铁路信号系统的故障分析与实践应用

杜华军

中国铁路北京局集团有限公司天津电务段 天津 300140

近年来，我国铁路运输事业快速发展，使得其安全问题也成为社会各界广泛关注的重点问题。而对铁路运输的安全性而言，科学设计、稳定运行的信号系统是基础保障。但是因为种种因素的影响，信号系统可能会出现各种故障，从而无法发挥其作用，会对铁路运输效率及安全性造成严重影响，需要通过研究信号系统构成与故障因素来解决这一问题。所以，相关人员应针对铁路信号系统的构成和故障因素展开探究，达到高效解决问题的目的。

1 铁路信号系统构成

1.1 信号系统

铁路信号系统经过多年的不断改进，主要分为六个部分，分别是车站联锁、区间闭塞、列车运行控制、行车调度控制、道口信号及信号微机监测。六部分都有其不同的作用，其相互之间的协调控制就组成了铁路信号系统[1]。车站联锁主要起对车站的道岔、进路和信号的监督作用，如果没有联锁，出现了故障，那么可能就会危及行车安全，并且联锁还对道岔和信号机有控制作用；区间闭塞部分主要就是将铁路网划分为不同的区间，让规定的车在规定的铁路上行驶；列车运行控制，当前我国治安情况非常好，监控器有很大功劳，监控器的存在是保证治安情况的前提，火车作为主要的出行方式，其中也安有监控器，列车运行控制部分的功能就是保证监控的正常运行以及列车超速时的超速警报提示；行车调度控制的作用是调度列车工作人员并指示其及时处理问题；道口信号和信号微机监测，前者是通过部分手段起警示作用，防止车辆、行人接近即将要通过列车的铁路，后者的作用主要就是监测信号系统的运行状态，并反馈问题。

1.2 信号设备及器材

铁路信号系统的使用设备主要是继电器、控制台、电源屏、信号机、轨道电路、转辙机。其中继电器主要作用是接通和断开电路；控制台是用来控制道岔的分离及开关信号，并对整个信号系统进行监督；电源屏主要是为整个铁路信号系统提供电力；信号机可以为信号显示器设置信号并显示；轨道电路利用轨道作为信息传播媒介，将列车运行状态及占用信息反馈给相关工作人员；最后，转辙机是变换铁路道岔的直接控制装置，它可以根据信号系统传递的信息进行轨道的变道，目前我国的转辙机取得了较大改进，已经逐步升级为自动化转辙机。

2 铁路信号系统设备故障及原因

2.1 铁路轨道分路故障的主要原因

铁路信号系统失效的一个主要因素是轨道电路的分支问题。钢轨表面易被污染与锈蚀，会对电阻率造成干扰，不利于电路传送信号。车流量会带来一些影响，列车行驶中轮对轨会产生一定的摩擦，在这期间会带走钢轨表面的污染与锈蚀，消除污染和腐蚀的关键因素是铁路运营期间列车的速度和数量。轨道表面的电压也会在电路分流器中引起不良现象。这将影响轨道上电路信号的传输，导致轨道电路中的路由问题。

2.2 电源出现故障的主要原因

若遇到停电而且无备用电源，干电池里的连接线断开，蓄电池里没有连接引出线等情况会导致信号设备的电源输出端无电压[2]。若遇到干电池里的端子不牢固、共用电源串电、蓄电池漏电、内电阻加大、交流电压降低、炭棒接触不好等情况会导致信号设备供电不足。若遇到端子半接触等情况会导致设备电源端的电压不稳定。

2.3 接触出现故障的主要原因

接触出现故障的主要原因在于端子松动、接点被氧化或者接触不良等。当接点被腐蚀、焊接线松动或虚焊会导致端子松动。当接点间存在灰尘、绝缘物等会引起绝缘现象，进而导致接点被氧化。当继电器，手柄，按钮和触点之间的距离相对较大，并且压力相对较小时，接触可能较差。

2.4 铁路信号微机联锁失败的主要原因

铁路信号微机联锁系统采用计算机网络控制技术。工作人员会接收到系统发出的断网提醒，从而做出正确的决策，使系统正常运行。存在许多类型的故障，其通常包括诸如上下计算机通信，信号，开关和轨道电路之类的故障。

3 解决铁路信号微机联锁系统故障的方法

3.1 网络中断故障处理

首先检查网线连接，观察指示灯是否正常闪烁。若网络连接没有问题，就要检测计算机内部程序的运作情况，一旦检测出问题妥善解决。若都没有问题，要检测计算机的网卡，可以换一个新的网卡，若网络正常就证明网卡存在问题。

3.2 上下位机通讯故障处理

先要查看上下位机通讯接口是否严紧，线缆是否断开，若一切正常，继续查看长线驱动，看其工作是否正常。线路如果一切正常，还要查看模板是否正常。

3.3 信号故障处理

在检测微机联锁系统的信号故障时，工作人员必须从分离器盘启动，并通过向引入继电器发出命令，这意味着启动控制电路都是正常的。大多数信号灯动作是禁止光线[3]。如果照明正常，则表示存在故障，工作人员应重点检测微机联锁系统中的室内接触线。

3.4 轨道电路故障处理

轨道电路中常见的故障现象有：轨道电路光带显示异常，为了解决问题，要在分线盘上检测轨道电路空闲状态下的电压数值。继电器的工作电压一般为9.7V。检测室外电路故障时要测量送、受电端变压器的电压，通过分段排除的方式来确定故障点的具体位置。

4 结语

经济的发展离不开铁路行业的支持，为了跟上时代的步伐，满足社会的需求，铁路行业也向着智能化和自动化的方向不断改进。在铁路行业中信号系统经常出现故障，影响了正常运行，相关部门对此问题加强研究，虽然已经取得了一定的成绩，但在实践中仍存在较多的故障问题，比如铁路轨道分路故障、电源出现故障、接触出现故障、铁路信号微机联锁失败等，影响着铁路信号系统正常作用的发挥，制约着铁路行业的健康与稳定发展，还需要投入更多的资源来解决故障。