ZPW-2000A型自动闭塞设备故障处理


     中文题目: ZPW-2000A型自动闭塞设备故障处理 开 题 报 告 题 目 :ZPW-2000A型自动闭塞设备故障处理 一、文献综述: ZPW-2000A轨道电路的功能和组成,ZPW-2000A轨道电路的主要功能是轨道列车占用检查、轨道断轨检查、向列车传送信息和行车凭证,是区间信号自动闭塞系统、列车运行控制系统和车站信号联锁系统必不可少的基础地面设备。 我国以前运用的自动闭塞主要是交流计数电码自动闭塞、极性频率脉冲自动闭塞、移频自动闭塞三种。其共同缺点是可靠性不高,信息量少,抗干扰能力不强,不能满足列车提速、增加行车密度,增大载重量和电气化的需要。从而随着高速铁路的迅速发展,需研制新型的自动闭塞,其须适应提高列车运行速度和行车密度需要,适应电气化铁路发展的需要,提高设备的可靠性和安全性,并逐步建立起我国的自动闭塞,机车信号和列车运行超速防护的完整体系。UM71型无绝缘移频自动闭塞,采用谐振式无绝缘轨道电路,工作稳定可靠,具有抗电气化干扰能力强,防雷性能好,有断轨检查功能,能满足速差式自动闭塞和列车运行超速防护的需要。WG-2lA型无绝缘自动闭塞就是完全国产化的创新产品,它不仅保留UM71设备的优点,且频率精度、抗干扰能力等指标还优于国外设备。而ZPW-2000系列自动闭塞在前两者基础上有了更新的突破,除采用单片微机和数字信号处理技术外,还解决了调谐区断轨检查、谐振单元断线和调谐区死区长度及拍频干扰等技术难题,性能高于UM71。ZPW-2000A自动闭塞是目前性能最为先进的制式,是我国统一制式的主流自动闭塞,在铁路快速发展的进程中,获得了迅速的发展,已在我国许多主要干线上运用,对铁路扩能、提速、提效起着非常重要的作用。我国必须采用ZPW-2000系列统一我国铁路自动闭塞制式,这是今后一个时期自动闭塞发展的一个基本技术政策。 因此,今后在自动闭塞基建,更新改造和大修中,应统一采用ZPW-2000系列无绝缘移频自动闭塞。 二、 选题的目的和意义: ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞是在法国UM71无绝缘轨道电路技术引进、国产化基础上,结合国情进行的技术再开发。较之UM71,ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞在轨道电路传输安全性、传输长度、系统可靠性、可维修性以及结合国情提高技术性能价格比、降低工程造价上都有了显著提高。该系统自1998年开始研究。2000年10月底,针对郑州局、南昌局接连两次发生因钢轨电气分离式断轨,轨道电路得不到检查,客车脱轨的严重事故,该系统提出了解决“全程断轨检查”等四项提高无绝缘轨道电路传输安全性的技术创新方案,获得了铁道部运输局、科技司的肯定。 2001年,针对郑——武UM71轨道电路雨季多处“红光带”,该系统围绕“低道碴电阻道床雨季红光带”问题,通过对轨道电路计算机仿真系统的开发,提出了提高轨道电路传输性能的一系列技术方案,从理论和实践结合上实现了传输系统的技术优化。 三、 研究方案: 本次设计完成对XX下行自动闭塞区间工程设计的部分图纸。分别有:闭塞分区电路图.区间信号平面图、区间N+1电路图、移频柜、综合柜布置图、移频柜零层配线表、组合架设备布置图,设备主要采用ZPW-2000A,主要介绍了ZPW-2000A的工作原理、设备构成及相关图纸的设计方法。 四、进度计划: 第一步 查阅资料,学习与毕业设计相关的知识,作好前期准备工作(2周)。 第二步 组织设计内容,进行内容分析,撰写论文前部分。(2周)。 第三步 撰写毕业论文后半部分,完成论文初稿。(2周) 第四步 根据老师意见进行论文修改(2周) 第五步 整理打印论文。(1周) 第六步 准备参加答辩。