试论25Hz 轨道电路信号故障处理方法

杨洁

（朔黄铁路发展有限责任公司原平分公司，山西 原平034100）

轨道交通的发展为日常出行和物流运输提供了诸多的便利。为了保证轨道交通运输安全，通常会使用25Hz 轨道电路信号。但是由于工作环境、使用寿命等诸多因素的影响，25Hz 轨道电路也偶尔会出现一些故障问题，例如空闲红光带，线路短路、开路等。技术人员在熟悉25Hz 轨道电路主体结构的前提下，要掌握常见故障的表现和发生原因，一方面是做好日常的检查、维护，降低故障发生率；另一方面又要在故障发生后，准确判断、及时处理，避免故障损失的扩大化。

1 25Hz 轨道电路的结构组成

该电路的主要结构可以范围两个部分，即送电端和受电端。其中，送电端包含的设备有：扼流变压器（BE25）、供电变压器（BG25）、限流电阻（RX）以及熔断器（RD）等。受电端包含的设备中，除了相同的扼流变压器、限流电阻外，还有防雷硒堆（Z）、25Hz 轨道电路防护盒（HF）、电容（C）等。整个电路组成如图1 所示。

图1 25Hz 轨道电路示意图

扼流变压器是整个轨道电路中的核心设备。其作用主要有两个：其一是“桥梁”作用，将绝缘节两侧连通，让牵引电流能够利用扼流变压器无障碍经过，保证通路；其二是”通道”作用，让各类电气设备能够通过扼流变压器直接向轨道传输信号。当牵引电流经过扼流变压器时，牵引电流的阻抗几乎可以忽略，但是信号电流的阻抗则很高。当整个轨道电路通电运行后，在牵引电流的作用下，两条轨道上产生了方向正好相反但是大小相等的磁通，两者抵消后磁通为零。这种情况下，不会对信号传输带来干扰。但是在轨道电路的实际运行中，因为电阻不同，决定了两条平行轨道上流经的牵引电流无法做到完全相等。因此就会产生干扰。要想保证信号质量，就必须额外采取抗干扰措施。扼流变压器的组成示意图如图2所示。

2 25Hz 轨道电路空闲红光带故障

2.1 故障原因。作为25Hz 轨道电路信号最为常见的故障形式，其产生原因大体有三种：（1）钢轨折断。冬季低温环境下，或是遭遇冰雪灾害，钢轨的脆性增加。在振动、荷载影响下，容易发生开裂、折断的情形。但是在折断处仍然有部分连接，信号故障时有时无，导致断裂位置很难精准判断。（2）绝缘接头短路。绝缘接头在轨道电路投入运行一段时间后，因为自身磨损、环境影响，有较大概率发生接触不良。短路时容易产生空闲红光带。（3）除了上述两种常见原因外，另外像其他相关设备运行问题等，也会引发此类故障。

图2 扼流变压器示意图

2.2 处理方法。在明确了上述几种导致25Hz 轨道电路信号故障的原因后，可以尝试通过以下措施进行防控：（1）重视钢轨的常规养护和定期检查。特别是在遇到冰雪灾害后，应当及时进行钢轨表面冰雪清理。如果发现有冻裂问题，应及时进行处理。另外，对于投入使用年限较长的轨道，还要注意检查螺栓有无松动、脱离等情况，也要及时拧紧、更换。（2）绝缘接头可能因为振动、老化等原因而失效并形成短路，检查时发现此类问题，应当及时进行更换。（3）对于25Hz 轨道电路中的其他相关设备，甚至包括零扣件等，均有可能引起信号故障、造成空闲红光带，也需要列入日常检修的范围。所有故障在排除之后，还要进行调试，以确保故障彻底解决，轨道电路信号正常运行。

