鐵路信號系統的構成和故障因素探究

黃昭鎮

摘要：鐵路信號系統在列車運行過程中占據著重要的作用，工作人員在信號系統指揮之下，才能夠采取必要的措施，從而更好地控制列車的運行。但是信號系統在工作中也會受到多重影響因素的干擾而出現一定的故障。若不能及時發現故障隱患，會對行車秩序造成一定的影響，因此非常有必要對鐵路信號系統的構成以及造成故障的主要因素進行分析，這樣有助于鐵路部門采取必要的應對措施和手段，從而保證整個列車的穩定運行。

關鍵詞：鐵路信號;系統構成;故障因素

前言：

鐵路信號系統功能的發揮需要大量的設備，隨著使用年限的延長、外部環境的影響，這些設備就很有可能會出現一定的故障，嚴重的干擾著信號系統功能的發揮。在這種情況下，需要對產生故障的因素進行必要的探究，以免對整個列車運行造成干擾。

1.鐵路信號系統的構成

1.1行車調度系統

在信息系統、電子技術的發展推動之下，鐵路行車調度系統涉及到計算機技術、通信、控制和決策技術，當前已經實現了列車遠程自動化實時監督管理。當列車調度集中指揮控制系統（CTC）功能的逐漸完善，可以自動地識別出鐵路的狀況，并顯著提升列車在行駛時的舒適性[1]。

1.2閉塞系統

閉塞即保證區間或閉塞分區在相同的時間內，僅能運行一個列車，與相關的設備以及技術，形成鐵路信號閉塞系統，該系統就是將閉塞作為核心目的的一種信號系統。當前我國現行的基本閉塞設備主要包括自動閉塞、半自動閉塞。自動閉塞系統是智能化先進的列車控制系統，它充分利用現階段的計算機技術等高新技術，使鐵路運營水平、火車運輸能力及效率顯著提高，以確保火車安全行駛。自動閉塞系統是建立在半自動閉塞基礎之上的，工作時不需要人工操作，自動進行閉塞或者是開通。

1.3車站聯鎖系統

車站聯鎖系統是運用機械、電氣自動控制、遠程控制的技術及設備，可以使處于車站范圍內的信號機、進路及道岔互相制約，其中信號機是對鐵路信號顯示進行固定所用到的一種機具，用來指導鐵路行車，包括進站、預告、出站等列車信號機。信號集中監測系統主要是在線監測道岔、軌道電路、信號機等信號設備的模擬量/開關量、報警等信息，同時對涉及到的行車安全，或是影響設備正常工作的故障預警，并做出一定的故障診斷與智能化的分析。

2.常見的鐵路信號系統故障

2.1信號點燈電路故障

信號點燈電路依據故障位置主要分成室內故障以及室外故障。當不清楚是室內故障還是室外故障的時候，可以在分線盤處測試信號點燈電壓進行判斷，根據電壓的大小來分析室內、外故障。在判定為室內故障時，需要檢查信號點燈電壓是否有電等因素，并檢查測試控制條件是否滿足要求。而如果為室外故障時需要逐一分析、判斷，可以在分線盤處對故障回路進行測試，從而確定故障是電纜故障、變壓器故障還是燈泡接觸不良等，在確定故障點之后進行相應處理，更換元器件。

2.2軌道電路故障

軌道電路是鐵路運行控制系統中基礎設備之一，對整個鐵路安全運輸有著重要的作用，能夠將地面信號進行傳輸，為列車的運行提供了保障，當軌道電路出現故障時，會危及到行車安全，降低鐵路運輸效率。常見的故障如軌道電路分路不良故障，在這種情況下，錯誤的開放信號如不能及時被發現，沒有做好進路方面確認，那么便會存在一定的安全隱患，影響到列車的正常運行。同時這種情況還會影響到列車調度的安排，因為在分路不良的情況，對于沒有出清的列車可能會誤認為已經出清，那么此時工作人員對道岔進行操作，就很容易會造成列車出現擠岔而發生事故。針對于這些問題，鐵路部門要做好檢修工作，如定時處理軌面生銹的問題，采用特殊的工藝材料在鋼軌表面上生成一道連續性的防銹耐磨的合金帶，在不損傷鋼軌與不生銹的情況下，確保車輪和鋼軌處于導通的狀態下，以起到將軌道電路分路不良消除的目的。與此同時，工作人員還需要掌握電壓調整技術，從而減少鐵軌紅光帶故障，保證列車的正常運行。

2.3微機聯鎖故障

聯鎖設備是保障鐵路行車安全重要設備，如出現故障會引發鐵路運輸受到干擾，常出現的故障包括驅動故障，該故障就是系統中大部分驅動命令沒有得到執行，最主要的原因可能是由于驅動板出現故障或者是驅動回線發生斷線而造成的。當驅動回線出現斷線故障時，工作人員可以通過測量形式進行檢測，主要檢測方式是檢查驅動回線至驅動地之間直流電源是否滿足相應的標準。除驅動故障之外，還包括采集故障，主要故障形式包括采集不到相關信息，這種問題是采集板出現了問題，也可能是因為采集回線發生斷線的現象。同時也可能表現為個別信息采集不到的問題，這些問題都會給鐵路運行造成一定的困擾。

