铁路信号设备维护与安全管理分析

2020-02-15温永勇樊伟伟

设备管理与维修 2020年11期

关键词：转辙机铁路信号信号机

温永勇，樊伟伟

（国家能源集团准能大准铁路公司信号段，内蒙古鄂尔多斯 010300）

0 引言

铁路信号系统包括车站信号控制系统、编组站调车控制系统、区间信号控制系统、行车指挥系统以及列车运行控制系统等。通过解析铁路信号设备的结构组成，分析铁路信号可能存在的故障隐患及危害性，针对常见的故障隐患提出铁路信号设备维护与管理措施。

1 铁路信号设备组成

1.1 LED 信号源

信号机的主要作用是利用内部电路向外输出信号，对铁路的进站、行车过程中以及火车站点内部的危险路段进行警示和提醒。火车驾驶员根据火车行进过程中接收到的各种信号，调整列车的行进计划，根据信号种类对火车的行进速度进行调整，避免行进中路线的冲突导致碰撞事故的发生。

目前，我国铁路系统信号机主要采用LED 信号灯，通过不同颜色的LED 灯光及组合来标示各种信号。采用LED 信号源作为铁路信号设备比采用其他信号设备具有明显优势，比如，LED 结构组成简单、安装方便，且功耗比传统的白炽灯低很多，亮度却远高于白炽灯，照射距离也比白炽灯远得多，寿命远长于白炽灯，并且便于维护，因此铁路系统的信号机设备绝大多数都采用LED 灯。此外，信号机还可以对自身情况进行检测，记录和显示工作状态，不用专门的检修就可以提前发现信号机存在的故障，及时排除故障隐患。

1.2 转辙信号源

转辙信号源对于列车的安全行驶至关重要，转辙机在列车行驶中的作用:①通过转辙机可以对道岔的方位进行定位或者是反位，也就是确定道岔的位置；②转辙机接收到转辙控制指令后，自动对道岔进行转位，保障列车按计划的路线行驶；③准确地确定道岔的位置，在完成尖轨和基本轨道对接后发出相应的信号，提醒列车已经对接完成可以安全通过；④在道岔轨道发生故障的情况下，通过传感器及时将故障信息传送至信号机械室设备。比如道岔在外力作用下发生位移会被传感器检测到，然后传送到信号机械室发出警示报警信号。

转辙机工作过程:转辙机接收到变轨信号后启动电机设备，电机带动齿轮转动联动摩擦连接器，在摩擦连接器的作用下开始运动，带动轨道做水平运动，使道岔发生转变。转辙机的工作原理与转辙信号源以及转辙信号关系密切，只有了解掌握转辙设备以及转辙信号，才能更好的了解转辙设备，并及时对信号设备进行维护。

1.3 轨道信号源

轨道电路是铁路系统最基本的信号之一，是列车实现自动化运行最关键的因素。轨道电路可以对列车行进位置进行精确定位，并将定位信息在信号机上显示。与此同时，列车通过轨道电路也可以及时获取运行轨道上的各种信息，通过轨道电路将列车与地面紧密联系在一起，实现对列车的有效的控制。目前，列车轨道信号源主要包括开路电路和闭路电路，通常结合列车行进的轨道进行划分，此外还结合牵引电流性质的差异，轨道电路还包括交流牵引电路及直流牵引电路等。轨道电路的种类及性质与轨道信号设备的维护息息相关，对铁路信号设备进行安全管理，必须深入了解轨道电路的结构、组成、种类及作用。

2 铁路信号设备性能与故障分析

2.1 铁路信号设备故障分类

（1）硬件故障。铁路信号设备绝大多数是电子设备，内部电子电路中包括各种电阻、电容、电感以及三极管、二极管、放大器等元器件，数字电路还包括各种逻辑元器件。这些元器件长期在严酷环境下工作，由于灰尘、老化等各种因素的影响，难免会发生故障。通过实践总结出硬件故障占据故障类型的绝大多数。

（2）软件故障。铁路信号设备是由硬件和软件组成的系统。元器件问题引发的故障通常属于硬件故障，此外，软件故障也是十分常见的故障类型。铁路信号的发出、接收以及响应，由信号系统的软件自动设置完成，如果软件存在逻辑关系错误，或者由于工作人员的疏忽使软件进行逻辑运算时存在故障，错误的逻辑关系会造成信号机所发出信号的混乱，无法顺利或者正确地发出信号，或者无法对接收信号进行响应。

（3）内部数据故障。内部数据故障在铁路信号故障中也占据一定的比例。内部数据指的是铁路信号设备内部的数据，包括信号机、转辙机、轨道电路设备采集的数据或者是内部的某些参数或者是信息数据出现错误，数据处理过程中就会产生连锁反应，逻辑运算结果将无法预知，发出的信号可能无法预知，最后可能会产生无法预计的后果。此外，通常可以根据故障发现的难易程度、将故障类型分为隐性的和显性的。其中显性故障发生后易于发现，发现后也便于及时排除。但隐性故障却不易发现，平时也能正常发出及接收部分信号，一旦发生故障就会给系统造成严重的紊乱，使信号设备发出不准确的信号甚至发生故障。上述故障一部分是由系统硬件或软件故障导致的、也就是系统自身原因导致的，另一部分是由于人为因素导致的，对于信号设备的安全管理，要充分认识好两种不同类型的故障，并采取合理的解决措施。