3 25Hz 轨道电路室外设备故障

3.1 故障原因。由于轨道电路运行的室外环境更加的复杂，出现故障的概率相对较高。除此之外，根据以往25Hz 轨道电路信号故障处理经验，室外设备故障除了具有多发性的特点，在故障问题的成因上，往往存在线路故障、设备故障等多种情形。除了会增加故障排查难度外，如果故障处理不及时，还有可能造成故障扩大化。虽然是室外设备故障，但是也可能与室内控制不良有关。因此在查找故障原因时，还要遵循从室内到室外的顺序。

3.2 处理方法。室内排查时，需要将万用表的两个接线夹，分别接到送电端子的两侧，观察万用表的电压示数。若发现送电端子正线的示数为110V，而侧线示数为220V，代表室内送电正常。然后还要按照上述方法检查受电端子的电压情况。若电压明显偏高，则需要检查引起电压异常的原因，排查故障后，通电运行观察，若仍然存在信号故障，则排除室外设备故障是由室内控制终端故障引起的。

此时再继续进行轨道电路的室外排查。技术人员需要掌握好“六句口诀”：轨道故障莫惊慌，查找方法测“压”、“流”。“压”、“流”单高朝受走，“压”、“流”双低向送行。延此方向去查找，故障就在突变处。在上述口诀中，“压”是指轨道面压、“流”则是轨条电流。技术人员在实际测量过程中，若存在“压高、流低”的情况，基本上可以认定为是发生了开路。这时再根据电流、电压异常变化位置，进一步确定其故障位置，然后重新连接后可以将故障排除掉。

4 25Hz 轨道电路信号故障处理的经验总结

近几年国内因为25Hz 轨道电路信号故障而引发的列车行驶安全事故有增加趋势，出于损失最小化考虑，必须要针对可能导致轨道电路信号故障的可能性因素，提前采取预防措施。例如通过日常的维护，对易发生故障的位置进行重点巡视。当然，相关的技术人员也要通过对以往检修工作经验的总结，制定针对25Hz 轨道电路信号常见故障的应急手册，或是借助于一些先进的监测仪器，通过监测轨道电路信号的异常，自动分析故障，帮助技术人员作出精准判断。考虑到轨道电路结构的复杂性和故障类型的多样性、隐蔽性等特点，要想实现对轨道电路信号故障的高效、准确处理，必须要做到以下几点：

第一，掌握故障排查的顺序，可以起到事半功倍的效果。例如，当不能明确的判断故障发生位置时，需要先检查列车的行车室，即控制端是否出现信号无法接收或指令无法下达的问题。如果行车室没有问题，或是故障处理后，仍然存在轨道电路信号故障，此时再按照顺序检查轨道电路的信号楼。按照从室内到室外、从表层到内部的大体顺序逐步排查，可以缩短故障排查周期，对减轻故障危害有积极的帮助。第二，技术人员要从日常的轨道电路维护做起，对25Hz 轨道电路中的重点设备、信号线路进行重点检查。如果发现有设备或零件老化，线路绝缘外套开裂、剥落等情况，要尽快更换，可以降低轨道电路信号故障发生率。同时，还要养成良好的职业习惯，例如总结以往列车轨道电路信号的常见故障、解决措施，然后制定相应的预案。确保在出现轨道电路信号故障后，可以第一时间进行判断，并启动相应的方案，做到故障问题的有效处理。

5 结论

在我国轨道交通事业蓬勃发展的过程中，运行安全问题也引起了管理人员、技术人员以及广大乘客的共同关注。25Hz 轨道电路在保障列车运行稳定与安全方面发挥了至关重要的作用，因此必须要确保25Hz 轨道电路信号的及时、精确传输。在日常检修中，技术人员应对轨道电路中的扼流变压器、轨道变压器、限流电阻等重要设备进行重点检查，确保不存在问题。当出现轨道电路信号故障时，技术人员也要凭借以往经验、利用专业技能，对故障作出准确、及时的判断，及时确定故障类型、制定故障处理方案，维护列车的安全运行。