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25Hz相敏轨道电路故障诊断系统的研究与设计分析构架

作者：张婧

来源：《科技信息·下旬刊》2018年第03期

摘要：我国轨道交通运输业随着经济的发展也得到了巨大的发展进步，轨道电路为铁路系统的建设提供了强有力的技术支持和保证，其中25赫兹相敏轨道以其独有的优势被广泛的运用于铁路建设中，但是在使用中也反映出了一定的问题。本文对25赫兹相敏轨道电路故障进行分析讨论，并提出针对性的解决方法。

关键词：25Hz相敏轨道；故障判断；诊断系统

25赫兹相敏轨道是一种工频牵引电路通路，同时也具有传输25赫兹电流信息的功能，但在实际上他被应用在轨道电路的时候，还是需要适配专门的电源，比如室外环境采用25赫兹谐振变压器供电，室内环境采用二元二位继电器进行供电，这样可以满足铁路系统的不同用电需求[1]。铁路运输的标准和要求随着社会的发展也在不断提高，我们需要充分对25赫兹相敏轨道电路发生故障的原因进行分析，采取有效的措施和方案确保铁路的正常运行。下面我们就25赫兹轨道电路为例，介绍25赫兹相敏轨道电路常见故障发生的原因和处理方法。 1、25Hz相敏轨道电路的工作原理及构成

25赫兹轨道分频器的轨道电源是通过室内供出的，然后通过电缆向户外供应，再经过送电端的25赫兹轨道电源变压器、送电端25赫兹扼流变压器、送电端限流电阻、钢轨线路以及受电端的轨道中继变压器，最后经过电缆运送回室内，经过25赫兹防护盒而元二位轨道继电器线圈供电。在局部线圈和轨道线圈满足规定的频率和相位要求时，局部线圈的25赫兹电源由室内供出，此时二元位继电器被吸起，促成轨道电路处于工作状态，反正则轨道处于休息状态。25赫兹相敏轨道电路具有维修简单、工作稳定可靠和故障率低的优点，它的抗干扰能力很高，延长了轨道电路的极限长度，在实际应用中深受欢迎。 2、25Hz相敏轨道容易出现的故障问题以及处理措施

25赫兹相敏轨道具有几个比较显著的特点：首先因为其具有可靠的选择性频率和相位可以起到对轨道的保护作用；25赫兹相敏轨道电路可以通过忽略牵引电流的大小从而实现连续供电，避免继电器发生错误动作，一定程度上保护了轨道的安全，延长了轨道交通的维修间隔期；此外，25赫兹相敏轨道有稳固的频率实现也可以集中掉相位，还具有比较优良的传输性能；25赫兹相敏轨道相比较其他频率的相敏轨道具有不可逆性能；室内独立分频器对轨道继电器的局部线圈进行供电控制，因此轨道继电器技和轨道分频器与钢轨分离，也不经过室外的

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电缆线路，因此不会受到因为接触电网电流产生的50赫兹干扰电压的影响[2]。从而确保轨道继电器的不被错误吸取，影响到轨道正常工作。 3、铁路信号25Hz相敏轨道容易出现的故障分析 3.1轨道电路故障及处理措施

轨道中使用的钢轨很容易折断，从而使得轨道电路产生空闲红光带，通常在冬天寒冷季节会发生这一常见故障问题。一旦出现钢轨折断现象，轨道电路中就会出现一直闪动的红光带，所以很容易成为被检测出来的对象；但是如果在春天或者其他季节隧道内出现钢轨折断轨道切面之间依然会存在小部分接触现象，这会对工作人员的判断造成干扰由此为故障检测工作带来难度；绝缘头故障的产生通常是由于单侧绝缘的接触不良引起的；单侧绝缘接触不良会造成另一侧容易受到因为扣减因素影响而出现的短路故障，而且也会因为极性交叉位置绝源头的短路现象出现引发空闲红光带产生；此外还会有其他原因的设备故障位置短路以及自然灾害等因素造成空闲红光带的出现。

