鐵路信號電路虛接故障的分析與處理解析

陳思哲

【摘 要】隨著鐵路列車速度的不斷提升，對鐵路自動控制系統的可靠性要求也越來越高，為了實現鐵路信號的自動控制運用了大量的模擬電路，這些電路雖然形式和用途不同，但都是使用電線（電纜）或者導線連接起來的，所以信號設備上的電路連接質量很重要，經常發生由于連接或使用中發生的線路間接觸不實，以下敘述為“虛接”，從而造成行車設備故障中斷，最后影響行車。

【關鍵詞】鐵路信號；電路虛接故障；分析；處理

一、提出問題

經統計現場設備電路發生虛接的問題，產生的主要原因有以下方面：

1.設備配線間連接工藝不良。如電纜接續壓接或焊接時簡化工藝標準，沒有將接頭處做實。有時施工條件差，施工環境潮濕也將造成電路連接工藝質量的下降。

2.固定連接線頭的螺絲在運用過程中發生松動。許多電路的線頭連接處都是用螺絲擰緊固定的，這些螺絲要采取必要的防松措施，如：加彈簧墊圈（備帽）緊固措施沒有到位，或運用中螺絲反松，因為緊固力量不足造成的電路虛接。

3.使用焊接或壓接方式連接的端子，因老化形成的焊接質量或壓接力量不足造成的虛接問題。

4.有時電路中通過較大的沖擊電流時，也會造成電路發生虛接現象。經總結，由于這些虛接問題產生的原因不同，發生虛接故障后，相當于在電路中串入了電阻效應，其電阻值也是無法確定的。因而當發生此類故障時，在分析和處理時就顯得非常困難。以下通過對一些鐵路現場發生電路虛接問題的實例分析，使現場人員能夠提前預防虛接故障影響，發生故障后能夠快速準確的找到故障點的目的。

二、舉例分析

（一）故障現象

某區間3208G為ZPW-2000A型軌道電路，一次改變運行方向后軌道電路發生紅光帶，在衰耗盤測試孔測得軌入電壓較低。

（二）處理過程

故障處理人員在軌道電路反向的狀態下，首先重點測量接收器反向相鄰軌道條件電壓+24V，電壓值正常。之后測量室內送受電端通道上QZJ后接點，QFJ前接點間的電路電壓值，送端通道上的功出電壓在QZJ后接點間電壓正常，約為110V（發送器調整在4級電平檔位），而在接收通道上QFJ第3、4組接點處測量電壓降低為原理的1/3，在反向接收端電纜模擬網絡盤上測試設備側電壓時，電壓值較正常值稍大，此時才確定為接收通道故障，經過進一步查找，排除了虛接故障點。總結整個故障處理過程：不能快速準確的去反向接收通道電路上測量，而是直接根據判斷去查找與正向不同部分電路，耽誤了大量的故障處理時間，且逐步找到故障后，也不能準確斷定故障點。