(2周) 五、指导教师意见: 中 文 摘 要 随着高速铁路的发展,列车运行自动控制设备水平也在不断提高,由列车超速防护提高到列车自动限速和列车自动运行等新技术。机车信号和列车超速防护系统的行车命令目前还是来自地面自动闭塞的轨道中传递的信息。随着数字化、无线传输技术、漏泄电缆及卫星定位技术的发展,依靠这些技术实现列车和地面控制中心、列车和列车之间的信息传输,就不需要将区间划分为固定的若干分区,来调整列车之间的追踪间隔。而是两个列车通过数据传输,自动的计算出实时的列车追踪安全间隔,使两列车之间的间隔最小,从而提高了行车密度和区间通过能力。这种列车运行间隔自动调整又可称为移动自动闭塞,这种设备代表了区间闭塞技术的发展方向。 本次设计完成对XX下行自动闭塞区间工程设计的部分图纸。分别有:闭塞分区电路图.区间信号平面图、区间N+1电路图、移频柜、综合柜布置图、移频柜零层配线表、组合架设备布置图,设备主要采用ZPW-2000A,主要介绍了ZPW-2000A的工作原理、设备构成及相关图纸的设计方法。 关键字: 控制 安全 ZPW-2000A;自动闭塞;故障与维修 English Abstract Along with high-speed railroad's development, the train movement automatic control equipment level unceasingly is also enhancing, enhances from the train overspeed protection to the train automatic regulating and the train automatic movement and so on new technology. The cab signal and the train overspeed shielding systems's train order comes from the information which at present the ground automatic blocking in the track transmits. Along with digitized, the wireless transmission technology, the leaky cable and the satellite positioning technology's development, depends upon these technologies to realize the train and between the ground control center, the train and train's intelligence transmission, does not need to divide the sector into the fixed certain districts, adjusts between train's tracing gap. But is two trains through the data transmission, the automatic computation real-time train tracing safe gap, causes between two train's gaps to be smallest, from enhanced the traffic flow. Keyword: control, security,ZPW-2000A; Automatic block; fault and repair; 目录 ZPW-2000A型自动闭塞故障处理 1 第一章 