摘 要：文章通過(guò)介紹高速化鐵路25Hz相敏軌道電路的基本原理，主要對(duì)其故障分析和處理做了研究。文章從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，從25Hz相敏軌道電路的故障排查方法著手，介紹了故障排查的方法、步驟和可能的故障點(diǎn)，為其實(shí)際應(yīng)用提供了指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：25Hz相敏軌道電路；故障分析；故障處理

1 概述

1978年10月，電氣化局和西安信號(hào)廠(chǎng)開(kāi)始著手研制25Hz相敏軌道電路，1982年通過(guò)鐵道部鑒定后，開(kāi)始大力推廣并廣泛應(yīng)用在線(xiàn)路上。經(jīng)過(guò)多年的使用，由于25Hz相敏軌道電路抗沖擊干擾能力不強(qiáng)，1993年開(kāi)始對(duì)25Hz相敏軌道電路進(jìn)行改進(jìn)，研制了97型25Hz相敏軌道電路。1997年經(jīng)鐵道部鑒定，決定用97型25Hz相敏軌道電路替代原25Hz相敏軌道電路在全路推廣使用。目前在我國(guó)高速化鐵路的站線(xiàn)上使用的軌道電路為97型25Hz相敏軌道電路[1]。因此97型25Hz相敏軌道電路在高速化鐵路上不需要疊加電碼化。

現(xiàn)用的25Hz相敏軌道電路主要由送電端設(shè)備、受電端設(shè)備和25Hz專(zhuān)用電源屏三個(gè)部分組成，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，送電端設(shè)備主要包括送電端BE25扼流變壓器、送電端BG25軌道變壓器、限流電阻RX和熔斷器RD1、RD2。受電端的設(shè)備主要有受電端BE25扼流變壓器、受電端BG25軌道變壓器、熔斷器RD3、FZ防雷硒堆、HF防護(hù)盒以及（JRJC1-70/240）二元二位繼電器。如圖1所示。

25Hz電源屏分別供出25Hz/220V軌道電源和25Hz/110V局部電源，軌道電源由室內(nèi)通過(guò)電纜供向室外，經(jīng)過(guò)送電端軌道變壓器BG25，限流電阻RX及扼流變壓器BE25到軌面，再經(jīng)受電端扼流變壓器BE25，軌道變壓器BG25等送回室內(nèi)，經(jīng)過(guò)防雷補(bǔ)償器，防護(hù)盒給軌道繼電器供電，當(dāng)軌道區(qū)段空閑且滿(mǎn)足相位要求時(shí)（局部線(xiàn)圈電源相位超前軌道線(xiàn)圈電源相位90°），軌道繼電器GJ吸起，當(dāng)區(qū)段被列車(chē)占用或相位不符合要求時(shí)，軌道繼電器GJ落下。

2 故障分析與處理

2.1 綜述

25Hz相敏軌道電路的故障分為室內(nèi)和室外兩部分。在非電碼化軌道區(qū)段中，如果全站或者某個(gè)咽喉區(qū)出現(xiàn)紅光帶，我們首先應(yīng)該檢查相應(yīng)的25Hz電源屏輸出是否正常，排除電源屏故障。如若某一咽喉區(qū)內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)不規(guī)則的紅光帶，應(yīng)該優(yōu)先檢查上述區(qū)段共用的送電電纜是否有問(wèn)題。如果出現(xiàn)紅光帶的位置是相鄰的軌道區(qū)段，則先查看區(qū)段之間的絕緣是否破損。如果只有一個(gè)區(qū)段出現(xiàn)紅光帶，就應(yīng)該檢查該區(qū)段內(nèi)的各個(gè)設(shè)備[2]。

2.2 室內(nèi)和室外故障的區(qū)分

如表1所示，是二元二位繼電器額定參數(shù)。通過(guò)二元二位繼電器額定參數(shù)，首先測(cè)試故障區(qū)段的GJ端電壓是否大于15V，且接近或者高于日常測(cè)試數(shù)據(jù)，如果排除了故障是由于相位錯(cuò)誤引起的可能性，就說(shuō)明故障點(diǎn)是發(fā)生在室內(nèi)的。如果測(cè)試發(fā)現(xiàn)GJ端的電壓小于它正常工作時(shí)的電壓值，則故障點(diǎn)在室外的可能性就比較大，此時(shí)可以在分線(xiàn)盤(pán)處將故障區(qū)段的電纜線(xiàn)甩開(kāi)，然后先在故障區(qū)段的電纜上測(cè)量電壓值，如果測(cè)得的電壓值大于或接近日常測(cè)試值，說(shuō)明故障是室內(nèi)的混線(xiàn)故障。反之，若測(cè)電纜上的電壓與連接時(shí)測(cè)試的數(shù)據(jù)基本接近，說(shuō)明是室外故障[3]。

