浅谈97型25Hz相敏轨道电路原理及故障分析处理

摘 要：自1977年97型25HZ相敏轨道电路在全路推广使用以来，对铁路运输生产起到了举足轻重的作用，97型相敏轨道电路除保留原25HZ相敏轨道电路工作稳定可靠、维修简单和故障率低的优点外，还提高了抗冲击干扰能力并延长了轨道电路的极限长度，为了能对97型25Hz相敏轨道电路维护及故障分析处理进一步了解，对该设备进行浅析。

关键词：铁路；轨道电路；原理；故障处理

中图分类号：U284.2 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2017）03-0055-02

Discussion on Principle and Fault Analysis of Phase Sensitive Track Circuit of Type 97 25Hz

JIAO Genghong

（Xinjiang Urumqi Railway Bureau，Urumqi 830000，China）

Abstract： 97 type 25Hz series trackcircuit popularized use since 1977， has played a pivotal role in railway transportation production， 97 type phase sensitive track circuit in addition to the advantages of preserving the original 25Hz phase sensitive track circuit is stable and reliable， easy maintenance and low failure rate， but also improves the capability of anti impulse interference and prolong limit length of track circuit， in order to further understand the maintenance and fault analysis of phase 97 type 25Hz phase sensitive track circuit， the equipment is analyzed.

Keywords： railway； track circuit； principle； fault handling

1 25Hz相敏轨道电路及采样原理

1.1 轨道电路的基本原理

电源屏提供25Hz、220V轨道电源，通过电缆供向室外，经由送电端设备送至钢轨线路，检查轨道是否空闲状态后经由受电端设备、电缆线路送回至室内轨道继电器的轨道线圈。同时电源屏提供25Hz、110V局部电源送至交流二元轨道继电器的局部线圈，当轨道继电器线圈和局部线圈所得电源满足规定的频率、相位和电压要求时，轨道继电器吸起。

1.2 轨道电路的采样方式

25Hz相敏轨道电路使用轨道电路采集版进行监测，采集从分线盘送回到交流二元继电器轨道线圈的交流电压、相位角，实际采样点通常在轨道测试盘侧面端子或交流二元继电器组合侧面端子。

2 25Hz相敏轨道电路集中监测曲线分析

随着铁路监测设备的不断完善，信号集中监测系统在铁路信号设备预防修及故障修相结合的维修新路中是主要采取的手段，对25Hz轨道电路故障的分析及处理有着不可替代的作用，通过查看轨道电路日、月曲线及近期变化趋势，例如分路不良、绝缘特性、设备端子、塞钉头解接触不良等，都可以在故障未发生的前期发现，对于预防轨道电路故障都有极大的科学依据。

（1）当轨道区段有车占用时，轨道电压出现不同幅度的不正常波动，有时会突然分路上限，通过微监报警信息及曲线可以第一时间的发现问题，主要发生于新更换钢轨、雨后钢轨生锈及不常走车区段。（2）相鄰两个区段电压同时下降，可以判断为两区段间轨道绝缘不良，因对绝缘立即进行检查测试，常见有绝缘破损、绝缘肥边过大、夹铁屑等情况。（3）站内轨道电路设备不良，一般多见于轨道电路扼流变压器不良、分割绝缘不良、道岔安装装置绝缘不良、轨道电路限流电阻簧片接触不良、轨端接续线、跳线塞钉或连接螺丝接触不良等，这些都会造成轨道电路电压出现不同幅度下降和曲线波动。（4）当DG轨道受端电阻短路时，造成本区段轨道电压升高，同时DG1轨道电压略有下降，可以判断为一送双受轨道电路区段受端电阻短路造成的故障曲线，因立即对室外箱盒内各部件及端子情况进行检查测试。（5）工务妨害影响，例如地锚拉杆、规矩杆不良都会造成轨道电路曲线的波动，因定期对工务杆件绝缘进行测试，发现轨道电压波动，利用万用表、轨道电路故障诊断仪等进行检查，数据异常地段，对工务杆件绝缘进行重点测试。（6）防雷补偿器（FB1、FB2）是室内设备造成轨道电压波动及下降的主要原因，多由于更换钢轨、雷击造成，在施工及雨季应加强测试频次，分析轨道电压是否下降，并检查防雷补偿器内部是否有打火发黑的情况。（7）电气化区段接触网停电作业及回流不畅均会对轨道电路曲线造成影响，主要反映为轨道曲线波动，在调阅微监站场行车情况，对比曲线波动时间，再依据图纸及现场横向连接线及吸上线的实际走向调查后进行处理。

