运用微机监测诊断信号设备故障

1、运用微机监测诊断信号设备故障张世林（南宁铁路局南宁电务段，助理工程师，广西 玉林 537000）摘 要：为及时准确地诊断信号设备故障，探索了运用微机监测诊断信号设备故障的一些方法，即根据信号设备运用中的实时参数、动作曲线、日报表等有关信息，观察参数和波形图的变化趋势，比较 正常值与非正常值的关系，以正确判断运用中的信号设备是否发生故障，从而达到控制故障发 生，确保行车安全的目的。关键词：微机监测；信号故障；诊断；实时参数；动作曲线.中图分类号：U284.91文献标识码：B文章编号：1006-8686 （2010） 04-0027-03信号故障与故障延时是反映信号设备安全运用的重要指标，如能有效

2、地控制并减少设备故障的总 量，故障延时总量就会随之减少。因此，及时准确地 诊断并积极处理信号故障就显得十分必要。由于运 用微机监测手段可以了解故障发生的原因、性质，并 利于指导故障的处理，所以有必要探讨运用微机监 测诊断信号设备故障的方法。不能锁闭，说明道岔密贴过紧，反映在动作曲线上会显示其锁闭值突增，在液压道岔的锁闭值>200 W后，运用中的道岔就会出现不能锁闭情况。 例如：2009 年 9 月 17 日，兴业站 15#/17# 道岔反位不能锁闭。这是由于几天前台风大雨过后，道床 没有及时擦油，以及转辙机的溢流压力变化所造成 的。在监测机上显示 17# 道岔分别在 9 月 10 日、1

3、1 日、15 日、16 日出现 4 次难锁闭的曲线图。在由定位 向反位转换过程中，总是在反位锁闭当中电机有空 转的情况，只不过有时在 8 s 或 10 s 的时间内道岔能 转换到底，而这恰好是反映道岔出现异常情况没有 被发现，最终在 17 日 3：37 发生了道岔故障。这说 明，微机监测的过程也要与外界的各种因素联系起 来加以考虑，特别是当内外因素处于临界状态时，往 往就是易出问题的时候，要更加注意各种征兆现象 的出现，提前加以防范。1道岔故障的诊断1.1道岔不能转换或不能锁闭道岔不能转换或不能锁闭的故障有两大原因，一是启动电路故障。目前，这类故障在微机监测中还没有实现。另一个 原因是机械故障

4、。对这种故障在运用微机监测时， 要调阅道岔动作曲线，注意发现曲线的变化，掌握因 缺油磨擦或因漏油引起溢流压力下降的波形规律， 了解它的上下限取值范围。相隔一段时间后，再回 调曲线进行比较，观察曲线向哪个方面发展，以及时 做出正确的判断。因机械卡阻而不能转换，一般发生在外锁闭型 道岔。在调阅这类道岔动作曲线时，注意解锁电流 的变化。往往因雨后润滑不好而出现机械卡阻，解 锁电流就会明显增大，这时就应该及时注油。如果 是道床缺油，那么道岔在转换过程中磨擦阻力会增 加，其动作曲线的各部位电流值都会相应地增大。 在进行道岔检修或配合工务整治道岔后，4 mm 和 2 mm 试验一定要严格执行。如果 2 m

5、m 试验时道岔1.2道岔无表示道岔无表示的故障主要表现在表示电路，故障原因很多，如接触不良、卡缺口、雷害 等。对于 ZD6 型道岔，还存在当摩擦电流增大时减 速器会反转，致使自动开闭器接点断开而失去表示， 挤切销变形使移位接触器接点断开而失去表示等情 况。目前，故障反映在微机监测上的只有表示电压 的实时值、日报表以及日曲线。当在表示电压实时 值窗口发现与过去的参数有较大变化时，必须打开 其日曲线进行前后观察，进而分析是不是因下雨漏 流大、雷电感应、电缆绝缘下降、表示二极管击穿等27铁道运营技术Railway Operation Technology第 16 卷第 4 期2010 年 10 月V