自动闭塞简介 1 1.1 自动闭塞的基本原理 1 第二章 ZPW-2000A无绝缘轨道电路概述 2 2.1 ZPW-2000A移频自动闭塞的特点 3 2.2 ZPW-2000A无绝缘轨道电路构成 3 2.3 系统载频布置 6 2.4 控制信号频率 6 第三章 ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统电路原理 7 3.1 电气绝缘节 7 3.2 匹配变压器 9 3.3 补偿电容 9 3.4 发送器 11 3.5 接收器 11 3.6 衰耗盘 16 3.7 站防雷和电缆模拟网络 23 第四章 ZPW-2000A自动闭塞设备故障处理 24 4.1 轨道电路红光带 25 4.2 通过现场试验,模拟室外送端调谐单元断线、受端调谐单元断线、 27 4.3 模拟室外补偿电容断线后测试数据 28 4.4 控制台移频报警,轨道电路正常工作 29 4.5 接收电压低 29 4.6 控制台瞬间闪红光带 30 4.7 ZPW-2000A设备及电码化设备故障处理及日常维护注意事项 30 4.8 故障处理流程图 32 4.9 现场故障案例及分析: 35 参考文献 56 ZPW-2000A型自动闭塞原理及故障处理 第一章 自动闭塞简介 目前,我国采用的行车闭塞方法主要有半自动闭塞和自动闭塞两种。 1、半自动闭塞:此种闭塞需人工办理闭塞手续,列车凭出站信号机的进行显示发车,但列车出发后,出站信号机能自动关闭,所以叫半自动闭塞。 2、:自动闭塞:通过列车运行及闭塞分区的情况,通过信号机可以自动变换显示,列车凭信号机的显示行车,这种闭塞方法完全是自动进行的,故叫自动闭塞。 自动闭塞是由运行中的列车自动完成闭塞任务的一种设备。 1.1 自动闭塞的基本原理 自动闭塞通过轨道电路(或计轴器等列车检测设备)自动地检查闭塞分区的占用情况,根据轨道电路的占用和空闲状态,通过信号机自动地变换其显示,以指示列车运行。 如图1.1.1为四显示自动闭塞原理图,当列车进入7G闭塞分区时,7G闭塞分区的轨道电路被列车车轮分路,轨道继电器7GJ落下。控制通过信号机7显示红灯。由于7GJ落下,作为编码条件产生控制信息发向5轨道,5信号点接收设备的5GJ吸起,5GJ和7GJ的条件控制通过信号机5显示黄灯。同时5GJ和7GJ的接点作为编码条件产生控制信息发向3轨道,3信号点接收设备的3GJ吸起,3GJ、5GJ和7GJ的条件控制通过信号机3显示绿灯和黄灯。 图1.1.1 自动闭塞工作原理 3GJ、5GJ和7GJ作为编码条件产生控制信息发向1轨道,1信号点接收设备的1GJ吸起,1GJ、3GJ和5GJ的条件控制通过信号机1显示绿灯。综上所述,可得出以下几点结论: (1)通过信号机的显示是随着列车运行的位置而自动改变的。当显示黄灯时,列车运行前方只有—个闭塞分区空闲;当显示绿灯和黄灯时,列车运行前方有两个闭塞分区空闲;当显示绿灯时,列车运行前方至少有三个闭塞分区空闲。 (2)通过信号机的禁止信号 —— 红灯显示,是利用轨道电路传送的;而其他的显示信息可以利用轨道电路,也可以利用架空线或电缆传送。对于现在的自动闭塞必须传递多种信息。 (3)若利用轨道电路传送信息,在每一个信号点处不但有接收本信号点信息的接收设备,同时还必须有向前方信号点发送信息的发送设备。 虽然自动闭塞有不少制式,但是它们有着共同的特点,即大多是以轨道电路为基础构成的,也就是说是采用轨道电路来传输信息的。 第二章 ZPW-2000A无绝缘轨道电路概述 ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞是在法国UM-71无绝缘轨道电路技术引进、国产化的基础上,结合国情进行开发的一种新型闭塞设备。ZPW-2000A无绝缘轨道电路由较为完备的轨道电路传输安全性技术及参数优化的传输系统构成。