2.3 故障原因及查找方法

2.3.1 室內(nèi)故障

若測(cè)量故障區(qū)段的GJ端電壓，發(fā)現(xiàn)電壓值低于繼電器正常工作的工作值，則首先甩開(kāi)電纜，確認(rèn)是室內(nèi)故障后，可采用斷線(xiàn)查找混線(xiàn)的地方的方法來(lái)查找故障原因。以上可能發(fā)生故障的原因有：硒片短路；防護(hù)盒不良；線(xiàn)段混線(xiàn)等。

如果測(cè)量故障區(qū)段的GJ端電壓接近或高于正常數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)生故障的可能原因有：GJ故障；組合架的電氣集中區(qū)段組合內(nèi)的DGJ接觸不良或勵(lì)磁回路故障；繼電器插接不良等。在查找上述故障原因時(shí)，我們首先應(yīng)該在二元二位繼電器的三四線(xiàn)圈上測(cè)量電壓值是否正常，同時(shí)檢查一二線(xiàn)圈的110V的電壓是否送到了供電端，若都正常的，就檢查軌道繼電器是否插接良好，如果繼電器是插接良好的，但是繼電器卻不動(dòng)作，那就可能是繼電器故障，那么就首先更換繼電器；若二元二位繼電器是可以勵(lì)磁吸起的，但是軌道區(qū)段仍然是紅光帶卻沒(méi)法消除，應(yīng)檢查區(qū)段組合架的組合內(nèi)的DGJ和DGJF及其勵(lì)磁回路是不是有問(wèn)題。此時(shí)就可以在繼電器的勵(lì)磁電路上或者側(cè)面端子上測(cè)量電壓，檢查是不是因?yàn)榛芈烽_(kāi)路造成的故障，同時(shí)檢查回路中的器材是否良好[4]。

2.3.2 室外故障

我們?cè)诜治龊吞幚碥壍离娐返氖彝夤收蠒r(shí)，首先應(yīng)該測(cè)量送端軌面電壓及送端軌面電流?？赡艿那闆r有以下幾種：

（1）如果測(cè)得的軌面電壓明顯高于正常值，軌面電流卻低于正常值或者非常小，可確定為軌道及受電端虛接或開(kāi)路。

（2）如果測(cè)得的軌面電壓低于正常值，軌面電流比正常值高，我們可以判定可能是軌道及受電端有虛混或軌道電路是短路的。

（3）如果我們測(cè)得的軌面電壓和軌面電流都比正常值小，則故障可能是送端引接線(xiàn)虛混、虛接或送端的某個(gè)器材故障。

（4）如果測(cè)試得到的軌面電壓和軌道電流值都是零，則可以肯定故障是送電端斷路或短路故障[5]。

若故障是因?yàn)樗碗姸藬嗦芬鸬?，首先排查送端引接線(xiàn)，看引接線(xiàn)是否斷線(xiàn)或者虛接，如果引接線(xiàn)正常，再開(kāi)箱檢查，用萬(wàn)用表測(cè)量220V的軌道電源是否正常送到軌道變壓器的I次側(cè)，如果沒(méi)有電壓，再測(cè)試電纜端子上是否有220V的電壓，如果測(cè)試發(fā)現(xiàn)電纜端子上有220V的電壓，我們就可以采用順序測(cè)量法，依次檢查電路的保險(xiǎn)和配線(xiàn)是不是發(fā)生了斷路。如果測(cè)試發(fā)現(xiàn)送端軌道變壓器I次側(cè)有220V電壓，就再測(cè)量II次的輸出電壓，若II次側(cè)沒(méi)有測(cè)量值，就可以確定故障可能是變壓器斷線(xiàn)、接續(xù)線(xiàn)的線(xiàn)頭松動(dòng)或連接端子間的勾線(xiàn)斷線(xiàn)造成的。如軌道變壓器II次側(cè)輸出電壓正常，就應(yīng)該再測(cè)量扼流變壓器的信號(hào)圈和扼流變壓器的牽引圈的電壓值是否正常，若沒(méi)有電壓，就應(yīng)該檢查軌道變壓器II次側(cè)到扼流變壓器信號(hào)圈間的電纜或配線(xiàn)是否發(fā)生了斷線(xiàn)故障以及檢查限流電阻是否接觸良好[6]。

