馮磊立 上海鐵路局徐州電務段

ZPW2000A移頻軌道電路QGJ故障查找與處理

馮磊立 上海鐵路局徐州電務段

ZPW-2000A無絕緣軌道電路，是保證列車行車安全的重要基礎設備，發(fā)揮著檢查列車占用并向列車提供前方閉塞分區(qū)空閑信息的作用。QGJ電路是ZPW-2000A移頻軌道電路的重要組成部分，瞬態(tài)故障的查找處理是困擾設備運營單位的難題。通過現場故障實例，引出QGJ電路以及瞬態(tài)故障查找處理的流程以及需要注意的問題。

ZPW-2000A；QGJ電路故障；查找處理；瞬態(tài)故障

1 概況

目前，隨著中國鐵路的快速發(fā)展，ZPW-2000A無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)已經大量裝備于各速度等級的鐵路線路上，在鐵路運輸中發(fā)揮著保證安全和提高效率的雙重作用，也是中國鐵路向高密度、高運量、高速度發(fā)展所急需的基礎安全設備。該系統(tǒng)是在充分肯定、保持國外無絕緣軌道電路整體結構優(yōu)勢的基礎上，結合我國國情進行優(yōu)化后的研究成果，并且具有安全、穩(wěn)定和可靠的特點，同時也具有降低工程造價的優(yōu)勢。

ZPW-2000A系統(tǒng)室內設備性能穩(wěn)定，核心器材采用冗余方式，器材出現問題可以自動導向備機運行，作業(yè)人員只需要根據相應報警提示內容及時更換器材即可。但是，室內大部分電路故障情況復雜，并且現場作業(yè)人員業(yè)務素質參差不齊，對設備原理及性能狀態(tài)不清楚，處理電路故障往往比較困難，從而導致處理時間過長而嚴重影響運輸效率。本文將詳細闡述ZPW-2000A無絕緣軌道電路QGJ電路原理，總結出如何判斷處理的方法及處理過程中需要注意的問題，旨在幫助現場正確應對此類故障，降低設備故障對正常運輸秩序的干擾。

2 系統(tǒng)原理

ZPW-2000A無絕緣軌道電路主要由室外設備、室內設備以及連接室內外設備的電纜組成。室外設備主要由調諧匹配單元、空芯線圈、補償電容以及連接線等；室內設備主要由發(fā)送器、接收器、衰耗盒、防雷模擬網絡等。本文主要研究QGJ電路故障的查找與處理，將對QGJ電路的原理進行詳細的闡述。衰耗盒主要用于實現對主軌道電路、小軌道電路移頻信號的調整，給出相應的測試條件，同時給出發(fā)送、接收故障和軌道占用、出清以及運行方向的表示。QGJ繼電器由衰耗盒給出勵磁吸起條件，如圖1所示。

圖1 QGJ勵磁電路簡圖

衰耗盒接收軌入移頻信號，分別通過主軌道調整電路和小軌道調整電路進行調整，經過調整分別輸出本區(qū)段軌出1和運行后方區(qū)段軌出2信號，軌出1信號對應G、GH輸出去信號，軌出2對應XG、XGH信號并送至后方區(qū)段。同時檢查軌出1與前方區(qū)段送回的XGJ條件，若軌出1≥240 mV，且XGJ＞20 V，則衰耗盒a30、c30輸出直流24 V電壓，QGJ繼電器勵磁吸起。

圖2 GJ電路圖

圖2為GJ電路圖，GJ繼電器1-2線圈串聯(lián)QGJ繼電器第一組接點，在軌道空閑，設備正常時構成GJ繼電器穩(wěn)定勵磁電路；GJ繼電器3-4線圈串聯(lián)QGJ繼電器第一組接點，同時通過GJ繼電器第一組落下接點串聯(lián)電容元件。GJ從落下到勵磁吸起時，GJ的3-4線圈要先于1-2線圈發(fā)揮作用，原因如下：QGJ繼電器吸起后，QKZ通過QGJ第一組吸起接點傳遞到GJ的線圈1和線圈4，但是繼電器線圈1-2因線圈呈現感性，發(fā)生自感現象而產生電動勢阻礙線圈中電流的增大，從而延長繼電器勵磁吸起時間。而GJ繼電器的3-4線圈，在電路閉合的瞬間，電路如下：QKZ-QGJ11-12-GJ4-3-GJ12-11-C-QKF。電容C兩端電壓不會發(fā)生突變瞬間可視為短路，可以產生較高的電源電壓加在GJ的3-4線圈上，從而加快了線圈中電流增大的速度，使GJ迅速勵磁吸起。GJ吸起后，GJ11-12斷開，切斷GJ3-4電路；GJ11-13溝通R-C串聯(lián)電路，對電容放電。電源穩(wěn)定后，GJ1-2電路保持GJ吸起。GJ繼電器吸起接點溝通GJF繼電器的勵磁電路，GJF用于微機聯(lián)鎖的采集，并實現落下延時，GJF電路比較簡單，本文不再贅述。

3 存在問題

ZPW-2000A設備安全、穩(wěn)定、可靠，但在實際運用中設備隱患、故障時有發(fā)生，需要設備運營單位快速準確的查明原因，正確應對，把設備不良對正常運營秩序的干擾降到最低，接下來本文簡要介紹一例QGJ電路瞬態(tài)故障的查找和處理。

