浅谈JT1-CZ2000型机车信号主机的检修

陈忠亮

*西安电务段新丰镇车载设备车间检修工区 技师，710608 西安

随着机车信号车载系统设备安全性和可靠性的大幅提高，机车信号在现有铁路运营中发挥的作用也越来越重要。在西安电务段新丰镇车载设备车间负责维修的机车信号设备中，有340余台JT1-CZ2000型机车信号主机，占机车信号主机运用总数的97%。该设备在西安电务段自上道运用以来，故障率比JT1A/B型机车信号主机虽有大幅降低，但是随着运用时间的持续，其主机内集成芯片、分立元件、纽子开关、按钮等元器件都会有一定程度的老化，参数指标也发生变化，一旦主机发生故障，其判断和处理相对困难。究其原因是目前使用的BT-01T/H机车信号车载设备测试台只能在主机上电工作正常时，才能对其技术指标进行测试。而当主机技术指标不符合标准时，测试台仅仅能给出故障提示，不能准确提供故障的具体位置，需要通过检修人员依据故障现象进行判断和处理。下面就以主机的6槽机箱构成为出发点，归纳总结几年来的检修经验，与大家一起探讨。

1 电源板

主机中有2块电源板，电源1上有5个LED指示灯(50V、50VD、110V、Ⅰ端、Ⅱ端 );电源2上有4个(50V、50VD、110V、12V)。50V灯亮，表示电源板输出的工作电源(DC48V)正常;50VD灯亮，表示电源板输出的动态点灯电源(DC48VD)正常;110V灯亮，表示机车供给电源(DC110V)输入正常;Ⅰ端灯亮，表示主机当前接收信息来自于机车Ⅰ端;Ⅱ端灯亮，表示主机当前接收信息来自于机车Ⅱ端;12V灯亮，表示输出到记录板DTU的12V电源正常。

2块电源板上各有1块DC/DC集成电源模块，其作用是将机车提供的DC110V电源变换成DC48V工作电源和DC48VD动态点灯电源(电源2上的12V电源由DC48V工作电源变换而来)。日常检修及故障处理时，要注意以下2点。

1．电源板上无50V(工作电源)输出时，应重点检查正向输入二极管D1及电源模块输入端并联的元件(包括压敏电阻和电容以及滤波电感)，有无断路或短路(短路时上电即烧电源板熔断器)。

2．电源板上无50VD(动态电源)输出时，应重点检查由主机板光耦芯片U37送来的动态控制信号(VO+，VO－)是否正常，电源模块控制信号输入端并联的二极管Z1是否被击穿;同时还要注意检测电源模块输出端并接的电容器是否被击穿(判断时要逐次甩开Z1，C6，C8各元件)。然后再确定电源模块本身是否已损坏。另外，电源1面板上安装了LX30测试插座，检修时还要查看该插座的连线是否良好，航插口是否清洁，不能进水或油而造成短路(运用过程中最好加航插塑料盖加以防护)。

在判断处理主机故障时，首先是观察电源板上指示灯的工作状态，根据其亮灭状态初步判断故障是工作电源还是动态电源;然后再通过更换板件来确定是电源板本身问题还是连接板或主机板的问题，从而进一步压缩故障的处理范围。

2 连接板

主机中的连接板连接着电源板与主机板，起着桥梁与纽带的作用。连接板上共有8个 LED指示灯:正常(A50C，B50C);工作(A50D，B50D);电源(A50V，B50V);SX/XX(上行/下行)。电源灯都亮，表示电源板1，2良好，也表明电源板输出到连接板上的电容C4和熔断器以及正向二极管D1、D13均良好。工作灯只亮1个，表示该机是工作机(供电电源为A50D或B50D)，灯灭表示为热备机。正常灯都亮，表示工作机和热备机都正常，即 A50C，B50C电源正常。需要说明的是:A50C，B50C正常输出的条件是主机板50VD良好及主机板上继电器RL0接点动作良好无粘连。而50D与50VD也是有区别的:50D代表点灯电源，其输出是正常电源50C通过主备机切换继电器RL1或RL2的吸起接点得到的，而50VD则仅仅代表了动态电源。上行/下行指示灯只能亮其一，表示人工对主机的上、下行控制。熟知了以上这几种电源的逻辑输出先后顺序，对于理清故障的处理思路很有帮助。

