铁路信号电路虚接故障的分析与处理解析

陈思哲

【摘 要】随着铁路列车速度的不断提升，对铁路自动控制系统的可靠性要求也越来越高，为了实现铁路信号的自动控制运用了大量的模拟电路，这些电路虽然形式和用途不同，但都是使用电线（电缆）或者导线连接起来的，所以信号设备上的电路连接质量很重要，经常发生由于连接或使用中发生的线路间接触不实，以下叙述为“虚接”，从而造成行车设备故障中断，最后影响行车。

【关键词】铁路信号；电路虚接故障；分析；处理

一、提出问题

经统计现场设备电路发生虚接的问题，产生的主要原因有以下方面：

1.设备配线间连接工艺不良。如电缆接续压接或焊接时简化工艺标准，没有将接头处做实。有时施工条件差，施工环境潮湿也将造成电路连接工艺质量的下降。

2.固定连接线头的螺丝在运用过程中发生松动。许多电路的线头连接处都是用螺丝拧紧固定的，这些螺丝要采取必要的防松措施，如：加弹簧垫圈（备帽）紧固措施没有到位，或运用中螺丝反松，因为紧固力量不足造成的电路虚接。

3.使用焊接或压接方式连接的端子，因老化形成的焊接质量或压接力量不足造成的虚接问题。

4.有时电路中通过较大的冲击电流时，也会造成电路发生虚接现象。经总结，由于这些虚接问题产生的原因不同，发生虚接故障后，相当于在电路中串入了电阻效应，其电阻值也是无法确定的。因而当发生此类故障时，在分析和处理时就显得非常困难。以下通过对一些铁路现场发生电路虚接问题的实例分析，使现场人员能够提前预防虚接故障影响，发生故障后能够快速准确的找到故障点的目的。

二、举例分析

（一）故障现象

某区间3208G为ZPW-2000A型轨道电路，一次改变运行方向后轨道电路发生红光带，在衰耗盘测试孔测得轨入电压较低。

（二）处理过程

故障處理人员在轨道电路反向的状态下，首先重点测量接收器反向相邻轨道条件电压+24V，电压值正常。之后测量室内送受电端通道上QZJ后接点，QFJ前接点间的电路电压值，送端通道上的功出电压在QZJ后接点间电压正常，约为110V（发送器调整在4级电平档位），而在接收通道上QFJ第3、4组接点处测量电压降低为原理的1/3，在反向接收端电缆模拟网络盘上测试设备侧电压时，电压值较正常值稍大，此时才确定为接收通道故障，经过进一步查找，排除了虚接故障点。总结整个故障处理过程：不能快速准确的去反向接收通道电路上测量，而是直接根据判断去查找与正向不同部分电路，耽误了大量的故障处理时间，且逐步找到故障后，也不能准确断定故障点。

（三）原因分析

对于ZPW-2000A型轨道电路来说，正方向时QZJ吸起，QFJ落下，通过QZJ前接点、QFJ后接点、电缆模拟网络、室外轨道电路形成了电气回路，轨道正常工作。反向时发送接收通道电路是靠QZJ落下，QFJ吸起接点条件区分的，通过QZJ后接点、QFJ前接点、电缆模拟网络、室外轨道电路形成的回路。在这个故障查找过程中走了许多弯路，主要原因是：当区间反向后3208G出现的红光带，分析认为应该与正方向时已经使用过的通道回路无关。所以故障查找人员才特别注意QZJ落下，QFJ吸起动作后的差别电路部分，尤其是先考虑排除接收器上小轨道的反向条件电路，还重点查找了通道上区间反向继电器动作后的区分电路，虽然之后发现了轨道电路接收通道上的电压较低，但还是果断确定故障点，由此延长了故障处理时间。从本故障来看，是一个电路虚接性质的问题，虚接位置在正方向发送（反向接收）通道上，应该是在虚接点处形成了一个约50～70欧的电阻效应，当电路在正方向时，由于后续电路（既向室外直到接收器端）的电阻值约为450欧姆，这两个电阻在电路中为串联关系。经过计算，功出电压为110V时，虚接点分得的电压约10V，而负载方向上电压仍可维持在100V左右，此时对整电路电压来说没有多少影响，一直到接收端的电压还能达到原电路电压的90%，轨道电路能够正常工作。当电路转向反向时，电路中原来的发送端变为了接收端，正常工作时，接收端电缆模拟网络盒后电压约为2～3V，其虚接点后续的电路负载电阻不过30欧，这个负载电阻与虚接处的电阻也是串联关系，这时负载电阻上分得的电压仅0.8V左右，大多数电压。被虚接电阻消耗，使接收端得到的电压仅剩正常值的30%，接收器输入电压不能达到要求的1.33V（根据查表），接收器不能输出GJ吸起的执行电压24V，最终使轨道电路产生红光带。

