浅谈25HZ轨道电路故障处理方法

夏文��

摘 要：铁路信号是组织行车运行，保证行车安全，提高运输效率，传递信息，改善行车人员劳动条件的关键技术。铁路信号是铁路运输生产的一个生产部门，它在铁路现代化建设和国民经济发展中起着极其重要的作用。轨道电路又因为在铁路信号中起着关键的作用，更显其重要性。本论文主要是就信号设备维护当中97型25HZ相敏轨道电路故障处理进行一些探讨。从97型25HZ相敏轨道电路来讲，当轨道电路空闲且设备良好时，轨道电路继电器衔铁应可靠吸起。轨道继电器轨道线圈上的有效电压应≥18V，轨道线圈电压相位角滞后于局部电压相位角应在90±30°以内。轨道电路在任何一点被列车占用时，即使只有一个轮对进入轨道电路，轨道继电器应立即释放衔铁。当轨道电路不完整时，断轨、断线或绝缘破损时，轨道继电器应立即释放衔铁，关闭信号。对某些轨道电路，还应实现由轨道向机车传递信息的要求。用0.06Ω标准分路电阻线在轨道电路送、受端轨面上任一处分路时，轨道继电器（含一送多受的其中一个分支的轨道继电器）轨道线圈电压应≤7.4V。轨道电路电源屏至送电端轨道变压器一次侧的电缆允许压降为30V。轨道继电器至受电端轨道变压器间的电缆电阻不大于150Ω。25Hz电源屏输出轨道电压220±6.6V，局部电压110±3.3V，局部电压相位角恒超前轨道电压相位角90°±1°。相邻轨道区段应满足25Hz相敏轨道电路极性交叉要求。

关键词：轨道电路；设备维护；列车；故障处理

1 轨道电路状态分析

1.1 不同情况下轨道继电器的状态

对轨道电路的基本要求是：当轨道电路上没有车且设备完整时，轨道继电器应该可靠吸起。当轨道电路上有车占用或钢轨断裂或轨道电路的有关元件发生故障时，轨道继电器应该可靠失磁落下。在调整、维修轨道电路时，要保证轨道电路在以下3种基本工作状态下正常工作：

（1）调整状态，即轨道电路空闲，设备完整的状态。此时，轨道继电器应可靠吸起，前接点闭合。

（2）分路状态，即轨道电路上有车占用的状态。此时，轨道继电器应该可靠失磁落下，后接点闭合。

（3）断轨状态，即轨道电路的钢轨发生断裂的状态。此时，轨道继电器应该可靠失磁落下，后接点闭合。

1.2 轨道继电器的技术要求

轨道电路的3种基本工作状态的工作情况与它的3个可变参数，即钢轨阻抗、道碴电阻、电源电压的变化有关。要求轨道电路在下列最不利工作状态时，应该可靠工作：

（1）电源电压最低，钢轨阻抗最大，道碴电阻最小，轨道电路为极限长度时，轨道继电器应能可靠工作。

（2）电源电压最高，钢轨阻抗最小，道碴电阻最大，用0.06Ω标准分路电阻线分路，轨道继电器应能可靠失磁落下，继电器残压不得大于7.4V。

2 轨道电路故障分析

轨道电路发生故障时显现两种现象：有车占用无红光带和无车占用有红光带。

2.1 有车占用无红光带

发生这一类型的故障相当危险，很容易引发大事故，故障后应先停用设备后处理。其原因一般有以下8个方面：

（1）“死区间”过长，属设计原因，一般不会出现。

（2）设有轨端绝缘但没有设受电端的渡线或侧线，因轨端接续线或岔后跳线断、脱，而造成“死区间”。

（3）轨面电压调整过高或送端变阻器调整的阻值过小，造成车辆压不死。

（4）一送多受的轨道区段因各受电端相距较远，轨面电压调整不平衡，有个别受电端轨面电压过高，造成车辆压不死。

（5）车辆轮对分路不良。由于轨面生锈，车辆自重过轻以及轮对电阻过大等所致。

（6）控制台光带无表示信息。

（7）轨道继电器有剩磁或接点卡阻、粘连等。

（8）其他电源混入，如移频电压干扰等。

当轨道电路出现红光带时，可以在分线盘测试。若在分线轨道电路受电处测得的电压较平时偏高，则为室内断路故障。若电压低，则应在分线盘上甩开一个端子，若电压仍然较低，则为室外断路或短路故障；若电压升高，则应该重点检查室内是否短路。尤其应注意的是，一送二受或一送三受的轨道区段，若DGJ不吸起，则应先看DGJ1和DGJ2是否正常；若DGJ1和DGJ2正常，再查DGJ电压。

