25Hz轨道电路故障分析及其对策探究
​郝白东
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​郝白东,. 25Hz轨道电路故障分析及其对策探究[J]. 电路系统研究,2022.10. DOI:10.12721/ccn.2022.157205.
摘要:
轨道电路是反映轨道列车当前运行情况的重要组成部分,在25Hz轨道电路使用期间,外界环境与设备特性变化等因素都将会对轨道电路的运行质量造成影响。本文对25Hz轨道电路进行分析,并对轨道电路的故障情况提出个人看法,希望为关注25Hz轨道电路运行的人群带来参考。
关键词: 25Hz轨道电路工作原理故障
DOI:10.12721/ccn.2022.157205
基金资助:

引言:25Hz轨道电路作为轨道列车运行期间不可缺少的一部分,由于25Hz轨道电路在运行期间容易因为各种外界因素而影响到正常使用,所以需要对25Hz轨道电路故障进行分析,以此来提高25Hz轨道电路的运行稳定性。因此,有必要对25Hz轨道电路故障进行研究。

一、25Hz轨道电路综述

为了提高行车安全性,需要利用机车信号来明确列车当前的运行状态。轨道电路是信号系统的重要组成部分,轨道电路能够将铁路钢轨转变成为导体电路,以此来检测线路中是否存在车辆。在此期间,25Hz轨道电路还能够对信号、转辙装置进行操控,以此来提高列车运行期间的行驶安全性。在轨道系统中,可以利用绝缘接头来划分闭塞分区,以此来形成多个具有独立性的轨道电路,这样便可以大幅提高列车运行时的安全性与稳定性。

二、25Hz轨道电路工作原理分析

轨道电路能够用铁磁分频器给信号电源提供交流电,继电器则要在25Hz轨道电源经轨道传输后,再为轨道线圈送电,局部线圈能够借助局部分频器来进行送电。在继电器运行过程中,因为主要功率源自于局部线圈,所以25Hz轨道电路控制距离有所保障。当继电器轨道线圈电压Ug与局部线圈电压Uj相位角呈90°时,转矩将会提高至最大,此时翼片能自行绕轴旋转并带动接点进行运动,反之当翼片无法旋转时,接点便会随之停止。25Hz轨道电路在运行期间同时兼具频率、相位选择性。即当轨道、局部线圈电源能满足相位需求时,此时GJ将会被吸起,轨道电路处于空闲,可以对其进行调整[1]。而当列车占用轨道后,轨道电路就会分路,此时GJ将会落下。除此之外,当25Hz轨道电路的频率、相位出现异常时,GJ也将会落下,因此25Hz轨道电路在正式使用中具有较强的抗干扰能力,铁路可以借助25Hz轨道电路来大幅提高运行时的安全性与稳定性。

三、25Hz轨道电路故障分析与对策

(一)轨道电路故障处理程序

在轨道电路发生故障问题后,工作人员需要第一时间携带仪表、工具等必备品进入行车室进行登记,在了解故障情况的同时登记停用设备并开展后续处理。在对故障进行查找时,若能够确认结合部故障,应禁止自行开展故障处理,而是立即通知车站并要求相关单位安排专人进行处理,电务需要准备材料与工具来进行配合,以此来保证处理质量。如果在故障分析时发现电气化区段出现了轨道电路故障,就应该结合相关安全标准,在保证人生安全的先决条件下开展故障处理。当25Hz轨道电路故障排除后,需要对所以与故障相关的设备进行试验并填写相关资料并向上进行故障反馈。

(二)轨道电路故障分析与处理

在面对一段轨道电路故障时,结合电路特征大致能判定故障属于本区段内部出现的短路、断路故障问题,而且还可以判断由送电到变压器箱的电缆芯线并未发生短路,而且故障与局部电源无关。

