运用微机监测诊断信号设备故障

张世林

（南宁铁路局南宁电务段，助理工程师，广西 玉林 537000）

信号故障与故障延时是反映信号设备安全运用的重要指标，如能有效地控制并减少设备故障的总量，故障延时总量就会随之减少。因此，及时准确地诊断并积极处理信号故障就显得十分必要。由于运用微机监测手段可以了解故障发生的原因、性质，并利于指导故障的处理，所以有必要探讨运用微机监测诊断信号设备故障的方法。

1 道岔故障的诊断

1.1 道岔不能转换或不能锁闭 道岔不能转换或不能锁闭的故障有两大原因，一是启动电路故障。目前，这类故障在微机监测中还没有实现。另一个原因是机械故障。对这种故障在运用微机监测时，要调阅道岔动作曲线，注意发现曲线的变化，掌握因缺油磨擦或因漏油引起溢流压力下降的波形规律，了解它的上下限取值范围。相隔一段时间后，再回调曲线进行比较，观察曲线向哪个方面发展，以及时做出正确的判断。

因机械卡阻而不能转换，一般发生在外锁闭型道岔。在调阅这类道岔动作曲线时，注意解锁电流的变化。往往因雨后润滑不好而出现机械卡阻，解锁电流就会明显增大，这时就应该及时注油。如果是道床缺油，那么道岔在转换过程中磨擦阻力会增加，其动作曲线的各部位电流值都会相应地增大。在进行道岔检修或配合工务整治道岔后，4 mm和2 mm试验一定要严格执行。如果2 mm试验时道岔不能锁闭，说明道岔密贴过紧，反映在动作曲线上会显示其锁闭值突增，在液压道岔的锁闭值>200 W后，运用中的道岔就会出现不能锁闭情况。

例如：2009年9月17日，兴业站15#/17#道岔反位不能锁闭。这是由于几天前台风大雨过后，道床没有及时擦油，以及转辙机的溢流压力变化所造成的。在监测机上显示17#道岔分别在9月10日、11日、15日、16日出现4次难锁闭的曲线图。在由定位向反位转换过程中，总是在反位锁闭当中电机有空转的情况，只不过有时在8 s或10 s的时间内道岔能转换到底，而这恰好是反映道岔出现异常情况没有被发现，最终在17日3：37发生了道岔故障。这说明，微机监测的过程也要与外界的各种因素联系起来加以考虑，特别是当内外因素处于临界状态时，往往就是易出问题的时候，要更加注意各种征兆现象的出现，提前加以防范。

1.2 道岔无表示 道岔无表示的故障主要表现在表示电路，故障原因很多，如接触不良、卡缺口、雷害等。对于ZD6型道岔，还存在当摩擦电流增大时减速器会反转，致使自动开闭器接点断开而失去表示，挤切销变形使移位接触器接点断开而失去表示等情况。目前，故障反映在微机监测上的只有表示电压的实时值、日报表以及日曲线。当在表示电压实时值窗口发现与过去的参数有较大变化时，必须打开其日曲线进行前后观察，进而分析是不是因下雨漏流大、雷电感应、电缆绝缘下降、表示二极管击穿等原因造成。

ZD6道岔的摩擦电流增大造成无表示应引起注意。2008年1～6月半年时间里笔者在玉林Ⅱ场值班时就处理过3次这样的故障，频率相当高。因此，每次检修道岔调高了摩擦电流，或哪一组道岔更换了新的摩擦带以后，就要注意观察其道岔动作曲线。如果发现其曲线在道岔锁闭后的1 s之内出现不正常的电流：在单动道岔时其电流由0值升至解锁值；多动道岔时其电流由工作值升至解锁值。这就是因摩擦电流增大后，在道岔锁闭时迫使减速器回转带动电机反转的电流。它致使自动开闭器接点断开而使道岔无表示。