6、ol.16 No.4October 2010原因造成。ZD6 道岔的摩擦电流增大造成无表示应引起注 意。2008 年 16 月半年时间里笔者在玉林场值班 时就处理过 3 次这样的故障，频率相当高。因此，每 次检修道岔调高了摩擦电流，或哪一组道岔更换了 新的摩擦带以后，就要注意观察其道岔动作曲线。 如果发现其曲线在道岔锁闭后的 1 s 之内出现不正 常的电流：在单动道岔时其电流由 0 值升至解锁值； 多动道岔时其电流由工作值升至解锁值。这就是因 摩擦电流增大后，在道岔锁闭时迫使减速器回转带 动电机反转的电流。它致使自动开闭器接点断开而 使道岔无表示。道岔卡缺口引起无表示的情况，往往是由于道 岔检

7、修或配合工务整治后，螺栓没有紧固或道床变 化，经过列车压道后致使一侧的表示缺口卡阻。在 调阅这类道岔动作曲线时，会发现其曲线很完整，也 就是说道岔能完全转换到底，再根据道岔一侧有表 示，一侧没有表示的特点，可以说明启动电路和表示 电路本身没有问题，只是卡缺口断开了表示接点。接点接触不良、卡缺口等对道岔表示电路影响 是直接的，立竿见影。而电缆绝缘的下降引起表示 电压的下降，是一个缓慢的过程，这种情况也要加以 重视。例如：2008 年 12 月 9 日玉林场 194#道岔反 位时其反位表示断断续续，表示电压已经从 60 V 下 降到 40 V，道岔 A，B 端电缆对地绝缘只有 0.7 M， 且 线

8、 间 绝 缘 已 为 0，引 起 反 位 表 示 继 电 器 时 吸 时 落。电缆绝缘故障处理起来往往耗时很大，因此不 能等故障发生才进行整治，而必须在平时的测试和监 测中进行比较对照，观察电缆绝缘是否持续不断地下 降、电压降幅是否过大、继电器吸起的门坎电压是多 少，从而及早发现和解决问题。前都有时隐时现的征兆，必须细心观察。特别是在大站调车线，由于线路维护相对不被重视，线路运用 质量较差，经常有肥边短路的情况发生。如果有车 列过完其所在区段的下 2 个区段后，红光带才消失， 或者在调车过程中，邻线某一区段出现闪红现象，一 般情况下，这就是绝缘顶死或钢轨肥边短路的征兆， 或者是引接线已经松动。

9、反映在电压波形上会出现 上下激烈的跳动，实时电压也会出现闪红现象。这 些情况说明，故障的临界点已经产生，必须及时处 理，以免后患。例如：2007 年 12 月 12 日 15：00 在玉 林 场 调 阅 各 轨 道 电 路 运 用 情 况 过 程 中 ，发 现211DG 实时电压有闪红状况。再调阅该轨道区段的 电压曲线，发现其波动下限值在 9.5 V 左右，刚好有 列车通过后其电压又变为 14.5 V。经现场检查发 现，211DG 受端电源双引接线在轨腰处有一根塞钉 已断，另一根的塞钉螺母已松动，是因该处钢轨接头 有落差，列车通过时振动大所致。2.2电压曲线持续下降的故障道床状况不良会引起轨道

10、电路不同程度的漏流。因此，在雨天应及 时调阅各轨道电路的运用情况，查看轨道电压日曲 线图。一般轨道电路电压的下降值在 23 V 左右， 如果电压下降的幅度过大，有的可以从 24 V 下降到18 V 以下。这是不正常的，应从以下几方面查找原 因：一是道床排水不畅，积水过多；二是道床油垢严 重；三是道床矿粉严重，致使轨道电路漏流过大，电 压下降明显。但有些轨道电路电压的下降是持续缓慢的，如 股道接续线塞钉头的锈蚀、电缆破损绝缘下降等情 况。这是由于在安装接续线时塞钉头没有打紧，又 未用油漆封口，尤其是在渡线交接处由于受客车排 出的污水腐蚀，时间久后产生严重的锈蚀，使接触电 阻增大，压降也就随着增大

11、，继续恶化就会形成开路 的可能。而电缆破损引起绝缘下降同样也比较缓 慢。因此，在调阅这些参数时，要相隔一段时间比较 前后的数值变化，最好是在同等气候条件下进行。 如果比较的电压值呈下降趋势，说明该轨道电路需 要整治。2轨道电路故障的诊断2.1电压曲线出现激烈波动的故障随着新技术、新材料的投入使用，轨道电路的故障明显降低。目前，轨道电路的薄弱环节主要在钢轨接头处：一是轨 头绝缘在夏天容易被顶死；二是在接头处容易形成 肥边引起短路；三是接头处的引接线接头受振动而 出现松断现象。钢轨接头处的故障除了加强设备巡 视外，再就是利用微机监测来预防预报。不管是绝 缘顶死、肥边短路、接头松断情况，它们在故障出

