試論25Hz 軌道電路信號故障處理方法

楊潔

（朔黃鐵路發展有限責任公司原平分公司，山西 原平034100）

軌道交通的發展為日常出行和物流運輸提供了諸多的便利。為了保證軌道交通運輸安全，通常會使用25Hz 軌道電路信號。但是由于工作環境、使用壽命等諸多因素的影響，25Hz 軌道電路也偶爾會出現一些故障問題，例如空閑紅光帶，線路短路、開路等。技術人員在熟悉25Hz 軌道電路主體結構的前提下，要掌握常見故障的表現和發生原因，一方面是做好日常的檢查、維護，降低故障發生率；另一方面又要在故障發生后，準確判斷、及時處理，避免故障損失的擴大化。

1 25Hz 軌道電路的結構組成

該電路的主要結構可以范圍兩個部分，即送電端和受電端。其中，送電端包含的設備有：扼流變壓器（BE25）、供電變壓器（BG25）、限流電阻（RX）以及熔斷器（RD）等。受電端包含的設備中，除了相同的扼流變壓器、限流電阻外，還有防雷硒堆（Z）、25Hz 軌道電路防護盒（HF）、電容（C）等。整個電路組成如圖1 所示。

圖1 25Hz 軌道電路示意圖

扼流變壓器是整個軌道電路中的核心設備。其作用主要有兩個：其一是“橋梁”作用，將絕緣節兩側連通，讓牽引電流能夠利用扼流變壓器無障礙經過，保證通路；其二是”通道”作用，讓各類電氣設備能夠通過扼流變壓器直接向軌道傳輸信號。當牽引電流經過扼流變壓器時，牽引電流的阻抗幾乎可以忽略，但是信號電流的阻抗則很高。當整個軌道電路通電運行后，在牽引電流的作用下，兩條軌道上產生了方向正好相反但是大小相等的磁通，兩者抵消后磁通為零。這種情況下，不會對信號傳輸帶來干擾。但是在軌道電路的實際運行中，因為電阻不同，決定了兩條平行軌道上流經的牽引電流無法做到完全相等。因此就會產生干擾。要想保證信號質量，就必須額外采取抗干擾措施。扼流變壓器的組成示意圖如圖2所示。

2 25Hz 軌道電路空閑紅光帶故障

2.1 故障原因。作為25Hz 軌道電路信號最為常見的故障形式，其產生原因大體有三種：（1）鋼軌折斷。冬季低溫環境下，或是遭遇冰雪災害，鋼軌的脆性增加。在振動、荷載影響下，容易發生開裂、折斷的情形。但是在折斷處仍然有部分連接，信號故障時有時無，導致斷裂位置很難精準判斷。（2）絕緣接頭短路。絕緣接頭在軌道電路投入運行一段時間后，因為自身磨損、環境影響，有較大概率發生接觸不良。短路時容易產生空閑紅光帶。（3）除了上述兩種常見原因外，另外像其他相關設備運行問題等，也會引發此類故障。

圖2 扼流變壓器示意圖

2.2 處理方法。在明確了上述幾種導致25Hz 軌道電路信號故障的原因后，可以嘗試通過以下措施進行防控：（1）重視鋼軌的常規養護和定期檢查。特別是在遇到冰雪災害后，應當及時進行鋼軌表面冰雪清理。如果發現有凍裂問題，應及時進行處理。另外，對于投入使用年限較長的軌道，還要注意檢查螺栓有無松動、脫離等情況，也要及時擰緊、更換。（2）絕緣接頭可能因為振動、老化等原因而失效并形成短路，檢查時發現此類問題，應當及時進行更換。（3）對于25Hz 軌道電路中的其他相關設備，甚至包括零扣件等，均有可能引起信號故障、造成空閑紅光帶，也需要列入日常檢修的范圍。所有故障在排除之后，還要進行調試，以確保故障徹底解決，軌道電路信號正常運行。

