鐵路信號系統故障分析與實際應用

許春光

（中鐵十六局集團電氣化工程有限公司，北京 100018）

1 鐵路信號系統設備故障及原因

（1）鐵路軌道分路故障的主要原因。鐵路信號系統失效的一個主要因素是軌道電路的分支問題。鋼軌表面易被污染與銹蝕，會對電阻率造成干擾，不利于電路傳送信號。車流量會帶來一些影響，列車行駛中輪對軌會產生一定的摩擦，在這期間會帶走鋼軌表面的污染與銹蝕，消除污染和腐蝕的關鍵因素是鐵路運營期間列車的速度和數量。軌道表面的電壓也會在電路分流器中引起不良現象。這將影響軌道上電路信號的傳輸，導致軌道電路中的路由問題。

（2）電源出現故障的主要原因。若遇到停電而且無備用電源，干電池里的連接線斷開，蓄電池里沒有連接引出線等情況會導致信號設備的電源輸出端無電壓。若遇到干電池里的端子不牢固、共用電源串電、蓄電池漏電、內電阻加大、交流電壓降低、炭棒接觸不好等情況會導致信號設備供電不足。若遇到端子半接觸等情況會導致設備電源端的電壓不穩定。

（3）接觸出現故障的主要原因。接觸出現故障的主要原因在于端子松動、接點被氧化或者接觸不良等。當接點被腐蝕、焊接線松動或虛焊會導致端子松動。當接點間存在灰塵、絕緣物等會引起絕緣現象，進而導致接點被氧化。當繼電器，手柄，按鈕和觸點之間的距離相對較大，并且壓力相對較小時，接觸可能較差。

（4）鐵路信號微機聯鎖失敗的主要原因。鐵路信號微機聯鎖系統采用計算機網絡控制技術。工作人員會接收到系統發出的斷網提醒，從而做出正確的決策，使系統正常運行。存在許多類型的故障，其通常包括諸如上下計算機通信，信號，開關和軌道電路之類的故障。

2 鐵路信號系統故障分析

2.1 鐵路軌道電路發生故障的對策

一是增加接收和傳輸部分的阻抗，這可以增強導軌表面的電壓，從而可以分解導軌表面上的不良導電層，以避免電路分流器中的不良故障。二是分路電阻上的電流滿足相關標準規定的條件下，盡量加大系統的功率。三是可以使用3V軌道電路和高壓非對稱脈沖軌道電路技術。

2.2 信號電源接地和混合電源解決方案

（1）正確測試好電源接地及混電。使用假設方法檢測直流電源的接地狀況，將正極連接到萬用表，并將負極接地。另外，可以采用直流電源方式來檢測電源是否存在接地狀況。在正常情況下，兩極對地之間的電壓小于或等于1∶3，若大于這一數值，要做相關的檢測來查找接地故障。

（2）及時找到電源故障點。使用分級部分保險方法斷開電源屏幕保護程序的輸出線。如果不正常，首先斷開組合框架的保險，然后逐個關閉它們。此外，如果存在接地現象，應將萬用表連接到電源進行檢測，并打開電源屏。斷路器拉下，測出相關的數據，找到故障點，從而采取合理辦法來解決。

2.3 接觸故障的處理

一是對于有損電路和理想線路，頻率對信號傳輸的影響程度相同。如果僅存在接觸電阻，則電觸點中的故障頻率不會影響信號的傳輸。如果只有接觸電容，輸出信號的幅度將隨著頻率的增加而均勻減小。如果兩者同時存在，則隨著頻率的增加，輸出信號的幅度將在曲線中減小。因此，如果接觸阻抗中存在接觸電容，則頻率將對輸出信號的幅度產生一定的影響。如果接觸阻抗中只有接觸電阻，則頻率不會影響信號的衰減。二是當存在阻抗不匹配現象，輸出信號的幅值還會在頻率不斷變化中出現上下波動現象，波動程度和復雜性成正比。發生這種情況時，信號將產生多次反射，并且無法消除輸出信號的幅度。要想降低衰減需要加大信號頻率與接觸阻抗力。

2.4 解決鐵路信號微機聯鎖系統故障的方法

（1）網絡中斷故障處理。首先檢查網線連接，觀察指示燈是否正常閃爍。若網絡連接沒有問題，就要檢測計算機內部程序的運作情況，一旦檢測出問題妥善解決。若都沒有問題，要檢測計算機的網卡，可以換一個新的網卡，若網絡正常就證明網卡存在問題。

（2）上下位機通訊故障處理。先要查看上下位機通訊接口是否嚴緊，線纜是否斷開，若一切正常，繼續查看長線驅動，看其工作是否正常。線路如果一切正常，還要查看模板是否正常。

（3）信號故障處理。在檢測微機聯鎖系統的信號故障時，工作人員必須從分離器盤啟動，并通過向引入繼電器發出命令，這意味著啟動控制電路都是正常的。大多數信號燈動作是禁止光線。如果照明正常，則表示存在故障，工作人員應重點檢測微機聯鎖系統中的室內接觸線。

（4）軌道電路故障處理。軌道電路中常見的故障現象有：軌道電路光帶顯示異常，為了解決問題，要在分線盤上檢測軌道電路空閑狀態下的電壓數值。繼電器的工作電壓一般為9.7V。檢測室外電路故障時要測量送、受電端變壓器的電壓，通過分段排除的方式來確定故障點的具體位置。

3 結束語

經濟的發展離不開鐵路行業的支持，為了跟上時代的步伐，滿足社會的需求，鐵路行業也向著智能化和自動化的方向不斷改進。在鐵路行業中信號系統經常出現故障，影響了正常運行，相關部門對此問題加強研究，雖然已經取得了一定的成績，但在實踐中仍存在較多的故障問題，比如鐵路軌道分路故障、電源出現故障、接觸出現故障、鐵路信號微機聯鎖失敗等，影響著鐵路信號系統正常作用的發揮，制約著鐵路行業的健康與穩定發展，還需要投入更多的資源來解決故障。