UM 2000轨道电路电气特性研究与故障分析

杜子顺

（北京铁路局唐山电务段，河北 唐山 063000）

UM 2000轨道电路电气特性研究与故障分析

杜子顺

（北京铁路局唐山电务段，河北 唐山 063000）

UM2000轨道电路是由法国CSEE公司生产的一种无绝缘数字编码轨道电路。该类型轨道电路可满足高速铁路列车控制系统对于地—车数据传输信息量的要求。对此问题的研究中，我们发现UM2000型轨道电路是石太客运专线所有信号设备当中的薄弱环节，加之我们尚缺少这类设备的维修经验以及完整的维修体制，为全面适应石太客运专线安全、快捷的运营需要，通过对石太客专线UM2000型轨道电路的调查统计、分析、研究，从根本上找到了一些突出问题的原因，采取了针对性较强的整治措施，提高了设备的稳定性，确保了列车运行更加安全正点。

石太客专；UM2000；故障分析

1 UM2000轨道电路的应用

1.1 SEI系统简介

SEI列控连锁一体化系统，在完成车站连锁功能的同时，完成轨道电路编码、信号机点灯控制和应答器编码及控制功能，系统集成度高，安全可靠，达到SIL4级要求，具有较成熟的运用经验。

1.2 UM2000轨道电路

1/P码轨道电路沿袭了UM2000的硬件配置和安装方式，不同的是其发送的低频信息为单频，而非UM2000轨道电路的27种低频组合的形式，主要目的是实现兼容性目标，与CTCS-2级标准统一，满足各种跨线车运行的需要。

在道岔、站内轨道电路以及与其他类型轨道电路交界处可能需要使用机械绝缘节。

轨道电路同时还包括用于纵向感抗补偿的补偿电容以及调谐补偿单元（用于补偿调谐单元的故障所带来的风险）。

1.3 UM2000电气特性

1.3.1 最小短路电流值

无岔的轨道电路：频率1700，2000和2300Hz时为0.500 A；频率2600Hz时为0.450 A。

有岔的轨道电路：频率1700，2000和2300Hz为1.000 A；频率2600Hz时为0.900 A。

1.3.2 分路极限

轨道电路内：分路灵敏度：0.15Ω。

动态分路：CRR接收板中集成了一个“突降检测”功能。该功能可以根据列车进入绝缘节区域预期轨道电路的下降。在调谐区内由于动态分路功能的存在，死区段长度≤1.5m。

静态分路：在电气绝缘节区域内设置一个单独的0.15Ω分路，必然至少导致与电气绝缘相邻的两个接收器中的一个落下。按静态分路试验，调谐区死区段长度≤11.5m。

1.3.3 线路道砟电阻

轨距1.435m、60 kg/m焊接长钢轨、碎石道砟线路和水泥轨枕、整体道床线路，区间开阔地带1.5Ω.km，车站1.0Ω.km。

1.3.4 轨道电路长度

按上述数值考虑，区间一般可达1 400m，站内可达1 100m。

实际运用中，轨道电路长度在700m左右。区间一个闭塞分区一般划分为2个区段，站内股道一般划分为2个或3个区段。

在站内，最短轨道电路长度一般要满足≥50m。

若邻线安装了同频的轨道电路，轨道电路的极限长度是：对于无岔区段时最长600m，对于有岔区段最长300m。

2 UM2000轨道电路应用及故障预防

2.1 故障判断

经过调查造成UM2000轨道故障多发的主要因素有以下几个方面：

第一，法方提供的SEI设备板件质量低。第二，设备运行环境恶劣，条件达不到设备正常运行的技术标准。第三，设备均属高新设备，维修人员缺少维修经验，缺少具体的维修体系。第四，外界不可抗因素导致故障发生。

由于我们现在还不具备对故障板件进行检测维修的权限和技术条件，对于故障的判断和定性只能通过本地维护终端（Silam）以及板件面板上的指示灯判断故障范围，最终通过整体更换板件来确认是否为板件故障，所有疑似故障板件返厂维修。