（三）原因分析

對于ZPW-2000A型軌道電路來說，正方向時QZJ吸起，QFJ落下，通過QZJ前接點、QFJ后接點、電纜模擬網絡、室外軌道電路形成了電氣回路，軌道正常工作。反向時發送接收通道電路是靠QZJ落下，QFJ吸起接點條件區分的，通過QZJ后接點、QFJ前接點、電纜模擬網絡、室外軌道電路形成的回路。在這個故障查找過程中走了許多彎路，主要原因是：當區間反向后3208G出現的紅光帶，分析認為應該與正方向時已經使用過的通道回路無關。所以故障查找人員才特別注意QZJ落下，QFJ吸起動作后的差別電路部分，尤其是先考慮排除接收器上小軌道的反向條件電路，還重點查找了通道上區間反向繼電器動作后的區分電路，雖然之后發現了軌道電路接收通道上的電壓較低，但還是果斷確定故障點，由此延長了故障處理時間。從本故障來看，是一個電路虛接性質的問題，虛接位置在正方向發送（反向接收）通道上，應該是在虛接點處形成了一個約50～70歐的電阻效應，當電路在正方向時，由于后續電路（既向室外直到接收器端）的電阻值約為450歐姆，這兩個電阻在電路中為串聯關系。經過計算，功出電壓為110V時，虛接點分得的電壓約10V，而負載方向上電壓仍可維持在100V左右，此時對整電路電壓來說沒有多少影響，一直到接收端的電壓還能達到原電路電壓的90%，軌道電路能夠正常工作。當電路轉向反向時，電路中原來的發送端變為了接收端，正常工作時，接收端電纜模擬網絡盒后電壓約為2～3V，其虛接點后續的電路負載電阻不過30歐，這個負載電阻與虛接處的電阻也是串聯關系，這時負載電阻上分得的電壓僅0.8V左右，大多數電壓。被虛接電阻消耗，使接收端得到的電壓僅剩正常值的30%，接收器輸入電壓不能達到要求的1.33V（根據查表），接收器不能輸出GJ吸起的執行電壓24V，最終使軌道電路產生紅光帶。

三、鐵路信號電路虛接故障案例及處理

（一）軌道電路故障以及處理措施

1.故障原因：

（1）鋼軌折斷很容易使得軌道電路發生空閑紅光帶，這是一種常見的故障問題，通常在冬天寒冷天氣中發生幾率大，如果鋼軌折斷，那么軌道電路會一直出現紅光帶，所以很容易被工作人員發現和檢測出來。而在春天季節或者是隧道環境內，就算是鋼軌折斷，斷切面之間也會存在小部分的接觸，為故障檢測工作帶來一定的難度，工作人員很難快速的確定故障位置。

（2）絕緣接頭故障，其通常是單側絕緣接觸不良造成的，并且也很容易使另一側受到扣件因素影響出現短路故障。不僅如此，極性交叉位置的絕緣接頭也會經常出現短路現象，從而造成空閑紅光帶。

（3）其他位置短路、設備故障、自然災害以及其他因素干擾等也會導致空閑紅光帶。

2.處理措施：

（1）加大對鋼軌的管理和維護。在鐵路運輸過程中，工作人員需要對鋼軌情況進行定期的檢查和維護，了解鋼軌易發生故障的時間和位置，并且在該階段加大檢查頻率，確保鋼軌能夠在冬天易發故障時間也能正常運行。在具體的檢查和維護工作中，工作人員應該對脫落的或者磨損嚴重的螺栓進行及時的調整和換新，認真排查每一個絕緣接頭，避免絕緣接頭出現短路現象。

（2）保證零扣件和相關設備的質量，加強監管工作。在軌道電路的具體施工中，應該根據施工要求選擇合適的、絕緣效果好以及質量好的零扣件，確保施工的質量。在施工完成之后，還要對其進行反復的檢測和調試，確保準確無誤后方可運行。endprint

（二）內室外故障以及處理措施

從性質角度分析，軌道電路主要包括短路和開路兩種故障；而從發生地點分析，則是能夠分為室內故障與室外故障，在故障查找和處理中應該遵循先室內再室外的順序，結合故障的具體情況，采取針對性的處理措施。

1.室內故障

當無法準確判斷室內故障時，我們可以通過萬用表對受電端子和送電端子進行測量，當測線和正線送電端子的電壓分別為220V和110V時，表明室內送電情況良好。相反的，則可以判斷室內送電系統出現故障。同時，當受電端子比正常電壓高，這就表明室內受電系統出現故障；相反的，當受電端子明顯低于正常電壓，需要先將受電端子甩開，然后再進行測量，當電壓出現上升現象，則室內存在故障點，當電壓還是較低時，則應該到室外查找故障點。

2.室外故障

在測量過程中，如果發現軌條電流低，軌面電壓高時，說明出現開路故障，其中回路電流逐漸下降，送電端電壓逐漸上升。相反的，如回路電流逐漸上升，而送電端電壓逐漸下降，這時就是短路故障。

