中国铁路北京局集团有限公司天津电务段天津300140
摘要：铁路信号轨道电路是保证车辆安全行驶的重要基础，本文主要对铁路信号轨道电路进行分析，并结合轨道信号电路故障问题，提出相应的故障解决策略。
关键词：铁路信号；轨道电路；电路故障；故障分析
引言
由于国民经济的高速成长,经济建设开始日益依赖运行优良的铁路运输。通过六次全面提速,我国铁路的行车密度以及列车行进速度持续增加,此时轨道电路电码化信息的所有参数都必须符合更高标准才能满足车载信号设备的工作需求,因此轨道电路能否平稳运行,直接关系到行车安全以及铁路能否进一步提速。探讨引发轨道电路干扰问题的深层根源,并精准地找出解决之道的重要性也就日益凸显。
1轨道电路工作原理
我国轨道电路技术虽然起步较晚,但是发展速度很快。随着传输的信息量增加,它的使用范围也越来越广,对铁路发展有着重要作用。轨道电路主要由电源、轨道线路、限流装置、轨道绝缘和接收装置组成。当轨道电路部分空闲时,一定强度的信号电流将使用轨道线从轨道电源自动传输到轨道电路的接收端。接收设备的继电器在电路的作用下激励,关闭前触点,从而连接彩灯信号机的绿灯电路。此时,将发送空闲信号以引导机车进入间隔。一旦机车驶入区间时,由于机车轴的分流,轨道电路电源的信号电流只有一小部分可以传输到轨道电路接收设备。由于电流不足,接收设备的继电器不能继续激励。前触点将断开,后触点将闭合。此时,信号的红光电路被接通,并且显示禁止信号。轨道电路的这一性能,能够有效防止列车追尾和撞击事故,保障行车安全。轨道电路具有比较高的安全性,如果轨道电路的任何一部分发生故障时,都会导致接收设备的继电器无法励磁,而发出区段占用信息报警。此外,轨道电路对于保障行车和调车作业安全也起着十分重要的作用。利用轨道电路可以监督检查某一固定区段内的线路情况,提前知晓是否有列车运行、调车作业或车辆占用的情况,从而避免发生险情。
2铁路信号轨道电路故障分析
2.1设备故障
目前我国铁路的信号设备出现故障大多出现于轨道电路之中,基本上出现于轨道电路的光带问题。一方面轨道电路之中的白光带大多是因为轨道生锈所带来的道路不通畅或者一些继电器的时间不够充足进而造成轨道电路的接触不良。另一方面轨道电路的红光带故障是因为轨道电路出现了电路的短路或者断路情况,有可能是电源的问题也可能是轨道电路的绝缘体破坏所造成的。简单地举个例子来说:如果轨道电路出现短路的情况,那么电压在其分盘上就会相对较低基本上处于零刻度。另外如果轨道电路出现断路情况时,那么电压在分盘上就会相对过高。所以在进行具体的轨道电路短路与断路的问题排查时可以进行电流的检测,如果有感应电流出现就证明一切正常,没有的话就要具体情况具体分析,此外还要特别注意铁路之中多种绳索的接触不良问题。
2.2信号系统分路不良
铁路信号系统的轨道电路分路不良问题引发因素较多,通过对历年该问题的研究,可以发现分路不良问题的引发因素如下:一是轮对电阻问题。轮对电阻的概念为列车轮对自身电阻和轮对与铁轨电阻之和,在轨道电路分路系统的运行过程中,只有在轮对电阻与设计电阻相同状态下才能够保证整个电路正常稳定运行,当分路电阻过高时,会引发电路分路不良问题。二是轨面生锈问题。轨道电路分路中的一个重要构成部分为铁轨表面,在轨面的运行过程中,会由于一些原因发生生锈问题,铁轨生锈后会导致分路电阻提升,导致轮对电阻升高,产生分路不良问题。三是粉尘污染问题。该问题的原理与轨面生锈问题相似,都会导致分路电阻提升,造成电路分路不良问题。
3铁路信号轨道电路的运行维护策略
3.1加强设备故障诊断