成为我国目前安全性高、传输性能好、具有自主知识产权的一种先进自动闭塞制式,为“机车信号作为主体信号”创造了必备的安全基础条件。 Z为“自动闭塞”;P为“移频”;W为“无绝缘”2000A为“型号”。 2.1 ZPW-2000A移频自动闭塞的特点 (1)保持了UM-71和WG-21A无绝缘轨道电路整体结构上的优势。 (2)解决了UM-71和WG-21A调谐区断轨检查问题,从而实现了轨道电路全程断轨检查。 (3)大大减少了调谐区分路死区段。 (4)通过测试参数实现对调谐单元断线故障的检查。 (5)实现对拍频干扰的防护。 (6)通过对补偿电容等系统参数优化,提高了轨道电路传输长度。 (7)提高机械绝缘节轨道电路传输长度,实现与电气绝缘节轨道电路等长传输。 (8)轨道电路调整按固定轨道电路长度与允许最小道砟电阻方式进行。满足低道砟电阻最大传输长度要求,为一般长度轨道电路最大限度提供了调整范围,提高了轨道电路工作稳定性。 (9)用SPT国产铁路数字信号电缆取代法国ZCO3电缆,减小铜心线径,减少备用心组,提高了传输距离和系统技术性能价格比,降低了整个工程造价。 (10)采用长钢包铜引接线取代75 mm2铜引接线,节约成本,利于维修。 (11)系统中发送器采用“N+1”冗余,接收器采用成对双机并联运用,提高系统可靠性。解决例如,UM-71一个发送器设备故障时,轨道内无信息的问题,不影响系统正常工作的时间。 2.2 ZPW-2000A无绝缘轨道电路构成 ZPW-2000A无绝缘轨道电路由29 m电气绝缘节、发送器、接收器、防雷组合、轨道继电器、传输电缆等组成,如图1.2.1所示。 图1.2.1 ZPW-2000A无绝缘轨道电路构成框图 2.2.1 室外部分 (1)调谐区(JES-JES):按2 m设计,实现两相邻轨道电路电气隔绝。 (2)机械绝缘节:由“机械绝缘节空心线圈”与调谐单元并接而成,其节特性与电气绝缘节相同。 (3)匹配变压器:一般条件下,按0.25~1.0 Ω·km道砟电阻设计,实现轨道电路与SPT传输电缆的匹配连接。 (4)补偿电容:根据通道参数兼顾低道砟电阻道床传输,考虑容量。使传输通道趋于阻性,保证轨道电路良好的传输性能。 (5)传输电缆:SPT型铁路信号数字电缆,f1.0 mm,一般条件下,电缆长度按10 km考虑。根据工程需要,传输电缆长度可按12.5 km、15 km考虑。 (6)调谐区设备引接线:采用3 600 mm、1 600 mm钢包铜引接线构成。用于BA、SVA、匹配变压器等设备与钢轨间的连接。 2.2.2 室内部分 (1)发送器:用于产生高精度、高稳定移频信号源。系统采用“N+1”冗余设计。故障时,通过FBJ接点转至“+1”FS。 (2)接收器:ZPW-2000A型无绝缘轨道电路将轨道电路分为主轨道电路和调谐区短小轨道电路两个部分,并将短小轨道电路视为列车运行前方主轨道电路的所属“延续段”。 (3)衰耗盒:用于实现主轨道电路、小轨道电路的调整。 给出发送接收故障、轨道占用表示及发送、接收用+24电源电压、发送功出电压、接收GJ、XGJ及测试条件。 (4)电缆模拟网络:设在室内,按0.5 km、0.5 km、1 km、2 km、2 km、2×2 km六段设计,用于对SPT电缆的补偿,总补偿距离为10 km。 2.2.3 系统防雷 系统防雷可分为室内室外两部分。 室外防雷设备一般防护从钢轨引入的雷电信号,包括横向防护和纵向防护。横向防护限制电压在~75 V、10 kA以上。纵向雷电防护一般可通过空心线圈中心线直接接地来实现。在不能直接接地时,应通过空心线圈中心线与地间加装横纵向防雷元件。 电化牵引区段考虑牵引回流不畅条件下,出现的纵向不平衡电压峰值,限制电压选在~500 V、5 kA以上。