3 25Hz相敏轨道电路故障处理

3.1 初步判断故障

处理及分析轨道电路故障时，应充分利用微机监测对各项数据的采集，通过调阅曲线、回放站场进行分析，初步判断故障发生的原因。

3.2 室内外故障判断

室内外故障判断一般在送、受端分线盘或轨道测试盘表头测量电压及电流值来分析判断，分别在送端及受端进行测试，若送端无电压，可以判断故障在室内，若送端电压正常，受端无电压，可以判断故障点在室外，为准确故障点范围，可以依据以下测试方法进行进一步的判断。（1）当测试故障区段接受电压比正常值高，则多为室内开路故障。（2）若接收电压比正常值低或为“0”V，需进一步甩开接收电缆，在电缆上测试判断。1）在分线盘甩开接收端电缆，测试电缆电压，比正常值略高时，则判断室外正常，故障点在室内。2）在分线盘甩开接收端电缆，测试电缆上电压值仍为“0”或较低，则需进一步在分线盘测试发送电源是否正常、接收端电缆环阻测试是否正常，若发送电源正常则判断故障点在室外。

3.3 故障性质判断

按设备故障性质主要分为开路故障（断线故障）及短路故障（混线故障）。（1）设备发生开路故障时，测量时轨道送电端电压会明显上升，回路中的电流值下降，送电端电阻两端的电压也会明显下降，变压器Ⅱ次电压等于轨面电压，电阻无电压，应按照受电端方向，逐段测试电压来判断故障点。开路故障一般发生在以下器材：电缆、扼流变压器、轨道电压器、适配器及器材之间的连接线、钢轨、钢丝绳引接线、钢轨接续线等处。（2）设备发生短路故障时，测量时轨道送电段电压会明显下降，回路中的电流上升，送端电阻两端电压也会明显上升，变压器Ⅱ次电压等于电阻电压，应按照受电端方向，查找电流方向，可以使用轨道电路故障诊断仪或卡流表进行测试，优先检查绝缘的使用状况。短路故障一般发生在以下器材：钢丝绳引接线、钢轨绝缘、道岔安装装置、尖轨连接杆绝缘和轨距杆绝缘等处。

3.4 故障查找方法

对于轨道电路短路及开路故障，现场使用较多且判断准确迅速的主要有电压法和电流法。（1）电流法。可从送端开始用电流钳依次测试各单元回路是否有电流，如果电流大于正常值，说明该回路有短路；如果電流为0，说明该回路中有开路。（2）电压法。测试送端限流电阻电压和正常值进行比较。1）如果比正常值高，说明电源已送至送端箱盒内，初步判断为电阻之后有短路。2）如果和轨道变压器Ⅱ次侧电压值很接近，而XB箱至抗流变压器端子无电压时，进一步测试轨道变压器Ⅱ次侧回路电流值，如果电流为0，判断为该限流电阻器内开路，如测试电流值较大，判断为该回路有短路。3）如和正常值接近，应按图逐步测试抗流变压器信号圈、轨道圈、轨面电压进行判断。

3.5 室外短路查找

（1）电压法。判断为短路故障后，甩开发送端XB箱至抗流变压器信号圈端子，当甩开端子测试配线电压比正常值明显升高时，短路点在测试点之后。（2）电流法。依次测量各回路电流值进行比较，测试回路中信号电流值比正常升高时，判断该回路有短路。也可使用轨道电路数字智能诊断仪进行查找，沿送端至受端方向查找，电路前后电流会有明显变化，也可使用卡流钳张开在轨面上从送端至受端滑动，当滑动至某处电流有明显变化时，判断为短路点。

3.6 故障查找注意事项

（1）在发生轨道电路故障后，不要盲目臆测故障点，应合理调配人员通过集中监测设备对轨道曲线及相关数据进行分析判断，另一方面安排人员在室内进行测试区分室、内外故障，压缩故障延时。（2）在室外故障判断时，应就近测量送、受端轨面电压、电流值判断。（3）若故障判断为轨道变压器箱盒内部时，应重点对断路器是否跳闸、各部端子连接是否良好，逐段分析判断故障点。（4）若故障判断为扼流变压器时，若轨道变压器电压已送出，扼流变压器箱无电，故障可以判断为扼流变压器至轨道变压器箱电缆断线，要倒替备用电缆进行处理。另外可以使用卡流表测试防腐线过流情况，若无电流或双根防腐线电流不平衡，可以判断防腐线不良造成。（5）开路故障应注意检查轨道区段中相关的连接线，即轨端连接线、道岔跳线和变压器箱连接线。若从送电端至受电端顺序查找，发生电压突然下降处可以判断为故障点，若从受电端至送电端顺序查找，发生电压突然上升处可以判断为故障点。（6）因轨面电压标准数值较低，使用MF-14型万用表测试时不易进行数据的前后对比分析，应经可能使用移频表进行测试。（7）若控制台同时显示多个轨道区段发生红光带，应仔细对室内相关轨道组合进行检查，判断故障区段是否在同一组合架上，检查该组合零层KF熔断器是否故障。

参考文献：

[1] 张根才.浅谈97型25Hz相敏轨道电路的调整 [J].铁道通信信号，2010（02）.

[2] 蔡宏伟.25HZ相敏轨道电路原理及故障处理研究 [J].工程技术：全文版，2016（06）.

作者简介：焦更红（1977.05—），女，山东平度人，助理工程师，工学学士学位。研究方向：铁道信号。