2.2 无车占用红光带

此为现场常见故障，也是多发故障，在下面将要进行详细的讲解。

2.2.1 断路故障分析

2.2.1.1 送电端断路故障分析

（1）在XB1型轨道变压器箱1、3端子（以单送为例）上测量

①若有交流220V电压，说明室内已将GJZ、GJF送至本区段。

②若无交流220V电压，说明室内未将电源送至本区段。

（2）在XB1型轨道变压器箱2、4端子上测量

①若有交流220V电压，说明熔断器正常。

②若无交流220V电压，至少有一个熔断器熔断，分别判断之。

（3）在BG1-50型变压器Ⅰ次侧测量

①若有交流220V电压，说明端子2、4至Ⅰ1、Ⅰ4之间配线良好。

②若无交流220V电压，说明端子2、4至Ⅰ1、Ⅰ4之间配线断线，分别判断之即可。

（4）在BG1-50型变压器Ⅱ次侧测量

①若有电压，说明变压器正常。

②若无电压，Ⅱ次侧两组线圈均使用，首先测量封线是否正常：

a、封线两端有电压，说明封线断线。

b、封线两端无电压，说明封线良好（仅限于同一区段，仅存在一处断路；若同一轨道区段同时存在两处断路，即使封线断，在封线的两端也测不到电压）。若封线正常，说明变压器故障。

（5）变压器故障的与判断

设BG1-50型变压器Ⅱ次侧封连Ⅱ3、Ⅱ4，使用Ⅱ2、Ⅱ5；封连Ⅰ次侧Ⅰ2与Ⅰ3，使用Ⅰ1与Ⅰ4。

①Ⅰ次侧的判断

a、若Ⅰ1-Ⅰ2-Ⅰ3-Ⅰ4之间均为110V电压，则Ⅰ次侧正常。

b、若Ⅰ1-Ⅰ2之间有220V电压，说明Ⅰ1-Ⅰ3断线。

c、若Ⅰ3-Ⅰ4之间有220V电压，说明Ⅰ4-Ⅰ2断线。

d、若Ⅰ1-Ⅰ2-Ⅰ3-Ⅰ4均无电压，说明封线断。

②Ⅱ次侧的判断

若Ⅱ次侧各端子之间均无电压输出，则可以判明是Ⅰ次侧的故障。否则，是Ⅱ次侧故障，判断方法如下：

a、先是甩开Ⅱ次侧的封线（因为Ⅱ2Ⅱ5通过轨道与受电端构成了回路，易形成串电现象，若不甩开封线，即使端子的引出线断开，也能测到电压）。

b、分线圈测量，即可以判断出是哪个线圈或引出线断线。

注意：

a、从变压器Ⅰ次到变压器的Ⅱ次进行测量时，应注意更换万用表挡，防止烧坏万用表。

b、判断变压器Ⅱ次故障，最好甩掉封线，防止因记错电压数值而发生误判。

（6）在送电端轨面及限流电阻上测量

①若限流电阻电压为0V，轨面电压为0V，则说明从轨面到变压器Ⅱ次侧发生了断线故障。

注意：限流电阻电压与轨面电压之和为Ⅱ次侧电压。

②若限流电阻电压为0V（或接近0V），轨面电压接近Ⅱ次电压，则说明从送电端到受电端（共用部分）发生了断路故障。

注意：限流电阻上的电压是区分轨道电路故障性质的重要数据，所以测试时，应与平时的数据进行认真比较。

2.2.1.2 线路部分断路故障分析

（1）若在送电端，电压已经送上轨面，但在受电端测不到电压，则说明线路部分发生了断路，则应用万用表在线路上进行查找，电压从有到无之间为故障点。

注意：在线路上测量，应特别注意岔后跳线是否正常，同时，应该防止轨面生锈而造成表笔接触不良测不到电压，从而造成误判。

（2）若相邻两轨道区段同时出现红光带，则应注意检查极性交叉。检查方法如下

方法1：检查确认轨道绝缘良好后，用万用表交流2.5V挡先测轨面电压UAD，再用一根导线封连绝缘，与此同时测试另一轨端绝缘电压UDC。若UDC>UAD，说明没有极性交叉。