非电化区段则只考虑~220 V、50 Hz电流影响,纵向限制电压选在~280 V(或~275V),10 kA以上。 防雷地线电阻要严格控制在10 Ω以下。对于采取局部土壤取样不能真实代表地电阻的石质地带,必须加装长的铜质地线,具体长度需视现场情况定。 对于多雷及其以上地区,特别对于石质地层的地区,有条件应加装贯通地线。在电化区段,该地线为区间防雷、安全、电缆等地线及上下行等电位连接线共同使用。该贯通地线与两端车站地网线相连接。 室内设备用来防护由电缆引入的雷电信号。横向防护限制电压在~280V、10 kA以上。纵向防护利用低转移系数防雷变压器来实现。 2.3 系统载频布置 载频中心频率有8个:1 700 Hz、2 000 Hz、2 300 Hz、2 600 Hz分成-1型和-2型。其中1 700 Hz和2 300 Hz交替布置在下行线。2 000 Hz和2 600 Hz交替布置在上行线,-1和-2分开,如图1.2.2所示。站内电码化固定使用。 图1.2.2 系统载频布置 2.4 控制信号频率 控制信号频率有18个。其分布规律为:Fc=10.3+n×1.1(Hz),n=0~17。即:10.3 Hz、11.4 Hz、12.5 Hz、13.6 Hz、14.7 Hz、15.8 Hz、16.9 Hz、18 Hz、19.1 Hz、20.2 Hz、21.3 Hz、22.4 Hz、23.5 Hz、24.6 Hz、25.7 Hz、26.8 Hz、27.9 Hz、29 Hz。 第三章 ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统电路原理 3.1 电气绝缘节 3.1.1 电气绝缘节组成与工作原理 电气绝缘节由调谐单元、空心线圈及29 m钢轨组成。用于实现两相邻轨道电路间的电气隔离,即完成电气绝缘节的作用。 如图1.3.1所示,电气绝缘节长29 m,在两端各设一个调谐单元(下称BA),对于较低频率轨道电路(1 700 Hz、2 000 Hz)端,设置L1、C1两元件的F1型调谐单元;对于较高频率轨道电路(2 300 Hz、2 600 Hz)端,设置L2、C2、C3三元件的F2型调谐单元。 图1.3.1中,“F1”(F2)端BA的L1C1(L2C2)对“F2”(F1)端的频率为串联谐振,呈现较低阻抗(约数十毫欧),称“零阻抗”相当于短路,阻止了相邻区段信号进入本轨道电路区段。 图1.3.1 电气绝缘节 “F1”(F2)端的BA对本区段的频率呈现电容性,并与调谐区钢轨、SVA的综合电感构成并联谐振,呈现较高阻抗,称“极阻抗”(约2Ω),相当于开路。以此减少了对本区段信号的衰耗。 3.1.2 空心线圈 空心线圈SVA的作用如下: (1)平衡牵引电流回流。SVA设置在29 m长调谐区两个调谐单元的中间,由于它对于50 Hz牵引电流呈现甚小的交流阻抗(约10 mΩ),故能起到对不平衡牵引电流电动势的短路作用,如图1.3.2(a)所示。由于SVA对牵引电流的平衡作用,减小了工频谐波对轨道电路设备的影响。 (2)作抗流变压器。如图1.3.2(b)所示,如在道岔斜股绝缘两侧各装一台SVA,两中心线连接。应该指出,SVA作抗流变压器时,其总电流≤200 A(长时间通电)。 (3)对于上、下行线路间的两个SVA中心线可作等电位连接,一方面平衡线路间牵引电流,一方面可保证维修人员安全,如图1.3.2(c)所示。 (a) (b) (c) 图1.3.2 SVA作用示意图 (4)SVA参与调谐区的工作,在调谐区中不能把它简单作为一个低阻值分路电抗进行分析,而应将其作为并联谐振槽路的组成部分。SVA参数的适当选择,可为谐振槽路提供一个较为合适的Q值,保证调谐区工作的稳定性。 (5)作调谐区两端设备纵向防雷的接地连接。当复线区段设有完全横向连接线时,通过SVA中心点直接接入地线。