三、铁路信号电路虚接故障案例及处理

（一）轨道电路故障以及处理措施

1.故障原因：

（1）钢轨折断很容易使得轨道电路发生空闲红光带，这是一种常见的故障问题，通常在冬天寒冷天气中发生几率大，如果钢轨折断，那么轨道电路会一直出现红光带，所以很容易被工作人员发现和检测出来。而在春天季节或者是隧道环境内，就算是钢轨折断，断切面之间也会存在小部分的接触，为故障检测工作带来一定的难度，工作人员很难快速的确定故障位置。

（2）绝缘接头故障，其通常是单侧绝缘接触不良造成的，并且也很容易使另一侧受到扣件因素影响出现短路故障。不仅如此，极性交叉位置的绝缘接头也会经常出现短路现象，从而造成空闲红光带。

（3）其他位置短路、设备故障、自然灾害以及其他因素干扰等也会导致空闲红光带。

2.处理措施：

（1）加大对钢轨的管理和维护。在铁路运输过程中，工作人员需要对钢轨情况进行定期的检查和维护，了解钢轨易发生故障的时间和位置，并且在该阶段加大检查频率，确保钢轨能够在冬天易发故障时间也能正常运行。在具体的检查和维护工作中，工作人员应该对脱落的或者磨损严重的螺栓进行及时的调整和换新，认真排查每一个绝缘接头，避免绝缘接头出现短路现象。

（2）保证零扣件和相关设备的质量，加强监管工作。在轨道电路的具体施工中，应该根据施工要求选择合适的、绝缘效果好以及质量好的零扣件，确保施工的质量。在施工完成之后，还要对其进行反复的检测和调试，确保准确无误后方可运行。endprint

（二）内室外故障以及处理措施

从性质角度分析，轨道电路主要包括短路和开路两种故障；而从发生地点分析，则是能够分为室内故障与室外故障，在故障查找和处理中应该遵循先室内再室外的顺序，结合故障的具体情况，采取针对性的处理措施。

1.室内故障

当无法准确判断室内故障时，我们可以通过万用表对受电端子和送电端子进行测量，当测线和正线送电端子的电压分别为220V和110V时，表明室内送电情况良好。相反的，则可以判断室内送电系统出现故障。同时，当受电端子比正常电压高，这就表明室内受电系统出现故障；相反的，当受电端子明显低于正常电压，需要先将受电端子甩开，然后再进行测量，当电压出现上升现象，则室内存在故障点，当电压还是较低时，则应该到室外查找故障点。

2.室外故障

在测量过程中，如果发现轨条电流低，轨面电压高时，说明出现开路故障，其中回路电流逐渐下降，送电端电压逐渐上升。相反的，如回路电流逐渐上升，而送电端电压逐渐下降，这时就是短路故障。