12、现2832000A 自动闭塞故障的诊断3.1补偿电容的故障补偿电容是保证区间轨道运用微机监测诊断信号设备故障电路的传输距离和信息传递不失真的元件。从现场运用情况可知，在某一轨道区段，当有 1 个补偿电容 发生故障时，轨出 1 电压会降低 100 mV 左右；当连 续 2 个补偿电容发生故障时，轨出 1 电压会降至原来 电压的 50%；而当连续有 3 个补偿电容发生故障时， 钢轨的传输通道即呈感性阻抗，轨出 1 电压会降低 至 240 mV 以下，该区段即会亮红光带。而补偿电容 的好坏，在现场是很难检查判断的。如果通过微机 调阅轨出 1 电压曲线，即可明显分辨出补偿电容有 无故障，有多少个补偿电

13、容已经发生故障。虽然下 雨时轨道电压也有明显的下降，但其下降的过程特 征与补偿电容发生故障时是有区别的。下雨时，轨 出 1 电压曲线是斜坡式地下降（如图 1），雨后其电压 会逐渐回升到原来值。而补偿电容故障使轨出 1 电 压曲线呈 90°直角下降（如图 2）。所以，在调阅轨出1 电压曲线时要仔细区分它们的变化特征。3.2区 间 轨 道 电 路 的 故 障在 区 间 的 ZPW2000A 无绝缘移频自动闭塞电路中，如果轨出 1、轨出 2 电压完全为 0 时，主要考虑引接线或调谐单元损 坏问题；如果轨出 1 电压<140 mV，轨出 2<60 mV 时， 则应该考虑断轨情况的

14、发生；如果红光带时有时无， 可能是引接线已经松动，需要进一步判断是发送端 还是接收端故障。这要从以下几个调阅参数来确 定：如果发送电压为 0 V，发送载频、低频为 0 Hz， 则可判断故障在发送端；如果在发送端工作正常 的情况下，轨出 1<240 mV ，XGJ>20 V，则为主轨道 发 生 故 障 ，故 障 点 在 本 架 信 号 机 处 的 接 收 端（近 端）。但这时又有 2 种情况：一是主轨道本身电压正 常，但室内接收不到，则是引接线、调谐单元、电缆模 拟网络等发生故障造成；二是主轨道本身电压不正 常（如钢轨断或被短路），室内同样收到不正常的电 压。当轨出 2<80

15、mV，XGJ>20 V 时为小轨道故障， 故障点在下一架信号机的接收端（远端），此时 2 个 闭塞分区都会亮红光带。例如：2007 年 9 月 12 日 08：24，仁东站至玉林站 下行线 X1LQG，1349G 突然出现红光带，通过微机调 阅 X1LQG，1349G 的轨出 1、轨出 2 的日曲线发现， X1LQG 的轨出 1 电压曲线正常，1349G 的轨出 1、轨 出 2 电压曲线值为 0，（即 X1LQG 接收不到 1349G 的 小轨回执信号使 X1LQG 的 GJ而亮红光带）1349G 本身没有主轨信号输回也亮红光带。依据监测和测 试的结果分析，即可判断出此故障点在 1349

16、G 接收 端，且故障有 2 种可能：一是引接线被盗，二是接收 端的调谐单元和匹配变压器损坏。随即指导故障处 理人员带足备品，直接到 1349G 接收端进行抢修，到 达故障点后，发现调谐单元和匹配变压器均被不法 分子偷盗。图 1 下雨前后轨道电路电压曲线变化图图 2 补偿电容发生故障后轨道电路电压曲线变化图如果补偿电容靠近发送端，其发生故障后对小轨道的影响比较直接。例如 2006 年 11 月 10 日，黎 湛 线 1206G 在 列 车 通 过 后 ，轨 出 1 电 压 突 然 从546 mV 下降到 486 mV，且电压曲线出现锯齿波（如 图 3）。现场检查为补偿电容 C16 的塞钉松动。再检 查 到 C4 也 同