若故障是因?yàn)檐壍啦糠謹(jǐn)嗦芬鸬模蛻?yīng)該沿著鋼軌逐段測(cè)量軌面電壓，測(cè)得的軌面電壓的突變點(diǎn)就是軌道的斷路點(diǎn)，如果從送端開(kāi)始測(cè)量，則測(cè)得的軌面電壓突然下降的地方就是軌道的斷路點(diǎn)。常見(jiàn)的故障原因有：接續(xù)線(xiàn)、跳線(xiàn)斷線(xiàn)、塞釘鉚接不良或脫落等。

送電端短路故障也是經(jīng)常發(fā)生的，這種故障多發(fā)生在長(zhǎng)引接線(xiàn)在過(guò)軌的地方相混，或變壓器箱間到扼流變壓器間的電纜短路。查找這種故障時(shí)，首先用鉗形表測(cè)量一下長(zhǎng)引接線(xiàn)在過(guò)軌處前后的電流來(lái)確定引接線(xiàn)是否與軌底短路，如果沒(méi)有短路，而軌面的電壓很小甚至為零，且扼流變壓器的信號(hào)圈上也測(cè)不出電壓，我們就可以甩開(kāi)變壓器箱到扼流變壓器的電纜，在變壓器箱的6號(hào)和8號(hào)端子上測(cè)量，如果甩開(kāi)線(xiàn)引接后有電壓，就可以確定該故障是電纜混線(xiàn)引起的，則更換備用芯線(xiàn)就可以了。

在故障處理的過(guò)程中，如果要查找軌道短路的故障，較為便捷的方法就是用鉗形電流表沿著軌條測(cè)量電流。如果發(fā)現(xiàn)某處的電流急劇變小時(shí)，說(shuō)明電路的短路點(diǎn)就在電流的突變的地方。在查找故障的過(guò)程中，對(duì)軌距桿絕緣、道岔安裝裝置絕緣、極性絕緣以及長(zhǎng)跳線(xiàn)過(guò)軌處等應(yīng)重點(diǎn)檢查。

我們?cè)诓檎沂茈姸说亩搪饭收蠒r(shí)，首先應(yīng)該檢查受電長(zhǎng)引接線(xiàn)是否與軌底相混，如果扼流變壓器的牽引圈處沒(méi)有發(fā)生短路，再甩開(kāi)扼流變壓器的4或5端子上的電纜線(xiàn)，測(cè)量信號(hào)圈上的電壓是否正常。若信號(hào)圈上電壓正常，說(shuō)明扼流變壓器良好，可接著在軌道變壓器II次側(cè)、I次側(cè)、電纜端子上測(cè)量電壓，當(dāng)測(cè)量某處無(wú)電壓時(shí)，采用斷線(xiàn)法，逐段甩線(xiàn)，查找短路點(diǎn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

檢測(cè)故障時(shí)首先要保證人身安全，接到設(shè)備故障的通知后，要第一時(shí)間向車(chē)站值班員問(wèn)明故障的具體情況，以便于確認(rèn)故障現(xiàn)象；在我們處理故障的過(guò)程中，嚴(yán)禁封連各種信號(hào)接點(diǎn)，也不能在軌道電路上引接臨時(shí)線(xiàn)來(lái)構(gòu)通電路造成死區(qū)間，或盲目提高軌道電路送電端電壓；在處理故障的過(guò)程中，一定要保證牽引回流暢通無(wú)阻。要隨時(shí)注意人身安全和設(shè)備安全，嚴(yán)禁違章蠻干、隨意行事；如果此設(shè)備故障不能立即克服，就要立刻停止使用，同時(shí)報(bào)告工長(zhǎng)、領(lǐng)工和電務(wù)段調(diào)度，以便及時(shí)得到上級(jí)管理單位的指導(dǎo)，從而縮短故障延時(shí)；設(shè)備故障修復(fù)后，要進(jìn)行徹底試驗(yàn)，試驗(yàn)良好后方可交付使用。

參考文獻(xiàn)

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[3]王爽.軌道電路故障處理方法[J].鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（2）.

[4]左仙華.關(guān)于25Hz相敏軌道電路故障處理方法研究[J].信息系統(tǒng)工程，2011（9）.

[5]尉文浩，淺析25Hz相敏軌道電路的調(diào)整方法[J].科技資訊，2015（5）.

[6]劉鐵良.25Hz相敏軌道電路故障分析[J].鐵道通信信號(hào)，2011（9）.

作者簡(jiǎn)介：陳娟（1988，8-），女，籍貫：甘肅會(huì)寧，學(xué)歷：本科，職稱(chēng)：助教，研究方向：自動(dòng)化。