连接板上共有6只继电器:①主、备机切换继电器RL1、RL2(无保持作用的单线圈工作);②切换Ⅰ、Ⅱ操作端，选择不同端接收线圈的继电器RL5和RL6;③记录乘务员操作上、下行开关的RL3和向Ⅰ端或Ⅱ端操作端传送控制指令50V电源的RL7。

在主、备机切换继电器RL1、RL2电路中，各使用1组接点作为互控。在检修和故障处理时应重点检测其接点通断良好，不粘连。该电路设计为抢先电路，即主机上电后，工作机可以是A机，也可以是B机，可人工进行工作机和热备机的切换。在检测时就要注意检查切换按钮A、B通断良好，千万别造成2个按钮同时接通的情况，其后果是主机死机灭灯。若在主台测试中发现双机转换时间超标(大于0.5s)，就要重点检查与RL1、RL2并联的电解电容C1、C2有无漏泄。

切换Ⅰ、Ⅱ操作端，选择不同端接收线圈的继电器RL5和RL6，双线圈保持继电器。由于机车工况的变化，使得控制电源DC110V电压变化很大，有可能出现瞬间高电压、大电流对继电器RL5和RL6线圈造成冲击。在单端使用的信号主机中(如SS4型，DJ型等机车)，就曾频繁出现过RL5或RL6故障的现象(接点粘连，因为始终是ⅠD供电，ⅡD接线悬空，继电器无动作的机会)，虽然不影响运用，但双路接收信息变成了单路接收信息，双路冗余失去了作用。所以在上台检测时，应加强对测试结果X26接口检查栏的调看，如发现检查栏中IN21、IN22或IN23、IN24显示故障，就应及时更换对应的RL5或RL6继电器。

RL3和RL7同样也是双线圈保持继电器，其控制电源同为ⅠD或ⅡD(其中RL3是在RL7动作之后方可动作)。同RL5和RL6一样，在检修车型如SS4型，DJ型等单端使用的信号主机中，就要重点查看测试结果中Ⅱ-SZ这一项检查屏。如果显示SX、XX或Ⅱ50V输出故障，同样要更换对应的RL3或RL7。

需要注意的是:进行机车出入库检测，在对A/B机切换操作时，最好选在信号机点B灯或H灯(环线无码时)状态下进行，以此来确认连接板的完好性。因为假设主机板A接收正常能够译码为工作机，而主机板B收不到码或接收感应信号低于灵敏度时，切换至B机，主机点白灯后又会自动切换回A机，会给检测人员造成故障假象，这样不利于故障范围的查找。

3 主机板

主机中有2块主机板，每块主机板各有2个表示上行和下行LED指示灯。主机板通电后，LED指示灯同时闪烁1次，由此可判断LED是否正常，之后主机进行自检。自检通过后，只能有1个灯亮(亮上行灯或下行灯取决于操作端的上/下行开关位置)。

每块主机板由CPU板和底板组成。CPU板电路包括译码输出控制部分;底板电路包括信息的输入部分，输出及反馈输入部分，电源部分等。因为主机板的硬性故障大致上表现为上电后不点灯(包括主机不停自检闪白灯或某允许灯位不点灯)和点白灯后不译码(包括上下行都不译码或某一方向不译码)，所以检修时就应注意如下几点。

1．如发现主机上电后无表示，首先对电源模块P1(DC48V/DC5V)输入、输出电压进行测量，确保输出VCC为5V。P1的工作原理与电源板上大电源模块工作原理类似，也是要重点检查主机电源变换电路输入端的各元件(包括二极管Z3，Z4;电容C9，C10;压敏电阻MY1，MY2)有无击穿短路现象，测量时同样要把各元件逐个甩开进行。之后再测其输出是否正常，以此来确定电源模块是否有故障。