道岔卡缺口引起无表示的情况，往往是由于道岔检修或配合工务整治后，螺栓没有紧固或道床变化，经过列车压道后致使一侧的表示缺口卡阻。在调阅这类道岔动作曲线时，会发现其曲线很完整，也就是说道岔能完全转换到底，再根据道岔一侧有表示，一侧没有表示的特点，可以说明启动电路和表示电路本身没有问题，只是卡缺口断开了表示接点。

接点接触不良、卡缺口等对道岔表示电路影响是直接的，立竿见影。而电缆绝缘的下降引起表示电压的下降，是一个缓慢的过程，这种情况也要加以重视。例如：2008年12月9日玉林Ⅰ场194#道岔反位时其反位表示断断续续，表示电压已经从60 V下降到40 V，道岔A，B端电缆对地绝缘只有0.7 MΩ，且线间绝缘已为0，引起反位表示继电器时吸时落。电缆绝缘故障处理起来往往耗时很大，因此不能等故障发生才进行整治，而必须在平时的测试和监测中进行比较对照，观察电缆绝缘是否持续不断地下降、电压降幅是否过大、继电器吸起的门坎电压是多少，从而及早发现和解决问题。

2 轨道电路故障的诊断

2.1 电压曲线出现激烈波动的故障 随着新技术、新材料的投入使用，轨道电路的故障明显降低。目前，轨道电路的薄弱环节主要在钢轨接头处：一是轨头绝缘在夏天容易被顶死；二是在接头处容易形成肥边引起短路；三是接头处的引接线接头受振动而出现松断现象。钢轨接头处的故障除了加强设备巡视外，再就是利用微机监测来预防预报。不管是绝缘顶死、肥边短路、接头松断情况，它们在故障出现前都有时隐时现的征兆，必须细心观察。特别是在大站调车线，由于线路维护相对不被重视，线路运用质量较差，经常有肥边短路的情况发生。如果有车列过完其所在区段的下2个区段后，红光带才消失，或者在调车过程中，邻线某一区段出现闪红现象，一般情况下，这就是绝缘顶死或钢轨肥边短路的征兆，或者是引接线已经松动。反映在电压波形上会出现上下激烈的跳动，实时电压也会出现闪红现象。这些情况说明，故障的临界点已经产生，必须及时处理，以免后患。例如：2007年12月12日15：00在玉林Ⅱ场调阅各轨道电路运用情况过程中，发现211DG实时电压有闪红状况。再调阅该轨道区段的电压曲线，发现其波动下限值在9.5 V左右，刚好有列车通过后其电压又变为14.5 V。经现场检查发现，211DG受端电源双引接线在轨腰处有一根塞钉已断，另一根的塞钉螺母已松动，是因该处钢轨接头有落差，列车通过时振动大所致。

2.2 电压曲线持续下降的故障 道床状况不良会引起轨道电路不同程度的漏流。因此，在雨天应及时调阅各轨道电路的运用情况，查看轨道电压日曲线图。一般轨道电路电压的下降值在2～3 V左右，如果电压下降的幅度过大，有的可以从24 V下降到18 V以下。这是不正常的，应从以下几方面查找原因：一是道床排水不畅，积水过多；二是道床油垢严重；三是道床矿粉严重，致使轨道电路漏流过大，电压下降明显。

但有些轨道电路电压的下降是持续缓慢的，如股道接续线塞钉头的锈蚀、电缆破损绝缘下降等情况。这是由于在安装接续线时塞钉头没有打紧，又未用油漆封口，尤其是在渡线交接处由于受客车排出的污水腐蚀，时间久后产生严重的锈蚀，使接触电阻增大，压降也就随着增大，继续恶化就会形成开路的可能。而电缆破损引起绝缘下降同样也比较缓慢。因此，在调阅这些参数时，要相隔一段时间比较前后的数值变化，最好是在同等气候条件下进行。如果比较的电压值呈下降趋势，说明该轨道电路需要整治。