当下,铁路设备检修人员应用最多的是自诊断、故障树分析、压力检测、温度分析与金相检测法。为了确保铁路机电设备正常运行,机电设备必须按照先外后内的顺序进行。检测初期,借助科学安全的检测方式判定故障区域和大小,而不是盲目拆修设备,最好的方式是对症维修。为了杜绝盲目拆修以及试车重装等原始的方式,必须按照先机后电的方式,对相关设备机械故障检测,再对设备电路系统、电气系统进行有效检查。事实上,机械结构很直观,检修期间可以通过观察设备外部,确定设备是否存在打滑、卡死、裂缝等问题,再从细节进行检测;同时结合先干后叶的顺序,清楚设备主次,先对相关设备重要部件进行检测,尤其是接口与零件,再对次要部件进行有效检测。
3.2接车继电器所使用的特别设计
若想要让轨道电路方向得到调整,则可以将接车继电器放在站点当中以使得列车能够快速调整方向,而在此时,列车可以通过利用站点接车继电器特性,来改变列车的运行方向,从而能够让列车方向得到改变,确保接车继电器能正常运行。然而,有一点需要设计人员注意,轨道里的接车继电器在安装的时候也是有条件的,只有当条件满足了时候,才能够进行安装,因此,不能随便转换到站点段里面,而必须要在对站点的联区段里面进行安装,从而能够真正使继电器能发挥作用,能够自由的进行交流转换的,特别是能使轨道电路里的接车继电器正常的得到使用,让列车能顺利将接车继电器吸起来,而上一站的接车继电器则在这个过程中,则能顺利的放下来,避免了上一站的接车继电器再次被列车吸回去,如此,便能够使得列车的方向运行变得更加的平稳,能够在轨道中安全运行。
3.3高压脉冲轨道电路功能实现
高压脉冲轨道电路是由室内高压脉冲轨道电源AC220V送至高压脉冲发码器,通过其内部芯片控制变换生成高压脉冲信号源,再经扼流变压器降压后经由钢轨传输到受电端。受电端则经扼流变压器升压后通过电缆将脉冲信号送回到室内至高压脉冲译码器。译码器将轨面传来的不对称信号转换为两个(头、尾)直流信号驱动二元差动继电器工作。正常情况下,调整状态译码器的输出头、尾波电压大于差动继电器工作电压(头部线圈电压DC27V,尾部线圈电压DC19V)。分路状态时译码器的输出头、尾波电压小于差动继电器的释放电压(头部线圈电压DC13.5V,尾部线圈电压DC9.5V)。当高压脉冲的波头、波尾幅值比例失调畸变或钢轨上的正负脉冲极性相反或钢轨上侵入较强的工频电流干扰时,二元差动继电器停止工作。
3.4室外设备故障处理方法
分线盘甩开皮线测试回楼电压低于正常值即可判断故障发生在室外。确定为室外故障时，首先在送端XB箱进行测试，测试室内送出的电压有无，电压无，检查分线盘至送端XB箱之间的电缆。在处理室外轨道电路故障时尽量携带轨道电路故障诊断仪。处理室外故障时用轨道电路故障测试仪在送端轨面进行测试，如果流经钢轨的电流高于正常值，可以判断室外送端至受端存在短路故障，顺着钢轨用轨道电路测试仪进行测试，重点关注轨道电路故障测试仪测试电流突变地点，电流由大突变到小时，检查两条钢轨之间是否存在短路线，关注工务轨距杆，电务引接线等有无破损引起的两轨条短路。轨道电路故障测试仪测试流经钢轨的电流低于正常值，则判断室外存在开路点。处理室外开路需用万用表顺次从送端往受端进行测试，电压由有到无为开路故障点。
结语
随着时代的发展进步,特别是进入高铁时代,运行速度不断提高,不但要传递行车的速度命令,而且还要传送详细具体的线路参数,这些无疑对轨道电路提出了新的更高的要求,迫切需要发展基于数字化轨道电路系统。路漫漫其修远,发展新一代轨道电路系统,任重道远,可以有效减少列车安全隐患,为列车的安全运行保驾护航,促进国民经济的发展。
参考文献
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