经统计从维修报告中发现故障板件多为芯片发生故障，成为目前UM2000型轨道电路的主要故障。

2.2 故障维修

UM2000型轨道电路的故障判断，可以在分线盘进行室内、外故障界定。

在分线盘发送和接收端，测量发送和接收电平是否与调整表相近。如接收端测到的电压值与调整表的调整值相近，说明故障在室内接收端。当接收端接收不到电压或电压值很低，则测试发送端的电平是否正常，如发送端电平正常，则故障在室外。需要注意的是在发送、接收回路中产生短路故障时，轨道电路的送、受电压都可能很低，此时应分步将分线盘送、受电端子线头断开，通过测试空载电压来进一步分析和判断。

2.2.1 首先甩开分线盘接收端电缆，用移频测试仪测量这两根电缆和发送端子的电压、频率是否正常;这样可以判断故障在室外或室内。

2.2.2 发送电压、频率不正常，一般可以判断为室内发送故障。首先去测量SEI设备柜PIV组匣的发送接口，看输出是否正常，若正常可判断为组匣至分线盘间有断线；若不正常（没有输出）则判断为组匣内部故障。

2.2.3 发送电压、频率正常，接收电压、频率不正常或没有，可以判断为室外故障。这时从发送端的匹配变压器、调谐单元、轨面逐个测量电压、频率，同时认真检查匹配变压器、调谐单元接线端子是否接触不良，钢轨是否有短路现象或补偿电容是否有损坏;接收端逐个测量调谐单元、匹配变压器电压、频率，同时认真检查调谐单元、匹配变压器接线端子是否有接触不良现象。

需要注意的是当多个区段红光带时，兼相应信号机灭灯时，应首先考虑这几个区段是否为同一PIP组匣负责控制。重启PIP组匣后可恢复。若多次重启故障仍未恢复，可考虑更换组匣。

2.3 故障预防

2.3.1 板件故障

第一，保持室内卫生，使机械室环境达标。第二，板件定期除尘，减少静电对电子元件的影响。第三，建立板件运用档案，掌握板件状态，合理调配板件的使用。第四，对疑似故障板件进行详细检测，与厂方沟通，对惯性板件芯片问题采取升级换代的办法处理。

2.3.2 PIV组匣故障导致瞬间重启

第一，对PIP组匣进行定期重启维护，避免程序长时间运行发生停滞造成故障重启的概率。第二，对电源板（CALS）定期进行测试，发现电源超限及时更换调整。第三，对防干扰器件（二极管、压敏电阻）定期测试，保证作用良好。第四，改善电源质量，减少电源不稳定造成的干扰。第五，对贯通接地线定期检查，保证完整且接地良好。第六，对室外调谐区引接线、扼流变压器引接线消除虚接、断股、螺丝松等问题。

2.3.3 BU连接松动虚接造成故障

第一，通过维护终端SILAM数据实时查询，掌握轨道电压波动幅度和波动频次，对于异常的信息，进行复查处理，预防故障的发生。第二，提高轨道检修质量，消灭由于螺丝松动造成的轨道红光带故障。第三，利用轨道电路集中检修，对调谐区参数进行测试计算，判断调谐区的性能。

3 结束语

通过对石太客专线管内UM2000型轨道电路故障的调查统计、分析、研究，我们从根本上找到了一些突出问题的原因，采取了针对性较强的整治措施，提高了设备的稳定性，轨道电路故障率总体上得到了一定的控制，但一些冷门故障时有发生，轨道电路故障占据石太客专信号设备故障较大比例，怎样想方设法更加有效地控制轨道电路故障仍然是我们长期不断探索的课题。

[1]林瑜筠.区间信号自动控制[M].北京：铁道出版社，2010.

[2]北京铁路局.石太客运专线行车组织细则[G].2009.

[3]铁路信号维护规则技术标准Ⅰ、技术标准Ⅱ[S].中国铁道出版社；2009.

[4]石太客专信号培训资料[G].安萨尔多公司，2008.

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1671-0037（2014）04-92-1.5