3.1 設備日常運用問題

2015年5月22日，隴海線沙塘站2430G（上行三接近）閃紅光帶。電務部門接車站通知，及時到行車室確認故障現象，到達行車室紅光帶已經消失。通過微機監(jiān)測、電務維修機回放，故障現象確實存在，列車出清2430G后，2430G再次紅光帶，10 s后自動消失。因此類故障屬于瞬態(tài)故障，電務作業(yè)人員無法實時參看故障時各類器材、繼電器的狀態(tài)以及各部分電壓變化情況，只能通過回放查看部分參數，給故障的查找與處理造成了很大困難。

通過微機監(jiān)測及電務維修機瀏覽回放發(fā)現，設備故障時，微機監(jiān)測主軌電壓正常，該區(qū)段為三接近區(qū)段，與站內4-8DG分界為機械絕緣節(jié)，無小軌道電路，XGJ條件為電源電壓直接提供。在此情況下，衰耗盒為QGJ電路提供直流24V電壓的軌出1和XGJ條件均滿足，電務維修機回放發(fā)現故障時3JGJ繼電器落下，可以判斷為衰耗盒故障或者QGJ電路故障。軌道繼電器邏輯關系如圖3所示，通過分析判斷，現在接收器前正常。若故障時，衰耗盒軌道占用指示燈正常綠燈，則可以判斷為QGJ電路故障；衰耗盒占用指示燈為紅燈或者滅燈，衰耗盒故障。

綜合分析認為QGJ、GJ電路故障的可能性較大。逐步進行檢查，用移頻表直流檔測試繼電器線圈上電壓以及各繼電器接點是否存在壓降。在檢查到QGJ11-12接點時，發(fā)現QGJ吸起情況下，該組接點存在0.3 V的壓降。由此判斷為QGJ繼電器接點不良，造成該故障發(fā)生。判斷出故障原因后，及時向上級匯報。并通過車站向行車調度員申請要點處理，及時更換該繼電器。更換繼電器后，繼續(xù)跟蹤觀察，故障未再次發(fā)生。繼電器拿到專業(yè)工區(qū)送檢，經檢測發(fā)現該QGJ繼電器第一組前接點吸起電阻為0.82 Ω，接點電阻嚴重超過不大于0.05 Ω的標準，進一步確定該設備故障原因為QGJ接點不良。

圖3 軌道繼電器邏輯關系圖

3.2 故障處理問題

本次2430G紅光帶故障發(fā)生的時間短，故障發(fā)生后很快自動消失，未對正常的接發(fā)列車造成影響。但是，瞬態(tài)故障的查找處理比穩(wěn)態(tài)故障查找處理更加困難，若不能及時查明原因，導致紅光帶反復出現，將極大的干擾正常的運輸秩序。故障處理過程中應當充分利用微機監(jiān)測、電務維修機等設備查看故障發(fā)生時設備狀態(tài)，各參數變化情況，冷靜的進行分析和判斷，迅速縮小故障范圍，準確的找出故障原因。同時，認真權衡利弊，綜合分析判斷是否需要停用設備進行處理，寧可誤停，不可誤放。任何影響行車的設備隱患、故障查找處理必須立即停用設備，處理過程中嚴禁擅自擴大影響范圍，造成故障升級。

對確實無法查明原因瞬態(tài)隱患和故障，可以利用“天窗點”，逐個更換可能導致問題發(fā)生的器材、連線等等，更換后跟蹤觀察，直至設備不良不再發(fā)生；也可以借助故障診斷儀等器材，對可能導致設備不良關鍵參數進行測試記錄。當設備不良再次發(fā)生后，可以通過回放查看故障發(fā)生瞬間各關鍵參數的變化，從而達到確認故障點的目的。

不管是替換法還是借助故障診斷儀，對瞬態(tài)故障的判斷需要扎實的理論基礎、豐富的現場經驗和清晰的查找思路。因此，加強現場作業(yè)人員相關培訓，保證作業(yè)人員掌握系統(tǒng)原理，明確故障處理流程，并總結出典型電路故障的判斷及處理，以期達到降低故障延時、把設備故障對正常運輸秩序的干擾降到最小的目的。

4 小結

ZPW-2000A設備運用里程長、范圍廣，該設備安全、穩(wěn)定、可靠?，F場電務部門應當認真執(zhí)行標準化巡視、檢修作業(yè)流程，及時發(fā)現設備不良并積極進行處理。降低設備不良對正常運輸秩序的干擾，進一步發(fā)揮該設備的優(yōu)勢，確保設備的良好運用，使ZPW-2000A設備在鐵路運輸中更好的發(fā)揮作用。

[1]中國鐵路總公司.鐵路技術管理規(guī)程[S].北京:中國鐵道出版社.2014(07).

[2]中國鐵路總公司著.ZPW-2000A型無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)[M].中國鐵道出版社.2013.

[3]李文海．ZPW-2000A移頻自動閉塞系統(tǒng)原理、維護與故障處理[M].北京：中國鐵道出版社. 2010.

[4]趙自信.ZPW-2000A無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)的技術綜述 [J].鐵路通信信號設計.2003. S1:12-19.

責任編輯：萬寶安 竇國棟

來稿日期：2015-08-17