2．如果主机不停自检闪白灯或某允许灯位不点灯返回自检，应重点检查底板电路中输出与反馈部分。这多是由于光耦芯片故障，点灯继电器接点粘连等造成。其中继电器RL1～RL8分别对应着SD、B、HU、UU、U2、U、LU、L的输出，每个信号继电器有2组接点，13-9、13-11接点用来进行点灯输出及反馈检查，而4-6接点则用来检查继电器的落下状况是否良好;集成光耦芯片U16、U17是信号点灯反馈检查的光电隔离芯片，可利用好的电路板进行同部位对比测量，看其参数是否有较大变化来定位故障点。

3．主机上电自检通过点白灯后，如果不译码，则就要重点检查主机板上2组跳线组(L1，L3)的设置是否正确。由于主机板的设计采用了CPU板和底板DIP插接形式，这就为甄别定位主机板故障提供了方便。建议把故障主机板上的CPU板与无故障的CPU板进行对换，以此来判断CPU板是否良好。另外主机板上电源模块P3，P4是供给主机信号隔离放大电路使用的，其故障会影响模数A/D的转换及信号的正常译码，因此要对P3和P4的6管脚对5管脚和7管脚对5管脚进行测量，确定其输出为±(5±0.125)V。如果该电源模块输出电压不符合规定，将会影响信息隔离输入芯片U35的正常工作，从而导致主机不译码。

在保证CPU板和电源模块P3，P4良好的前提下，再重点对底板中来自于连接板的上/下行输入控制信号(参与上/下行译码的必要条件)，以及主机板中3路相互独立的动态监督电路信号(f1，f2，f3)进行检查，其中包括对光耦U33，D型锁存器U10，U28，U12及与之各管脚相关联的集成芯片的测量。

4 记录板

主机中的记录板共有8个LED指示灯:STM，ERR，COM，CAN，CFC，BTM，USB，DTU。在正常状况下系统启动后，8个灯同时闪烁2次，然后按照正常运行指示灯闪烁，即除STM、COM、CFC外，其余5个灯均不亮，转储时，USB会亮。记录板与主机板间存在着并行接口和串行接口，主要记录由机车提供的DC110V电源供电状态，主机箱内的工作温度;来自TAX箱的机车运行信息;上/下行控制指令的输入;机车信号的输出信息;主机的译码信息等等。由于记录板记录主机的开关量状态信息，是通过 U701、U705、U709、U713、U717、U721等光电隔离输入芯片采集而来，所以如果这些光耦芯片输入端(包括前置电阻)被击穿，造成短路时，将会影响主机的正常工作，使主机系统反馈检查不通过而出现死机。为此，在对主机进行故障处理时，要先行拔出记录板，再对主机故障进行判断处理，以排除记录板故障对主机造成的不必要影响。

5 结束语

由于目前的机车信号系统是由地面设备及机车车载设备共同组成，任一环节出现问题都会影响到机车信号的正常显示。所以在对主机故障进行查找时，要着眼于整个系统的各个方面，不仅要参考主机记录板的记录文件、监控装置的记录文件、乘务员的反馈信息，还要加强与地面各信号工区的联系，尽可能地缩小故障范围。另外，由于我国的地域广阔，温度差别较大，加之机车运用大多为长交路，主机工作时间相对较长，所以对于检测良好的主机还应进行高低温的老化试验，使一些隐性故障显现出来。而对于每次故障处理之后的总结记录更要加以重视，这对今后提升设备的检修质量和故障处理水平颇有益处。

［1］JT-C系列机车信号车载系统使用说明书(第3版)［R］. 上海铁路通信工厂，2007，11.

［2］中华人民共和国铁道部.铁路信号维护规则技术标准Ⅰ［S］.北京:中国铁道出版社，2006.