1.故障区段占用发码区段

在进行故障处理时,要注意区分故障区段是否占用发码区段,如果故障占用了发码区段,则在故障发生后GJ将会自然落下,此时信号将会传输至钢轨,这样将会对故障判断造成一定干扰。因此在进行故障处理时,要注意优先将故障区段的FS、+1FS电源断开,以此来防止故障分析期间出现误差问题。需要注意的是,因为轨道电路器材在站场以及机械室均有分布,所以为了更加快速的对故障进行处理,就必须对故障处所进行区分。在此期间,还要通过明确故障性质来选择适合的处理方法来开展故障处理,故障大致可以分为室内短路、断路与室外短路、断路四种类型。在进行故障分析时,选点测量可以结合个人习惯的不同来选择熟悉的方法,无论是分线盘端子上测量还是其他测量方式,都可以在选点测量中发挥出良好的效果。选点测量结果是推理时的核心,有助于判断故障处所与性质,初步判断结束后便可以进一步压缩故障范围,以此来确定故障情况。

2.故障区段为无码区段

在送电端子C1、C2上测量是否存在220V交流电,如果测量结果没有交流电,则证明送电端子到分线盘供电断路器断线,若有交流电则证明电源供给正常,此时便要及时对受电端子S1、S2进行故障测量。通过对受电端子进行分析,若其电压值正常或略高,则证明此时室外电已经正常送回,故障位置应该处于分线盘端子与继电器之间,可以判定为断路故障。如果没有选择正常值或电压普遍低于正常值,则此时就需要利用“甩线”测量来判断故障属于室内短路、室外断路、短路中的哪种情况。通过断开S1、S2端子室内配线并测量电缆芯线电压值,如果电压值正常或偏高,则故障位于分线盘端子至继电器,属于短路问题,反之则证明故障属于室外断路或短路,通过进一步开展选点测量,压缩故障范围,便可以掌握故障的大致情况。为了提高故障处理效率,选点顺序应该坚持就近原则。

(三)相邻两段轨道电路故障

25Hz轨道电路在相邻区段扼流变压器中设置了中心线进行连接,因此25Hz轨道电路的分割绝缘破损防护相对较弱。在一个区段的分割绝缘破损后,相邻区段的轨面电压就将会直接下降至原有数值的一半左右,此时两个区段就将会一同发生故障。结合该特征,在发现相邻区段同时故障时,便可以初步判断故障属于分割绝缘破损,而且大概率为一组分割绝缘破损,两组同时破损的可能性极低。在面对该故障问题时,需要注意确定绝缘破损为哪一组。通过将中心连接板断开并封连一组绝缘,如果发现轨道电路出现了故障问题,则证明为封连那组出现了破损问题,反之便是封连组绝缘破损[2]

在面对断线故障问题时,需要通过更换配线的方式来进行故障处理,更换备用电缆芯线同样可以解决断线故障问题。在面对短路故障时,应该注意将原有的配线拆除,重新进行配线或更换电缆芯线。除此之外,器材故障要更换其他备用设备。

(四)瞬态故障分析

常规故障分析处理一般只使用稳态故障,而在实际工作中则有可能遇到瞬态故障,在面对瞬间出现的故障时,要注意抓住故障本质,通过对电气数据进行分析来压缩故障范围。如果完全抓取不到应有的数据,就只能逐步按照电气接线点来排除故障,故障分析时还要注意观察器材的响动、发热等情况。瞬态故障处理必须具有足够的耐心,由于其处理难度较高,所以要结合原理进行仔细推敲。

结论:总而言之,25Hz轨道电路是提高列车行驶安全性的重中之重,通过对25Hz轨道电路故障进行判断,可以在最短时间内克服故障问题,降低故障所带来的影响。相信随着更多人意识到25Hz轨道电路故障分析的价值,25Hz轨道电路故障处理质量将会变得更好。

参考文献:

[1]胡晓芳.25Hz轨道电路原理与故障分析[J].铁路通信信号工程技术,2021,18(10):106-110.

[2]陈利清.25 Hz相敏轨道电路的常见故障和处理对策[J].技术与市场,2020,27(10):90-91.

作者简介:郝白东(1995-),男,内蒙古鄂尔多斯人,内蒙古工业大学能源与动力工程学院硕士研究生,动力工程专业

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