铁路信号25Hz相敏轨道电路故障分析

高武东

（国家能源包神铁路集团神朔铁路公司，陕西榆林791000）

0 引言

25Hz 相敏轨道电路，简单而言就是一个工频牵引电路通道，并且可以直接对25Hz 的输出电压信号进行传输。因此，在实际的铁路运输过程中，为维护电路的正常工作，就必须选择专门的电源供给电能。在室内，可以使用相应的装置与防护设备加以组合运用，而在户外环境中，需要使用25Hz 谐振装置供电，适应当前铁路系统的要求。近年来，随着社会的发展，我国人民的生活水平日益提高，对轨道交通系统的标准与需求也在日益增加。为了更好地适应社会当前的需要，保证人们的出行安全，需要及时进行各项工作，同时也必须处理好25Hz 相敏轨道电路中出现的故障问题，并根据各种问题提供相应的方案设计，保证方案的合理执行，铁路信号装置能够平稳工作。

1 25Hz 相敏轨道电路的基本原理

轨道电路电源首先由电源屏供给的25Hz 轨道电源及其局部供电，然后再通过点断的25Hz 轨道变压器、限流电阻和扼流变压器相互衔接，并连通相应的路轨区段通道，将受端的轨道变压器、扼流变压器相互连接，更好地将线路传回室内。局部电源再供给二元或二位继电器的局部线圈，局部线圈电流与轨道线圈电压均达标、局部电源相位超前轨道电源90o，将二元或二位继电器吸起，轨道电路处在0.5 空闲状态。与此相反，一旦二元或二位继电器都没有被吸起来，即轨道有车占用或故障，则轨道电路仍保持在分路状态中。25Hz 相敏轨道电路自身也具备了较好的工作稳定性，且维修简便，能较好地抵抗牵引供电电流干扰，在实际应用的过程中深受好评。

对列车的运行状态进行监督，以此实现信号系统的自动控制。钢轨直接铺设在室外道床上，易受到一些外界因素的干扰。钢轨绝缘破损、雷电冲击、牵引电流干扰、连接线断线、通道短接、器材不良等都会影响轨道电路的正常使用，控制台出现红光带，影响运输安全和效率。因此，铁路的电务部门、工务部门都应该加强相关的工作，做好预防、维护工作，规避轨道红光带故障，确保信号设备的安全运行。

2 25Hz 相敏轨道电路的主要特点

25Hz 相敏的轨道电路的主要特点，还需要从以下方面加以论述：

其一，25Hz 相敏轨道电路具有可靠相位和频率选择性，对于轨道自身具有较好的保护作用。

其二，25Hz 相敏轨道电路可以防护不均匀牵引的影响，在较大程度上达到对轨道的整体防护，同时还可以保证较好的信息传输特性。

其三，25Hz 相敏轨道电路具有较好的传输效果，在外界条件相同的情况下，25Hz 相敏轨道电路相较于其他的轨道有较好的能量输送效果，同时还可以解决比较低道砟电阻的问题，进而实现电路传输的特性改善。

其四，25Hz 相敏轨道电路自身具有较好的稳定效果，基于50Hz 相敏轨道电路的设计原则进行设计，因此同样具有工作频率的稳定特性。

其五，由于25Hz 相敏轨道电路在实际工作中可以达到90o的相位差，所以，可以更合理地进行电路的相位调整。

因为轨道继电器的局部线圈受内部单独的分音器供电控制作用，所以，既不直接与轨道电源分音器进行连接，又不被接触网的回流50Hz 所影响，提高了轨道继电器的抗干扰能力属性，不致受影响而产生错误工作，进而确保了轨道的顺利工作。

3 25Hz 相敏轨道电路的构成

25Hz 相敏轨道电路采用交流25Hz 电源进行连续供电，在受电端采用二元二位轨道继电器，从而将50Hz 电源分为25Hz，作为轨道电路的专用电源，表1为继电器额定参数。

表1 继电器额定参数

4 25Hz 相敏轨道电路的故障分析

在信息集中监控管理系统中，对25Hz 相敏轨道电路所采取的模拟量，主要是通过轨道电路的电压量和相位角，分析轨道电路的电压值和相位角变化的大数据，便于相关人员更准确了解当前轨道电路的状况，并及时发现当前设备中出现的重大问题。正常的城市轨道交通系统在无车辆占用时，电流最大值和相位角都维持在规定范围，电流波形变化很小、无明显变形，轨道电路平稳工作。在有车辆占用时，轨道电路分路残压低于《普速铁路信号维护规则》（铁总运〔2015〕238 号）的规范，微机监测、控制台命令稳定显示为红光带[1]。

4.1 轨道电路接收电压大幅度下降

当区段列车经过后，电流骤然减少，较长时间段数值都无法返回正常值，在这样的情形下可以将故障区分成不同的种类：电务员必须结合实际具体情况进行现场的各项诊断，以便针对问题进行具体分析。在通常情况下产生这些问题的原因是：轨距杆绝缘不良、道岔故障绝缘不良、扼流变压器内部绝缘不良，导接线接触不良、道岔绝缘不良、扼流变压器内部绝缘不良、导接线接触不良、电缆或配线对地绝缘不良等[2]。

4.2 轨道电路电压曲线经常出现下降波动

轨道电路电压发生明显下降波动，导致这种问题的主要原因是接续导线、引接头、跳线塞钉接触不良等所引起。相关人员应该立即进行现场的检查排除工作，并针对不同的阶段选择不同的检测手段。