当设有简单横向连接或无横向连接的SVA中心点,则经过防雷元件接地。 3.1.3 机械绝缘节空心线圈 对于进站和出站口均设有机械绝缘节。为使机械绝缘节轨道电路与电气绝缘节轨道电路有相同的传输参数和传输长度,根据29 m调谐区四种载频的综合阻抗值,设计SVA¢,并将该SVA¢与BA并联,即可获得预期效果。 3.2 匹配变压器 匹配变压器由防雷单元F、两个电容C1和C2、变压器T1及补偿电感L1组成。用于实现轨道电路与SPT数字信号电缆的匹配连接。 如图1.3.3所示,V1、V2经调谐单元端子接至轨道,L1L2经SPT电缆接至室内。 图1.3.3 匹配变压器连接图 考虑到1.0 Ω·km道砟电阻,并兼顾低道砟电阻道床,该变压器变比优选为9∶1,钢轨侧电路中,串联两个16 V,4 700 mF电解电容(C1、C2),这两个电容按相反极性串接,构成无极性连接,起到隔直通交的作用。保证该设备在直流电力牵引区段运用中,不致因直流成分造成匹配变压器磁路饱和。压敏电阻F为匹配变压器的雷电横向防护元件。该压敏电阻选择~75 V防护等级。10 mH的电感L1用作SPT电缆表现出容性的补偿。同时,与匹配变压器相对应处轨道被列车分路时,它可作为一个阻抗(1 700 Hz时约为106.8 Ω)。 3.3 补偿电容 3.3.1 补偿电容的作用 (1)保证轨道电路传输距离。 (2)保证接收端信号有效信干比,保证接收器和车载设备可靠工作。 (3)实现了对断轨状态的检查。 (4)保证了钢轨同侧两端接地条件下,轨道电路分路及断轨检查功能。 3.3.2 补偿电容设置 (1)补偿电容的设置个数“N”根据轨道电路长度,按照维规附录八进行确定。 (2)补偿电容设置在主轨道范围内,N个电容等间距布置,电容间距(步长)为△,第一个和最后一个电容距调谐单元△/2,△=主轨道电路长度/N。 (3)补偿电容参数应符合表1.3.1 序号 项目 指标及范围 备注 1 电容容量(μF) 1700HZ区段 55±2.75 测试频率:1000HZ 2000HZ区段 50±2.5 2300HZ区段 46±23 2600HZ区段 40±2.0 2 损耗角正切值 ≤70×10-4 测试频率:1000HZ 3 绝缘电阻 ≥500MΩ 两级间:直流100V 3.3.3 电容断线故障分析 电容断线使主轨道的接收端电压降低10%~25%,而小轨道的电压有时升高,有时降低,以具体情况而定。例如,距离发送端第二个电容断线时,接收端电压降低约25%,而小轨道电压则升高约50%。有的区段个别电容断线后只影响小轨而未影响到主轨,同时也有个别电容断线后只影响到主轨而未影响到小轨,所以我们平时在测试发现主轨或小轨有变化时,要对区段内的电容进行容值测试,确保容值测试不超标。另外,电容断线后主轨和小轨变化的幅度与区段长度、载频等均有关系。 3.4 发送器 发送器是移频自动闭塞设备的重要部件,其主要作用是: (1)产生18种低频信息、8种载频(上下行各4种)的高精度、高稳定的移频信号。 (2)具有足够的功率的输出信号。 (3)调整轨道电路。 (4)对移频信号特征的自检测,故障时给出报警实现向“N+1”冗余设备的转换。 发送器的工作原理: 同一载频编码条件、低频编码条件以反码形式分别送入两套微处理器CPU1/CPU2中,其中CPU1控制“移频发生器”产生低频控制信号为Fc的移频信号。移频键控信号FSK分别送至CPU1、CPU2进行检测。检测结果符合规定后,即产生控制输出信号经“控制与门”使“FSK”信号送至“滤波”环节,实现方波——正弦波变换。功放输出的FSK信号送至CPU进行功出电压检测。两CPU对FSK信号中的低频、载频和幅度特征检测符合要求后,使发送报警继电器FBJ励磁,并使经过功放的FSK信号输出至轨道。当发送输出端短路时,经检测使“控制与门”有10s的关闭。 