3 2000A自动闭塞故障的诊断

3.1 补偿电容的故障 补偿电容是保证区间轨道电路的传输距离和信息传递不失真的元件。从现场运用情况可知，在某一轨道区段，当有1个补偿电容发生故障时，轨出1电压会降低100 mV左右；当连续2个补偿电容发生故障时，轨出1电压会降至原来电压的50%；而当连续有3个补偿电容发生故障时，钢轨的传输通道即呈感性阻抗，轨出1电压会降低至240 mV以下，该区段即会亮红光带。而补偿电容的好坏，在现场是很难检查判断的。如果通过微机调阅轨出1电压曲线，即可明显分辨出补偿电容有无故障，有多少个补偿电容已经发生故障。虽然下雨时轨道电压也有明显的下降，但其下降的过程特征与补偿电容发生故障时是有区别的。下雨时，轨出1电压曲线是斜坡式地下降（如图1），雨后其电压会逐渐回升到原来值。而补偿电容故障使轨出1电压曲线呈90°直角下降（如图2）。所以，在调阅轨出1电压曲线时要仔细区分它们的变化特征。

图1 下雨前后轨道电路电压曲线变化图

图2 补偿电容发生故障后轨道电路电压曲线变化图

如果补偿电容靠近发送端，其发生故障后对小轨道的影响比较直接。例如2006年11月10日，黎湛线1206G在列车通过后，轨出1电压突然从546 mV下降到486 mV，且电压曲线出现锯齿波（如图3）。现场检查为补偿电容C16的塞钉松动。再检查到C4也同样松动，锤紧后轨出1电压升到601 mV，轨出2电压由原来的110 mV上升到126 mV。原因都是工务机械段在该区段上行线长距离换轨，补偿电容塞钉没有打紧。

图3 接触不良时轨道电路电压曲线变化图

3.2 区间轨道电路的故障 在区间的ZPW—2000A无绝缘移频自动闭塞电路中，如果轨出1、轨出2电压完全为0时，主要考虑引接线或调谐单元损坏问题；如果轨出1电压<140 mV，轨出2<60 mV时，则应该考虑断轨情况的发生；如果红光带时有时无，可能是引接线已经松动，需要进一步判断是发送端还是接收端故障。这要从以下几个调阅参数来确定：①如果发送电压为0 V，发送载频、低频为0 Hz，则可判断故障在发送端；②如果在发送端工作正常的情况下，轨出1<240 mV，XGJ>20 V，则为主轨道发生故障，故障点在本架信号机处的接收端（近端）。但这时又有2种情况：一是主轨道本身电压正常，但室内接收不到，则是引接线、调谐单元、电缆模拟网络等发生故障造成；二是主轨道本身电压不正常（如钢轨断或被短路），室内同样收到不正常的电压。当轨出2<80 mV，XGJ>20 V时为小轨道故障，故障点在下一架信号机的接收端（远端），此时2个闭塞分区都会亮红光带。

例如：2007年9月12日08：24，仁东站至玉林站下行线X1LQG，1349G突然出现红光带，通过微机调阅X1LQG，1349G的轨出1、轨出2的日曲线发现，X1LQG的轨出1电压曲线正常，1349G的轨出1、轨出2电压曲线值为0，（即X1LQG接收不到1349G的小轨回执信号使X1LQG的GJ↓而亮红光带）1349G本身没有主轨信号输回也亮红光带。依据监测和测试的结果分析，即可判断出此故障点在1349G接收端，且故障有2种可能：一是引接线被盗，二是接收端的调谐单元和匹配变压器损坏。随即指导故障处理人员带足备品，直接到1349G接收端进行抢修，到达故障点后，发现调谐单元和匹配变压器均被不法分子偷盗。

4 结束语

上述诊断方法和实例说明，运用微机监测诊断故障具有极高的可靠性和很好的操作性。笔者从2006年至今，由于采取微机监测手段，使设备故障隐患的诊断正确率达到了90%以上，有些隐患因及时处理而没有升级为行车故障，有效地维护了信号设备的正常运用。