3.影響鐵路信號系統故障的因素及應對

3.1道岔故障及其應對

在鐵路運行中，道岔是引導車輛從一股道路轉入到另外一股道路的線路連接設備，在道岔的作用之下，保證了線路的通過水平。而道岔出現故障的話，就會對行車造成一定的運輸秩序影響，降低了行車條件。這種故障相對常見，常見的種類包括道岔定（反）位無表示等。為了避免道岔故障的發生，提高處理故障反應速率，還需要鐵路部門能夠秉持安全、效率原則，遵守規章制度，準確判斷故障發生類型，并采取處置方案。

3.2電氣化條件因素及應對

在整個鐵路系統中主要包括強電以及弱點兩種系統，其中信號系統就是弱電系統。當鐵路系統運行中額定電壓和牽引電流相對較高的情況下，就會對整個鐵路信號系統產生一定的干擾，尤其是當電力機車在運行過程中通常會產生一定的諧波，又加重了對信號設備的影響。一般情況下，信號設備通常會在運行的時候受到外界傳導、感應干擾以及設備本身情況等的影響[3]。在這種情況下，為了保證信號系統正常發揮作用，在出現這種問題時，鐵路部門工作人員應該針對各種信號設備特征進行檢測，采用相應的措施就能夠降低對信號系統造成的不良反應。

3.3雷電因素及應對

鐵路信號系統不僅僅會受到內部設備、自身特征的影響，同時還會接受到來自外在環境的影響，如在惡劣的環境之下，鐵路信號系統功能就受到干擾，尤其是在雷電天氣就特別明顯，造成的影響主要包括雷電直擊以及雷電感應兩種形式。其中直接就是將雷電中攜帶的能量傳輸至鐵路供電系統中，并通過信號系統電纜將其中存在的電流傳輸至不同的設備里。而直擊設備形式，對整個系統所造成的損害，有可能使各種元件功能受到影響，也有可能會直接造成整個信號系統喪失功能而不能正常運行。針對于這種問題，還需要鐵路運行部門及時做好惡劣天氣防范，采取必要的避雷設備，將危害降到最低。

3.4設備因素及應對

整個鐵路信號系統運行需要很多設備作為支撐，如果其中一些設備出現故障之后，那么整個鐵路信號系統功能發揮就會受到嚴重的影響。因此在鐵路運行過程中，需要重視加強鐵路信號設備系統的平穩性。當鐵路信號系統設備出現問題影響正常運行時，還需要鐵路部門及時使用專門的檢測儀器，依據相關的檢測的標準和規范，對整個鐵路系統運行情況進行檢測，及時發現整個系統中存在的問題并解決，保證設備的正常運行。同時鐵路部門還應該加強日常檢測工作，并制定設備巡檢以及維護制度，工作人員要做好定期檢測。此外為了保證設備運行的穩定性，還應引入第三方評估機構，這樣才能保證整個信號設備系統的安全性。

3.5電源因素及應對

鐵路信號系統運行中，電源是其穩定運行發展的重要電路輸出設備，如果在系統運行中，電源出現故障，便不能正常供給電源輸出，那么就會直接影響信號系統功能的發揮，從而導致鐵路信號設備不能正常使用，嚴重的話就無法繼續運行。針對于這種情況，鐵路部門在使用信號電源時，一般使用兩路電源，穩定性較好，這樣當其中一路電源出現問題時，另一路仍然可以正常工作，就可以實現切換，保證了整個系統電源的穩定性。然而這種形式也容易受到外界運行環境的影響，因此在實際使用的過程中，還應該重視規避外部環境對電源的影響[4]。

總結

綜上所述，本文對于常見的鐵路信號系統故障、引發故障的因素以及如何應對等問題進行了分析，可以看出在鐵路信號系統有很多設備構成，在鐵路運行中起著重要的提示作用。但是在運行過程中很容易受到一些因素的干擾和影響。常見的影響因素主要包括設備自身因素、道岔因素、外部環境因素等，在這種情況之下，為了保證整個系統的正常運行與發展，還需要鐵路部門能夠及時對信號系統進行全面的檢測，及時發現信號系統中存在的各種問題。對于外部環境的影響，還應該重視做好預防，避免損壞信號系統，這對于提升鐵路運行穩定性有著非常重要的意義。

參考文獻

[1]周長俊.鐵路信號微機聯鎖系統常見故障及解決方案探究[J].名城繪，2020（1）：1.

[2]張福祥.鐵路信號系統的構成和故障因素初探[J].今日自動化，2019（5）：2.

[3]張銀旺.鐵路信號系統軌道電路分路不良的危害及防治策略探析[J].科學與信息化，2020（14）：2.

[4]李丁一.分析鐵路信號系統軌道電路分路不良的危害及防治[J].中國新通信，2020（1）：56.