（三）ZD6道岔控制電路的常見故障及處理

1.表示電路故障及處理

當ZD6道岔失去表示時，首先應確認故障點在室內還是室外。第一時間應在分線盤用交流220V測量X1，X3，如果有交流110V，說明故障在室外斷路狀態。這是要查看室外X1，X2，X3軟線是否配錯或是二極管是否擊穿；如果沒有交流110V，可判斷為室外短路或者是室內故障。這時室外要查看是否有軟線或電纜封連，室內應該差看道岔表示電源保險是否跳閘，看BD1-7表示變壓器配線是否按照一次線圈配到接點3，4上，二次線圈配到接點53，63上。施工過程中經常會出現線圈1，2和3，4配錯的情況，應特別注意。

2.啟動電路故障及處理

當道岔不能扳動或空轉時，應反復的定反位操縱，觀察現象。當把道岔從定位往反位搬動時，用直流220V表檔測X2，X4；當道岔由反位向定位搬動時，測X1，X4。如果表針有有超過一半的浮動，證明故障點在室外，應查看電纜及軟線的配線。如果表針不動，說明組合內部配線錯誤或組合連接分線盤的配線錯誤，逐一查找。

（四）區間常遇的電路故障及處理

1.區間GJ不吸的處理。在區間模擬實驗中，會遇到區間軌道繼電器不吸起的情況，一般可通過以下幾個步驟的檢查就會快速找出GJ不吸的原因。

（1）發送器載頻調整端子連接對不對。如果端子連接錯誤頻率不對，GJ肯定不吸；

（2）發送器輸出電平是否符合要求，也就是電壓太小肯定不吸；

（3）模擬盤鈕子開關是否接通或者扳閘是否損壞，吸起落下尖頭必須標注清楚；

（4）接收器載頻調整是否正確，如果發送接收頻率不對應GJ也不西；

（5）收器電平調整主軌道連接是否正確；

（6）檢查區段模擬小軌道檢查條件有沒有24V電源，它是GJ吸起的必要條件。

2.接受器小軌道選型錯誤、XGJ不工作的處理。在區間模擬試驗過程中會經常遇到小軌道繼電器不吸的問題，從而導致主軌道也不吸影響到整體試驗進程，快速查找小軌的具體的方法如下：

（1）要確認把發送器調成9級功出電平，在區間綜合柜上，將區間每個信號點處相鄰兩個區段的FS和JS用封線連接。

（2）在該信號點所在區段的衰耗盤上測得XG、XGH電壓為30-40V左右，同時在該信號點后方相鄰區段衰耗盤上測得XGJ、XGJH電壓也為30-40V。如果XG、XGH無電壓，可調整小軌道選型Z、F端子配線，依次快速測量檢查，沒有電壓的信號點則為故障點。

四、采取措施

總結類似電路虛接故障，結合發送接收通道上電壓值和負載不同的電路特點，抓住虛接故障的規律，找到判斷此類故障的捷徑，學會處理故障方法。（2）加強微機監測分析和測試，在舉例中正向時發生虛接，會使負載電壓降低10%，在微機監測中會記錄輸入電壓明顯波動，如果及時細心查找波動原因，能夠提前發現這個虛接隱患。（3）由于QZJ和QFJ長期只處在一個位置，斷開接點使用時容易發生虛接問題，這就要電務人員要增加改方試驗，當發生故障后多動作幾次QZJ和QFJ，使接點的自由行程發揮作用，消除虛接點。也可采用并聯冗余接點的辦法減少接點虛接問題的發生。（4）加強電路施工時的焊接工藝和日常維護水平，增加使用熱敏成像對端子或配線的檢查，通過電路虛接時的熱效應提前發現問題。

五、結束語

綜上所述，鐵路信號電路虛接常見故障及處理，均為鐵路信號施工及維護工作實際總結。通過分析總結，以期對其他相關工作提供借鑒。

參考文獻：

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