站內一體化軌道電路原理與故障分析

薛振濤

摘 要：軌道電路的占用和出清是反映列車運行情況的依據，作為保障列車運行安全的重要設備，其正常運行直接關系到列車的運輸秩序，但軌道電路設備受外部環境影響較大，故障率高，針對站內一體化軌道電路原理及特性，對加裝緩放盒后的軌道電路綜合分析，結合現場站內一體化軌道電路的故障典型案例，提出一體化軌道電路故障分析、判斷和處理方法。

關鍵詞：站內一體化軌道電路；緩放盒；故障分析

中圖分類號：U284 文獻標志碼：A

0 前言

為滿足站內聯鎖及機車信號連續接收地面信號的需求，新建或改建的線路在車站站內和區間使用相同的軌道電路，稱之為一體化軌道電路。其中以ZPW-2000型軌道電路的使用最為廣泛。隨著運輸的需要，在很多站出現了反方向接發車作業，由于ZPW-2000型軌道電路衰耗器的工作原理，使得改方過程中常常出現閃紅光帶的現象，從而影響了運輸秩序的正常運行。為此，在站內一體化軌道電路上加裝緩放盒杜絕“閃紅光帶”現象的發生。

1 ZPW-2000A型站內一體化軌道電路原理

1.1 ZPW-2000A型站內一體化軌道電路原理

ZPW-2000A型無絕緣軌道電路分為主軌道電路和調諧區小軌道電路2個部分，小軌道電路視為列車運行前方主軌道電路的所屬“延續段”。主軌道電路的發送器由編碼條件控制產生表示不同含義的低頻調制的移頻信號，該信號經電纜通道（實際電纜和模擬電纜）傳給匹配變壓器及調諧單元，因為鋼軌是無絕緣的，該信號既向主軌道傳送，也向調諧區小軌道傳送，主軌道信號經鋼軌送到軌道電路受電端，然后經調諧單元、匹配變壓器、電纜通道，將信號傳至本區段接收器。調諧區小軌道信號由運行前方相鄰軌道電路接收器處理，并將處理結果形成小軌道電路繼電器執行條件送至本區段接收器，本區段接收器同時接收到主軌道移頻信號及小軌道電路繼電器執行條件，判決無誤后驅動軌道電路繼電器吸起，并由此來判斷區段的空閑與占用情況。

1.2 緩放盒原理

一體化電氣絕緣股道由于接發列車的方向發生變化會造成發送、接收端的位置也發生改變，接收器處理XG的區段也相應改變，當接收器由不接受“小軌入”到接受“小軌入”信號，接收器會有2.3 s～2.8 s的緩吸時間，此時雖有“小軌入”信號，但接收器不會立即輸出直流24 V的XG電源，造成由它負責處理XG的區段缺少XGJ電源而發生紅光帶。

為了避免此問題發生，在瞬間缺少XGJ電源而閃紅區段的XGJ通道上并聯接入緩放盒，緩放盒平時處于充電狀態，當區段方向發生改變，XGJ電源瞬間斷電則由緩放盒負責供電，保證區段方向變換而區段能正常工作。緩放盒原理圖如圖1所示。

當由正向改為反向時：軌道電路正向使用時，XGJ、XGJH為DC24V，XFJF吸起，SFJF落下，當改方后XFJF落下，SFJF吸起，此時如圖1所示C3，C4電容由XFJF落下接點溝通，給XGJ，XGJH供24 V直流電，待衰耗器正常輸出小軌信息后給C3，C4充電。

當由反向改為正向時：XFJF吸起，SFJF落下，此時如圖1所示，C1、C2電容由SFJF落下接點溝通，給XGJ，XGJH供24 V直流電，待衰耗器正常輸出小軌信息后給C1、C2充電。

1.3 一體化電氣絕緣節區段緩放盒安裝位置

（1）股道劃分為3段（其中2處為電氣絕緣節），需在中間股道（兩端為電氣絕緣）加裝兩路緩放盒，分別用于正反向XGJ電源補償。緩放盒加裝示意圖（一）如圖2所示。

（2）股道劃分為2段（其中一處為電氣絕緣節），兩段股道都需各加裝一路緩放盒，分別用于正反向XGJ電源補償。緩放盒加裝示意圖（二）如圖3所示。

2 故障案例分析

2.1 大秦線涿鹿站ⅡGB軌道區段閃紅光帶故障分析

2.1.1 故障描述

2018年1月，涿鹿站車站值班員排列由X行進站通過站內正線Ⅱ股道的通過，列車通過后ⅡGB閃紅光帶。現場處理人員判斷為ⅡGB緩放盒性能不良造成，臨時更換緩放盒后故障恢復。對故障進行梳理和深度分析后發現故障原因為ⅡGA2的衰耗器性能不良。

2.1.2 故障解析

（1）由正向轉反向時，ⅡGB給ⅡGA2送XGJ，但ⅡGB的衰耗器由不處理XG信息到處理XG信息，需2.3 s～2.8 s的緩吸時間，此時在ⅡGA2上的正向緩放盒放電，供給ⅡGA2區段XGJ使ⅡGA2的QGJ正常輸出，ⅡGA2保持正常，此時ⅡGA1的衰耗器不處理XG信息。

（2）由反向轉正向時，ⅡGA1給ⅡGA2送XGJ，但ⅡGA1的衰耗器由不處理XG信息到處理XG信息，需2.3 s～2.8 s的緩吸時間，此時在ⅡGA2上的反向緩放盒放電，供給ⅡGA2區段XGJ使ⅡGA2的QGJ正常輸出，ⅡGA2保持正常，此時ⅡGB的衰耗器不處理XG信息。

（3）當衰耗器正常處理XG信息時，由正向轉為反向，ⅡGA2均處理XG信息，不需要緩吸時間，但故障時ⅡGA2的小軌入正常，小軌出沒有輸出。

綜上所述，判斷為ⅡGA2的衰耗器性能不良。

2.2 大秦線玉田北站ⅠGB軌道區段紅光帶故障分析

2018年1月，玉田北站站內移頻故障及IGB軌道區段紅光帶。查閱微機監測發現，IGB1、IGB2主軌出和小軌出電壓正?！，F場處理人員在機械室檢查發現IGB1軌道指示燈亮紅燈，IGB2、IIGC1接收指示燈滅燈，測試IGB1的XGJ無電壓，IGB2、IIGC1接收器工作電壓正常。隨后現場更換IGB1緩放盒，更換緩放盒后故障恢復，現場對更換后的故障緩放盒進行測試，經測試緩放盒（IGB1）的電阻為零，其余4路都有電容充放電過程。

3 結論

（1）加強微機監測分析與應用。隨著維修體制的改革，室外作業逐步減少，信號設備的日常狀態巡視檢查將逐步變化為依靠微機監測系統查看和研判設備運行狀態。所以準確分析監測數據，提前研判設備狀態就顯得尤為重要。

（2）通過加裝緩放盒可以有效改善改方作業時的“閃紅光帶”現象，但現場作業人員對緩放盒原理不清，故障查找效率低下也會導致故障延時。所以需要現場職工加強故障演練和方法總結，進一步優化故障處理程序，提高故障判別與處理能力，減少故障延時。

參考文獻

[1]鐵路職工崗位培訓教材編審委員會.信號工（聯鎖、列控與區間信號設備維修）[M].北京：中國鐵道出版社，2017.

[2]中國鐵路總公司.普速鐵路信號維護規則技術標準[M].北京：中國鐵道出版社，2015