（三）ZD6道岔控制电路的常见故障及处理

1.表示电路故障及处理

当ZD6道岔失去表示时，首先应确认故障点在室内还是室外。第一时间应在分线盘用交流220V测量X1，X3，如果有交流110V，说明故障在室外断路状态。这是要查看室外X1，X2，X3软线是否配错或是二极管是否击穿；如果没有交流110V，可判断为室外短路或者是室内故障。这时室外要查看是否有软线或电缆封连，室内应该差看道岔表示电源保险是否跳闸，看BD1-7表示变压器配线是否按照一次线圈配到接点3，4上，二次線圈配到接点53，63上。施工过程中经常会出现线圈1，2和3，4配错的情况，应特别注意。

2.启动电路故障及处理

当道岔不能扳动或空转时，应反复的定反位操纵，观察现象。当把道岔从定位往反位搬动时，用直流220V表档测X2，X4；当道岔由反位向定位搬动时，测X1，X4。如果表针有有超过一半的浮动，证明故障点在室外，应查看电缆及软线的配线。如果表针不动，说明组合内部配线错误或组合连接分线盘的配线错误，逐一查找。

（四）区间常遇的电路故障及处理

1.区间GJ不吸的处理。在区间模拟实验中，会遇到区间轨道继电器不吸起的情况，一般可通过以下几个步骤的检查就会快速找出GJ不吸的原因。

（1）发送器载频调整端子连接对不对。如果端子连接错误频率不对，GJ肯定不吸；

（2）发送器输出电平是否符合要求，也就是电压太小肯定不吸；

（3）模拟盘钮子开关是否接通或者扳闸是否损坏，吸起落下尖头必须标注清楚；

（4）接收器载频调整是否正确，如果发送接收频率不对应GJ也不西；

（5）收器电平调整主轨道连接是否正确；

（6）检查区段模拟小轨道检查条件有没有24V电源，它是GJ吸起的必要条件。

2.接受器小轨道选型错误、XGJ不工作的处理。在区间模拟试验过程中会经常遇到小轨道继电器不吸的问题，从而导致主轨道也不吸影响到整体试验进程，快速查找小轨的具体的方法如下：

（1）要确认把发送器调成9级功出电平，在区间综合柜上，将区间每个信号点处相邻两个区段的FS和JS用封线连接。

（2）在该信号点所在区段的衰耗盘上测得XG、XGH电压为30-40V左右，同时在该信号点后方相邻区段衰耗盘上测得XGJ、XGJH电压也为30-40V。如果XG、XGH无电压，可调整小轨道选型Z、F端子配线，依次快速测量检查，没有电压的信号点则为故障点。

四、采取措施

总结类似电路虚接故障，结合发送接收通道上电压值和负载不同的电路特点，抓住虚接故障的规律，找到判断此类故障的捷径，学会处理故障方法。（2）加强微机监测分析和测试，在举例中正向时发生虚接，会使负载电压降低10%，在微机监测中会记录输入电压明显波动，如果及时细心查找波动原因，能够提前发现这个虚接隐患。（3）由于QZJ和QFJ长期只处在一个位置，断开接点使用时容易发生虚接问题，这就要电务人员要增加改方试验，当发生故障后多动作几次QZJ和QFJ，使接点的自由行程发挥作用，消除虚接点。也可采用并联冗余接点的办法减少接点虚接问题的发生。（4）加强电路施工时的焊接工艺和日常维护水平，增加使用热敏成像对端子或配线的检查，通过电路虚接时的热效应提前发现问题。

五、结束语

综上所述，铁路信号电路虚接常见故障及处理，均为铁路信号施工及维护工作实际总结。通过分析总结，以期对其他相关工作提供借鉴。

参考文献：

[1]高继项.铁路信号基础知识[M].中国铁道出版社，2008.

[2]北京全路通信信号研究设计院编制.ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统技术培训教材[M].中国铁道出版社，2010.

[3] 王 岚.关于铁路信号 25Hz 相敏轨道电路施工问题的研究[J].技术与市场，2016，05：181+183.

[4]陈 娟，钟竟瑜，颜 侠，等.高速化铁路 25Hz 相敏轨道电路的故障分析与处理[J].科技创新与应用，2016，14：56～57.endprint