3.5 接收器 接收器的作用如下: (1)用于对主轨道电路移频信号的解调,并配合与送电端相连接调谐区短小轨道电路的检查条件,动作轨道继电器。 (2)实现对与受电端相连接调谐区短小轨道电路移频信号的解调,给出短小轨道电路执行条件(XG、XGH,直流24V),送至相邻轨道电路接收器。 (3)检查轨道电路完好,减少分路死区长度,还用接收门限控制实现对BA断线的检查。 (4)接收器采用成对双机并联运用方式,在完成本区段功能的同时,还接收处理另一区段的信号,并联输出完成冗余工作。 接收器端子如图1.3.13所示,根据闭塞分区的载频设计,选择不同的连接端子。接收器各端子代号及用途说明如表1.3.3所示。这里不再逐一解释。 图1.3.13 接收器接线图 表1.3.3 接收器端子代号及用途 序号 代 号 用 途 1 D 地线 2 +24 +24 V电源 3 (+24) +24 V电源(由设备内给出,用于载频及类型选择) 4 024 024 V电源 5 1700(Z) 主机1 700 Hz载频 6 2000(Z) 主机2 000 Hz载频 7 2300(Z) 主机2 300 Hz载频 8 2600(Z) 主机2 600 Hz载频 9 1(Z) 主机1型载频选择 10 2(Z) 主机2型载频选择 11 X1(Z) 主机小轨道1型载频选择 12 X2(Z) 主机小轨道2型载频选择 13 ZIN(Z) 主机轨道信号输入 14 XIN(Z) 主机邻区段小轨道信号输入 15 GIN(Z) 主机轨道信号输入共用回线 16 G(Z) 主机轨道继电器输出线 17 GH(Z) 主机轨道继电器回线 18 XG(Z) 主机小轨道继电器(或执行条件)输出线 19 XGH(Z) 主机小轨道继电器(或执行条件)回线 20 XGJ(Z) 主机小轨道检查输入 21 XGJH(Z) 主机小轨道检查回线 22 1700(B) 并机1 700 Hz载频 23 2000(B) 并机2 000 Hz载频 24 2300(B) 并机2 300 Hz载频 25 2600(B) 并机2 600 Hz载频 26 1(B) 并机小轨道1型载频选择 27 2(B) 并机小轨道2型载频选择 28 X1(B) 并机正向运行选择 29 X2(B) 并机反向运行选择 30 ZIN(B) 并机轨道信号输入 31 XIN(B) 并机邻区段小轨道信号输入 32 GIN(B) 并机轨道信号输入共用回线 续表1.3.2 序号 代 号 用 途 33 G(B) 并机轨道继电器输出线 34 GH(B) 并机轨道继电器回线 35 XG(B) 并机小轨道继电器(或执行条件)输出线 36 XGH(B) 并机小轨道继电器(或执行条件)回线 37 XGJ(B) 并机小轨道检查输入 38 XGJH(B) 并机小轨道检查回线 39 JB+ 接收故障报警条件“+” 40 JB- 接收故障报警条件“-” 3.6 衰耗盘 衰耗盘的作用如下: (1)对主轨道电路的接收端输入电平调整。 (2)对小轨道电路接收信号电压进行调整(含正反向调整)。 (3)实现接收并用功能,给出有关发送、接收用电源电压、发送功出电压、轨道输入输出GJ、XGJ等测试条件。 (4)提供工作状态指示,给出发送、接收故障报警和轨道占用表示等。 (5)提供监测条件。 衰耗盘的正面设置表示灯和测试孔,背面是调整端子。各端子及使用如表1.3.3所示。 