处理钢轨折断引起的故障可以采取以下措施：对钢轨的管理和维护工作采取进一步加强的措施。在钢轨日常使用过程当中，工作人员需要落实定期维护和检查工作，及时发现可能存在的问题，了解排摸钢轨容易发生故障的位置和时间点，在该时间段及位置增加检查频率和加大检查力度，尤其是要确保在故障易发生的冬天也能保障轨道的正常运作。在轨道电路施工中应当加强零配件的设备质量监管工作，根据具体施工要求选择绝缘效果好、适用及质量好的零扣件，在检修过程中工作人员应当及时更换磨损严重的螺栓，展开对每一个绝缘接头的排查，切实避免绝缘接头故障出现的短路现象。在施工完成后通过对已建成的轨道进行反复测试和检测确保施工质量得过关。

3.2室内外故障以及处理措施

从故障的性质角度分析，到电路容易发生的故障，主要包括开路和短路两种。如果从发生地点的角度分析，可以分为室外故障和室内故障两种。我们在工作当中，故障查找和处理的原则是先室内再室外，然后通过结合故障的具体情况进行针对性的处理解决故障。

在对室外故障的处理过程当中，如果发现出现轨道的轨面电压升高同时轨道电流降低的现象，这表明出现了开路故障，此时回路电流会逐渐的下降，而且送电端的电压发生逐渐上升，而短路故障的特征是回路电流逐渐上升，送电端电压逐渐下降。

在故障处理的过程中，我们有时候会无法判断是否属于室内故障，这时就可以通过使用万用表对送电端子和受电端子进行测量。室内送电情况良好时，测量结果显示出侧线和正线送电端电压应当分别为220伏和110伏，如果检测结果有偏差，就可以证明室内送电系统有故障发[3]。同样的当我们发现，正常电压低于受电端子的时候，则需要甩开受电端子再进行测量，

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存在故障的话会出现电压上升现象。如果依然发电压比较低，则应排除室内存在故障点的可能到室外查找故障点。

4、25HZ相敏轨道电路故障诊断系统的研究与设计

随着国内铁路建设的高速发展，现有的维护监测措施已跟不上时代发展的需要，对进行相敏轨道电路故障诊断系统研发的要求应运而生，通过信息技术也被在轨道交通故障诊断中的应用，系统智能故障诊断系统的构建逐步完善起来。

4.1我国25Hz相敏轨道电路故障诊断信号监测技术的发展 4.1.1集中式信号检测系统应用

目前我们通过采用集中式信号检测系统借助总控制线，收集信号机电缆及铁路轨道、电路设备的参考值和运行信息，获取25HZ相敏轨道电路故障相关故障信号，通过报警设备存储状态恢复等各项功能为现场人员的维修监测提供方便。 4.1.2列控试分析检测系统的应用

不同的列控室检测系统对故障铁轨断的信号采集和处理都有不同的模式，比如RBC设备于监控室负责CTC系统通讯情况RBC分系统运行情况[4]轨道上车辆的车速、紧急制动状况、以及司机行为等则通过车载记录仪负责此外，通过列车上的动态监控设备进行车载信息的收集包括地面控制中心以及终端查询设备等动态设备信息。轨道电路的故障信息通过列车车载信息仪完成收集后，再通过网络进行远程传递，完成对轨道故障的监控。 4.1.3 GSM通讯检测技术在25HZ相敏轨道电路故障诊断系统中的应用

GSM网管监测负责网络安全的控制以及故障警告管理，通过该项工作的开展发现相敏轨道电路是否存在故障，如有发现故障可以及时确定故障发生位置；而通讯接口监测主要是通过对GSM网络的主要接口进行监控，实现对接口传输数据和指令的追踪，通过实时监控网络状态，可以发现网络故障同时发出警告信号。 结语：

我们通过对25Hz相敏轨道容易出现的故障问题进行深入研究并提出如何改进处理故障的措施，并提供了相应解决方案，尤其随着社会信息化的发展对如何解决处理相敏轨道常见故障提出了进一步的要求，文中提出基于通过构建使用信号智能化系统进行对轨道故障的监控的设想，这项工作的开展，将大大推动铁路轨道维修维护模式的转变，推进该项工作朝着智能化、系统、全面化的方向发展。 参考文献：