2.2 信号机维护注意事项

信号机正常工作期间故障警示灯不会亮起，只有在信号机发生故障的情况下，各种故障警示和提示灯才会亮起。信号机设备不能在出现故障后才对其进行检修，而是要定期检修，确保其正常工作。如果遇到恶劣天气比如雨雪天气，需要提前检查信号机设备的外壳以及内部的关键电路，将信号机的机箱打开看其内部是否有雨水或者其他损坏情况。检修完毕关闭机箱盖子时避免导线相互连接对内部设备造成损坏，并将机箱两侧的螺母拧紧将机箱内的设备和外部的雨水隔离开来，避免密封不严导致漏水现象。在信号机检修过程中，可以将设备的电压、电流作为一个参考标准，电压、电流能反映出信号机设备的很多故障，也就是多种故障发生时都会导致线路中的电压、电流出现显著变化，因此每月至少对信号机设备进行两次检测，如果电压、电流值超出正常值，应立即对信号机设备进行检修并排除故障。当微机监测设备监测到信号机发出的信号出现故障时会发出警报，这时应对LED 灯两侧的电压以及流经LED 的电流进行检测，并及时更换损坏的元器件。

2.3 转辙机维护注意事项

转辙机的维护方式是定期巡检，对转辙机的外壳以及内部的电路和功能进行检查，同时要对铁路道岔导轨的贴合程度进行检查，保证尖轨和基本轨密贴良好符合技术标准。检查尖轨运动状态，确保无异声和摩擦卡顿现象，并且在列车经过转辙机的过程中，检查转辙机上下起伏状态，确保其起伏程度不超出正常值。检查转辙机外及内部螺母是否有松动。需要特别注意的是，转辙机刚开始使用的过程中，巡检次数一定要相对多一些，因为开始使用阶段是转辙机最容易出现故障的时期，经过一段时间的高频次检查没有发现故障时，再对转辙机设备按正常巡检次数进行检查。

2.4 轨道电路维护注意事项

检查轨道电路主要是检查岔区中的跳线以及轨道连接线。检查内容包括机箱是否损坏、轨道固定螺母是否松动，电线是否磨损、挤压等绝缘层损坏的情况。需要特别注意的是，如果轨道电路中的灰尘过多也会对电路的正常运行造成一定影响，因此要仔细检查机箱内部外部积尘情况，发现积尘及时清理，但在清理灰尘过程中特别注意不要触碰线路，避免触电以及短路事故的发生，可以使用小型吹风机对灰尘进行清理。轨道电路检查清理完毕后，需要对每次清理情况做记录并责任到人，以确保检查清理工作切实做好，避免故障的发生。

3 铁路信号设备维护与安全管理措施

3.1 强化铁路信号设备维护的重要性与安全责任意识

首先要让员工意识到铁路信号设备维护的重要性，可以通过安全培训、每周例会，还可以组织观看由于铁路信号问题引发的铁路事故教育影片。这些主题教育活动要形成工作制度，定期向员工灌输铁路信号设备的重要性，增强其安全的意识。此外，还要向员工宣传安全责任意识，在明确工作职责时务必做到班组间的无缝衔接，工作交接过程中要将问题讲明白，接班班组注意检查设备运行状态是否与描述一致，以确保设备的无问题交接和问题交接，从而将发生事故的可能性降到最低。同时向每位工作人员传达此项工作的职责以及应承担的责任。

3.2 信号设备的设计与施工

铁路信号设备的正常工作与设备的设计与施工有非常直接的关系。信号设备设计、施工合理，可以避免很多问题与故障的出现，因此在确定信号设备设计与施之前，要加强对信号设备的理解以及对施工方案的考察。正式施工前需要和施工单位进行协商，施工成本、环境以及技术等方面召开专家认证会，对方案的合理性和可行性进行综合论证。从事信号设备的相关人员要对相关专业的基础知识有较为详细的了解，施工过程中必须严格按照既定的施工方案进行，如果确实存在需要变更的地方，要组织设计、施工部门以及相关领域的专家对改进方案进行重新论证。此外，施工前还应对施工过程以及施工地区的环境地质等因素进行详细调查，对相关市场进行详细调研，充分考量影响施工质量以及施工进度的各种因素，并制定突发事件的应急预案和措施，尽量减少施工过程中出现的变更以降低成本。

3.3 施工建材管理

铁路信号设备能否正常工作，施工材料质量也是非常关键的因素。为确保铁路信号设备施工质量，要对涉及的各种材料进行严格监管。首先要对材料供应商的渠道进行严格把关，严格考察进货厂家的资质以及产品质量。另外，不仅在进货之初对建材进行严格检查，施工过程中也要定期对材料的质量进行检查，避免材料出现问题。可以利用现代的信息管理系统对材料的采购、使用及库存等情况进行统计，不仅能优化管理流程，还能提高管理效率，此外，各种管理过程中的信息也便于存档，便于后期对材料的采购、使用过程进行调查。