3 25Hz 軌道電路室外設備故障

3.1 故障原因。由于軌道電路運行的室外環境更加的復雜，出現故障的概率相對較高。除此之外，根據以往25Hz 軌道電路信號故障處理經驗，室外設備故障除了具有多發性的特點，在故障問題的成因上，往往存在線路故障、設備故障等多種情形。除了會增加故障排查難度外，如果故障處理不及時，還有可能造成故障擴大化。雖然是室外設備故障，但是也可能與室內控制不良有關。因此在查找故障原因時，還要遵循從室內到室外的順序。

3.2 處理方法。室內排查時，需要將萬用表的兩個接線夾，分別接到送電端子的兩側，觀察萬用表的電壓示數。若發現送電端子正線的示數為110V，而側線示數為220V，代表室內送電正常。然后還要按照上述方法檢查受電端子的電壓情況。若電壓明顯偏高，則需要檢查引起電壓異常的原因，排查故障后，通電運行觀察，若仍然存在信號故障，則排除室外設備故障是由室內控制終端故障引起的。

此時再繼續進行軌道電路的室外排查。技術人員需要掌握好“六句口訣”：軌道故障莫驚慌，查找方法測“壓”、“流”。“壓”、“流”單高朝受走，“壓”、“流”雙低向送行。延此方向去查找，故障就在突變處。在上述口訣中，“壓”是指軌道面壓、“流”則是軌條電流。技術人員在實際測量過程中，若存在“壓高、流低”的情況，基本上可以認定為是發生了開路。這時再根據電流、電壓異常變化位置，進一步確定其故障位置，然后重新連接后可以將故障排除掉。

4 25Hz 軌道電路信號故障處理的經驗總結

近幾年國內因為25Hz 軌道電路信號故障而引發的列車行駛安全事故有增加趨勢，出于損失最小化考慮，必須要針對可能導致軌道電路信號故障的可能性因素，提前采取預防措施。例如通過日常的維護，對易發生故障的位置進行重點巡視。當然，相關的技術人員也要通過對以往檢修工作經驗的總結，制定針對25Hz 軌道電路信號常見故障的應急手冊，或是借助于一些先進的監測儀器，通過監測軌道電路信號的異常，自動分析故障，幫助技術人員作出精準判斷。考慮到軌道電路結構的復雜性和故障類型的多樣性、隱蔽性等特點，要想實現對軌道電路信號故障的高效、準確處理，必須要做到以下幾點：

第一，掌握故障排查的順序，可以起到事半功倍的效果。例如，當不能明確的判斷故障發生位置時，需要先檢查列車的行車室，即控制端是否出現信號無法接收或指令無法下達的問題。如果行車室沒有問題，或是故障處理后，仍然存在軌道電路信號故障，此時再按照順序檢查軌道電路的信號樓。按照從室內到室外、從表層到內部的大體順序逐步排查，可以縮短故障排查周期，對減輕故障危害有積極的幫助。第二，技術人員要從日常的軌道電路維護做起，對25Hz 軌道電路中的重點設備、信號線路進行重點檢查。如果發現有設備或零件老化，線路絕緣外套開裂、剝落等情況，要盡快更換，可以降低軌道電路信號故障發生率。同時，還要養成良好的職業習慣，例如總結以往列車軌道電路信號的常見故障、解決措施，然后制定相應的預案。確保在出現軌道電路信號故障后，可以第一時間進行判斷，并啟動相應的方案，做到故障問題的有效處理。

5 結論

在我國軌道交通事業蓬勃發展的過程中，運行安全問題也引起了管理人員、技術人員以及廣大乘客的共同關注。25Hz 軌道電路在保障列車運行穩定與安全方面發揮了至關重要的作用，因此必須要確保25Hz 軌道電路信號的及時、精確傳輸。在日常檢修中，技術人員應對軌道電路中的扼流變壓器、軌道變壓器、限流電阻等重要設備進行重點檢查，確保不存在問題。當出現軌道電路信號故障時，技術人員也要憑借以往經驗、利用專業技能，對故障作出準確、及時的判斷，及時確定故障類型、制定故障處理方案，維護列車的安全運行。