方法2：先联系要点，同时封连两组端绝缘，若两个轨道区段同时亮红光带，说明极性交叉正常。

方法3：在轨端绝缘处交叉测量UAC和UDB，若UAC和UDB低于轨面电压，说明极性交叉正常。

2.2.1.3 受电端断线故障分析

（1）DGJ（直股部分）侧发生断线，DGJ1（弯股部分）侧正常。

现象：送电端限流电阻电压略有降低，而轨面电压略有升高。

分析：若DGJ↓，DGJ1正常，则轨道电路仍有一个负载。

（2）DGJ1（弯股部分）侧发生断线，DGJ（直股部分）侧正常。

现象：送电端限流电阻电压有降低，而轨面电压有较大升高。

分析：若DGJ1↓，则DGJ1↓→DGJ↓，从而将轨道电路的两个负载均断开，从而减小了限流电阻上的压降。

注意：

（1）测量受电端BZ4型变压器Ⅰ次与Ⅱ次电压时，应注意变换表挡。

（2）BZ4型变压器Ⅱ次侧电阻为20Ω左右。

（3）切割弯（直）股时，当弯（直）股无电压时，应注意检查的后路线是否良好。

（4）开路故障应注意查“三线”，即轨端接续线、轨道电路路线和变压器箱连接线。若从送电端至受电端顺序查找，则电压突然下降之处是故障点；若从受电端至送电端顺序查找，则电压突然升高之处是故障点。

2.2.2 短路故障分析

造成短路故障的主要原因如下：（1）轨道电路岔后极性绝缘破损。（2）轨道电路安装装置角钢绝缘双破损。（3）轨距保持杆绝缘和和轨道电路第二、第三连接轩绝缘破损。（4）轨端绝缘双破损（有些相邻区段轨端绝缘双破损只有一个区段亮红光带）。（5）变压器箱连接线轨端绝缘双破损。（6）变压器箱连接线接触轨底或混连。（7）岔后路线接触轨底。（8）交分轨道电路垫板杆件擦角钢。（9）异物短路，诸如铁丝、车辆上的部件等。（10）其他钢管、钢丝过道接触轨底。

轨道电路的短路故障，在现场较为多见。但自从有了钳流表之后，使得轨道电路短路故障的处理，变得简单了。

故障举例：限流电阻电压接近Ⅱ次输出电压，轨面电压接近0V。

分析：（1）送电端变压器箱至钢轨的引接线上；

①有较大电流，说明短路点在轨道部分或受电端。

②有较小电流（较正常值减小），说明短路点在轨道箱内或箱壁上。

（2）轨道部分容易造成短路的点较多，应注意检查轨道电路安装装置、尖端杆、第一连接杆、轨距保持杆、岔后绝缘等处，正常时均不应有电流；若有电流，则说明发生了短路故障。

注意：平时应注意多观察、分析轨道部分电流正常时的分布情况。

（3）两个受电端，若任一侧的电流明显增加，而另一侧明显减小时，则电流增加的一侧存在短路现象。

注意：用钳流表查短路故障时，若在同一线路上，电流从某一点突然变小时，则此点为短路点的其中之一，再从另一线路上查找另一点即可。

2.2.3 常见故障分析

2.2.3.1 几个区段同时出现红光带，应重点检查电源熔断器和电缆。

2.2.3.2 两个区段同时出现红光带，一般是相邻处的轨端绝缘破损。

2.2.3.3 只有一个区段出现红光带，先在分线盘区分故障的范围。确定为室外故障后，再去室外处理。

（1）若靠近送电端，先测轨面电压，若电压较高，一般为开路故障，可直接向受电端查找。

（2）若靠近受电端，先测受端轨面电压。当轨面电压高于0.6V时，若是一送一受的轨道区段，故障肯定在受电端至室内方面。一送多受区段，应开箱检查，分别进行区分。当轨面电压低于0.6V时，有4种情况：

①测BG2型变压器Ⅰ、Ⅱ次侧电压是否成比例或测Ⅰ、Ⅱ次侧电阻值，判断是BG2型变压器短路。

②用钳流表测量，判断是否轨道电路短路或半短路。

③重点查找“三线”，即轨端接续线、轨道电路路线和箱盒连接线，判断是否轨道电路开路或半开路。

④用钳流表测量BG2型变压器二次侧有电流，说明受端电缆混线。

总之，当室外设备发生故障时，除对故障多发部位进行重点检查外，在测量时，应将所测数据与平时的记录作比较，防止发生误判。

2.2.4 轨道电路闪红光带故障

轨道电路的正常工作25HZ相敏轨道电路是靠送电端供出轨道电源经有关设备和轨道传送到受电端，再由有关设备接收并进行相位鉴别使轨道继电器吸起。当送、受电端有关设备故障或轨道电路有车占用（也包括断轨等故障），都会使轨道电路由调整状态变成分路状态。如果发生的是瞬间故障，故障后又立即恢复了，那就是闪红光带故障。