4.3 轨道电路接收电压超标

根据当前我国相关规定内容，可以明确当前轨道电路接收有一定的范围。在信号采集过程中，系统出现电压曲线超出范围上限。导致这种问题的主要原因是电压调整不当以及其自身存在不稳定因素等。相关人员应该根据相关规定做好相应的调整，确保电压处于稳定的状态。

4.4 轨道电路电压缓慢平滑下降

轨道电路电压缓慢平滑下降，导致这种问题的主要原因是，在一些特殊的地段，特别是在降雨降雪期间，因为道床漏泄大等问题，会对电压形成一定的影响。在信号采集监测的过程中，电压下降幅度相对较小，下降的曲线较为平滑。相关人员可以通过轨道电路传输通道检查测试进行分析。

4.5 轨道电路电压曲线频繁出现瞬间上升波动

轨道电压在调整状态的前提下，发生了大幅震荡，多由扰动所引起。相关人员必须予以重视，重点检测牵引回流通道。

4.6 有车占用轨道电路时残压超标

列车在占用轨道电路时，残压值应当达到《普速铁路信号维护规则》（铁总运〔2015〕238 号）规定标准。但如果残压严重超标，会产生轨道电路分路不良，无法正常指示车辆占用状况，容易出现列车车辆冲突问题。而产生此类问题的大部分原因是电路控制不良，同时在轨道表面出现了锈蚀、撒砂等问题。此外，轻车占用、跳动或其他因素亦会造成分路不良。一送多受的区段更应严格试验与调整，各受端必须分别被占用，且残压值均不得超标[3]。

4.7 相邻轨道电路区段电压同时出现波动

相邻的2 个区段，轨道电路电压同时发生下降波动。在通常情形下同一时间发生相同震荡，2 个区段的震荡幅度与曲线大致存在一定的相似性，共同的因素在于2 个相邻区段的绝缘不足或2 个相邻区段的引接线短路。

5 25Hz 相敏轨道电路出现故障问题以及处理措施

关于25Hz 相敏轨道电路中在实际运用中常见的问题，以下从三个方面进行论述。

5.1 一个咽喉或全站红光带

处理措施：因轨道电路采用集中送电的方式，所以首先考虑室内电源屏问题，检查电源屏轨道电源输出熔断器，发现打落立即复位。若不能复位则甩开分线盘室外电缆，再次复位熔断器还不能恢复则考虑电源屏至分线盘间电源线短路。如果可以复位则考虑分线盘至室外设备间电缆有短路，逐段测试电缆绝缘排查，检查出后更换备用电缆即可。若电源屏轨道输出熔断器良好并测得220V，则判断通道有开路，逐段测试电压排查，检查出后恢复电缆、配线连接即可。若轨道电源正常，检查电源屏局部电源输出熔断器，发现打落立即复位，若不能复位则分别甩开轨道继电器连线进行判别，更换不良配线即可恢复[4]。

5.2 相邻区段红光带

处理措施：首先在微机监测查看曲线是否在同一时间内出现电压下降或波动，如果在同一时间内出现，就应该考虑相邻两区段的公共连接部分。一般造成相邻区段红光带的问题是绝缘破损，肥边挤压，扼流线交叉短路、扼流箱绝缘破损。可以通过轨道电路故障查找仪来进行判断，观察轨道电路查找仪上电流的变化：若绝缘处有电流通过则说明绝缘破损或肥边挤压，联系工务更换处理；若扼流箱至钢轨有分流，那么分流处即短路点，分离即可；若引接线没有电流，则考虑扼流箱绝缘破损，做好防护更换即可。如果查看微机监测不是在同一时间段，则按照查找单独一个区段红光带的方法进行查找。

5.3 单独一个区段红光带

处理措施：首先在分线盘处测试区别室内外故障。

其一，分线盘处测得电缆电压接收正常，在继电器3～4 线圈测试电压，若正常则继电器接触不良或坏，更换即可。若无电压则继电器3～4 线圈至分线盘之间开路，需逐段测试排查，一般为接线端子松动导致接触不良。

其二，分线盘处测试接收电压在0V，甩开一根电缆后，电缆接收电压比正常值要高，判断室内短路，用逐段甩线电压法来查找，也可以用卡流钳卡流来判断。

其三，分线盘甩开电缆测得电缆接收端无电压判断为室外故障，室外应首先测试送电端限流电阻器，若高于正常值则判断后方有短路或限流电阻器自身开路，用卡流钳卡流大于正常电流判断为短路，逐段卡流观察电流的变化，电流从有到无在两点之间，则说明有短路点，若电流从大忽然变小，那么这两点之间存在虚短，甩开短路点或更换备用线连接即可。判断限流电阻是否自身开路，甩开限流电阻的皮线测电阻无，说明电阻自身开路，更换限流电阻器即可。限流电阻器测得低于正常值，判断后方有开路或虚接的地方，从送端至受端用电压法逐段测试来进行排查，测得电压从有到无或从大到小的变化时，用十字交叉法来排查是具体的哪一根开路，更换备用线即可[5]。

6 结语

综上所述，铁路信号25Hz 相敏轨道电路的故障多数情况下是在室外形成，主要发生在道岔区段和长大股道区段，而且还不能集中处理。应该结合实际情况做好各项工作，并采取有效的方法做好调整，以此实现全面的改善。