客专ZPW-2000A 轨道电路故障的分析及处理方法

赵德生，曹 峰

(南京铁道职业技术学院，江苏 南京 210031)

1 客专ZPW-2000A 的系统结构

客专ZPW-2000A 主要有室外和室内两大部分组成:室内设备主要包括发送器、接收器、衰耗冗余控制器、防雷模拟网络盘等;室外设备包括调谐匹配单元、空心线圈、补偿电容。该设备相对于既有线的ZPW-2000A 主要有如下特点:

①发送器、接收器由车站列控中心通过CAN 总线方式进行编码，取代了原来由区间组合实现的继电编码;

②发送器采用“1 +1”备用模式，进一步提高了可靠性;

③将既有ZPW-2000A 中的调谐单元和匹配单元整合为一个调谐匹配单元;

④采用了25μF 一种形式的补偿电容，优化了的补偿电容的配置;

⑤站内道岔区段采用与直股并联的一送一受轨道电路机构。

客专ZPW-2000A 系统结构有电气绝缘节—电气绝缘节、车站与区间连接的机械绝缘节—电气绝缘节、站内的机械绝缘节—机械绝缘节三种形式，图1 所示的是比较具有代表性的电气绝缘节—电气绝缘节的系统结构。

2 常见故障分析及处理方法

快速准确地分析并处理信号设备故障是铁路部门保证运输安全高效的关键所在，也是作为一名合格的铁路信号技术人员必备的业务素质，客专ZPW-2000A 设备故障主要包括有报警故障处理和无报警故障处理。

2.1 有报警故障处理程序

①通过集中监测得知设备故障，到信号机械室检查移频柜内发送器、接收器工作灯的状态(是否点亮红灯或灭灯)。

②对故障的判断(是否影响行车)。若主发送器故障，但已切换到备发送器，同时接收器仍能正常工作，则不影响行车;如一台接收故障，由于双机并联另一方仍保持正常工作，则同样不影响行车。

③对发送器的检查。检查发送电源、断路器是否断开、功出电压等，判断发送器内外故障。如备发送器工作正常，可断定主发送器内部故障或CAN 总线通道故障，更换发送器。

④检查接收器。检查接收电源、断路器是否断开、输入电压(主轨道、小轨道)等，判断接收器内外故障。如并机仍可保证GJ 工作，可断定单一接收器故障，可更换接收器。

图1 客专ZPW-2000A 系统结构(电气绝缘节—电气绝缘节)

⑤检查轨道电路通信盘。通信盘工作灯亮红灯，表示轨道电路通信盘故障，更换通信盘;查看轨道电路通信盘面板CANA、CANB、CANC、CAND、CANE 总线通信灯状态，常亮或常灭为相应CAN 总线故障;检查相应CAN 总线通道连接或检查移频柜内发送、接收设备的工作状态。

2.2 无报警故障处理程序

无报警故障通常属于无检测非冗余环节故障。这类故障多由红光带指示及司机行车受阻报告得知，处理此类故障时，应通过在分线盘处的测量快速判断故障范围属于室内还是室外，图2 为轨道电路故障(无车判为有车)分析流程图。

图2 轨道电路故障分析流程

3 ZPW-2000A 轨道电路故障案例

由于区间线路应用情况较为复杂，道砟电阻过低的情况较为常见，从而使动车经过时机车信号掉码，在下雨天会出现红光带。下面通过某站实际案例来说明道砟电阻的测试方法、道砟电阻过小的原因。

现场反映动车经过某中继站AG 掉码，经现场调查发现，按照调整表进行轨道电路一次调整后，本中继站共18 个区段轨入电压均低于调整表下限，在大雨天，接收信号电平低于门限值，AG 出现红光带。根据以上现象，可初步断定为道床漏泄电阻过小导致。

3.1 道床漏泄电阻测试

道床漏泄电阻直接测试电路如图3 所示。

图3 道床漏泄电阻直接测试电路

用道砟电阻测试仪按照图3 对AG 的道砟电阻进行测试，所测得数据如表1 所示。经测试道床漏泄电阻为0.6Ω·km。

表1 道床漏泄电阻测试数据

为进一步验证测试结果的准确性，从发送端到接收端选取18 个测试点，按照道床漏泄电阻为0.6Ω·km 进行仿真计算每个点的轨面电压，并与每个点的实测轨面电压值进行比较。比较结果如表2所示。

表2 轨面电压仿真计算与实测结果对比表

可以看出，道床漏泄电阻为0.6Ω·km 时，理论计算值与实测值基本一致，低于客专ZPW-2000A轨道电路道砟电阻的边缘值1Ω·km，从而使机车信号短路入口电流过低，最终导致AG 出现“掉码”现象。

3.2 道床漏泄电阻过小原因分析

道床漏泄电阻主要包括两个方面:一是两根钢轨之间的电阻，二是钢轨对地电阻，如图4 所示。

两根钢轨之间的电阻R3 以及两根钢轨对地的电阻R1、R2 均需通过扣件系统或者与钢轨接触的道砟实现，然后再通过轨枕和石砟构成漏泄通道。

现场观察轨底石砟距离钢轨均有一定距离，因此，导致道床漏泄过小的原因可以排除道砟与轨底接触的因素。主要查找方向集中于扣件系统。该区间线路采用的是III 型扣件系统，扣件系统与钢轨之间通过绝缘轨距块及轨底的绝缘垫板实现钢轨与轨枕之间的绝缘。轨距块和轨底的绝缘垫板绝缘失效时会导致道床漏泄电阻的减小。

现场工务部门配合拆下轨底绝缘垫板进行绝缘测试，使用兆欧表500V 测试其电阻低于1MΩ，于是改用万用表对其电阻进行测试，将拆卸下来的绝缘垫板置于钢轨轨面上，再将钢板放在绝缘垫板上面(钢板用于辅助测试)，万用表的表笔分别接至轨面和钢板，测得绝缘垫板干燥电阻在100～150kΩ之间，潮湿电阻在30～50kΩ 之间，远低于《TB/T2626-1995 铁道混凝土枕轨下用橡胶垫板技术条件》中不低于1MΩ 的标准，从而导致道砟漏泄电阻过低。

4 结束语

客专ZPW-2000A 轨道电路的故障现象和故障原因纷繁复杂，对于从事客专ZPW-2000A 设备维护工作时间尚短的技术人员和铁路院校铁路信号专业的学生来讲，难度很大。如果电务部门或铁路高职院校铁道信号实训室能针对所维护的设备，搜集整理制成客专ZPW-2000A 故障库，而且定期更新，那么，无论对于现场的技术人员还是在校的信号专业学生都具有很好的指导作用。

［1］穆中华.区间闭塞设备维护［M］.北京:化学工业出版社，2013.

［2］当代中国铁路信号编辑委员会.当代中国铁路信号(2001～2005)［M］.北京:中国铁道出版社，2007.

［3］王刚刚.关于18 信息移频轨道电路瞬间亮红的处理［J］.研究与探讨，2010(2):17-18.