擾故障而言，需要排除的干擾有三種，一種是對調諧區設備安裝不規范所帶來的干擾進行排除，一般需要對調諧區的引接線安裝進行規范，并且要確保引線基本是并行的，確保引接線的長度以及線的直徑符合相應的規范，確保引線沒有破損，并且能夠和基礎樁之間形成接地。第二，排除護輪軌防護不規范所帶來的干擾，對于這類感染，在有護輪軌的地方，應該要檢查查護輪軌中加絕緣的情況，并且要防止護輪軌與區段基本軌之間沒有連接，可以降低這類干擾。第三，對使用移頻表阻抗測試檔測試所帶來的干擾進行排除時，應該要確保受干擾區段發送端PT的零阻抗合乎相應的要求，確保引接線的使用和安裝都是正確的，如果有需要的話可以對PT設備進行更換。

對于鄰線干擾故障的排除，首先應該要確認電纜中是否帶入了干擾，可以對受干擾區域的接收端的電纜進行排除，如果有干擾，就表明接收端的電纜是處于正常狀態的，如果沒有干擾，則說明是電纜的問題，要進行更具體的分析，對故障進行排除。其次，要排除橫向連接引入的干擾。最后，還應該要對測試鋼軌對地不平衡度的干擾進行排除，可以采用對鋼軌進行調整或者更換的方式來確保鋼軌對地的平衡，從而有效地防止這類干擾的出現。

結語

綜上所述，軌道電路運行的過程中往往會出現各種故障問題，故障對軌道電路的正常運行會帶來干擾，尤其是對于軌道的安全性會產生嚴重的影響，因此在軌道電路的運行過程中要注重對各種故障的排除，對故障進行區分，從而對不同的故障采用不同的檢測和排除方式，使得軌道電路可以正常運行。

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