表1.3.3 衰耗盘各端子及用途 序号 端子号 用 途 1 c1 轨道信号输入 2 c2 轨道信号输入回线 3 a1~a10、c3、c4 主轨道电平调整 4 a11~a23 正向小轨道电平调整 5 c11~c23 反向小轨道电平调整 6 c5 主机主轨道信号输出 7 c7 主机小轨道信号输出 8 c6、c8 主机主轨道小轨道信号输出共用回线 9 b5 并机主轨道信号输出 10 b7 并机小轨道信号输出 11 b6、b8 并机主轨道小轨道信号输出共用回线 12 a30、c30 轨道继电器(G、GH) 13 a31、c31 小轨道继电器(XG、XGH) 14 a29 发送+24 V直流电源 15 c29 接收+24 V直流电源 16 c9 024电源 17 a25、c25 发送报警继电器FBJ-1、FBJ-2 18 a26、c26 接收报警条件JB+、JB- 19 a27 移频报警继电器YBJ 20 c27 移频报警检查电源YB+ 21 a28、b28 发送报警条件BJ1-BJ2 22 b28、c28 接收报警条件BJ2-BJ3 23 a32、c32 功放输出S1、S2 24 b1、b2 监测接收器主轨道输出ZIN(C)、GIN(C) 25 b3、b4 监测接收器小轨道输出XIN(C)、GIN(C) 26 c10 引出的+24 V电源G24 27 b11 并机+24 V电源BJ24 28 b12、b13 邻区段小轨道继电器检查条件XGJ、XGJH 29 b14、b15 封轨道占用灯D24、024 30 b16、b17 主机轨道继电器G(Z)、GH(Z) 31 b18、b19 并机轨道继电器G(B)、GH(B) 32 b20、b21 主机小轨道继电器XG(Z)、XGH(Z) 33 b22、b23 并机小轨道继电器XG(B)、XGH(B) 34 b24、b25 监测发送报警继电器FBJ+、FBJ- 35 b26、b27 监测接收报警条件JBJ+、JBJ- 36 b29 正方向继电器复示 37 b30 反方向继电器复示 衰耗器电平调整电路如图1.3.19所示。 图1.3.19 衰耗器电平调整电路 轨道输入电路将主轨道信号V1、V2自c1、c2变压器B1输入,通过改变B1变压器副付边的匝数来改变输出电压。B1变压器的阻抗为36~55 Ω(1 700~2 600 Hz),以稳定接收器输入阻抗,该阻抗选择较低,以利于抗干扰。变压器B1的匝比为116∶(1~146)。次级通过变压器抽头连接,可构成146级变化,按调整表调整接收电平。 小轨道电路输入电路将小轨道信号经过B2变压器输入,通过改变B2变压器原边衰耗电阻的数值来改变输出电压。根据方向电路变化,接收端将接至不同的两端短小轨道电路。故短小轨道电路的调整按正、反两方向进行。正方向调整用a11~a23端子,反方向调整用c11~c23端子,负载阻抗为3.3 kΩ。 为提高A/D模数转换器的采样精度,短小轨道电路信号经过1∶3升压变压器B2输出至接收器。 衰耗器表示灯及YBJ电路如图1.3.20所示。各表示灯的控制如下: (1)“发送工作”灯通过发送器输入FBJ-1、FBJ-2条件构成,并通过“光耦1”接通发送报警条件(BJ-1、BJ-2)。 (2)“接收工作”灯通过输入接收器JB+、JB-条件构成,并通过“光耦2”接通接收报警条件(BJ-2、BJ-3)。 (3)“轨道占用”灯通过输入接收器G、GH条件构成,轨道占用时,通过“光耦4”的受光器关闭,使“轨道占用灯”点红灯;轨道空闲时,“光耦6”的受光器打开,使“轨道占用灯”点绿灯。 图1.3.20 衰耗器表示灯及YBJ电路 (4)“正向”灯:正方向指示灯,正方向亮灯,反方向灭灯。 (5)“反向”灯:反方向指示灯,反方向亮灯,正方向灭灯。 在移频柜第一单元位置设置移频总报警继电器YBJ控制电路。在衰耗盘设“光耦5”。FS+24电流通过对本段轨道电路发送故障条件(BJ-1、BJ-2)、接收故障条件(BJ-2、BJ-3)以及其他段轨道电路有关检查条件串联检查,系统设备均正常时,使“光耦5”受光器导通控制三极管V7导通,并使YBJ励磁。电路中电容C1控制YBJ缓放,防止各报警条件瞬间中断,造成YBJ跳动。 在站内电码化及“+1发送”只有发送没有接收设备时仅接入BJ-1、BJ-2条件。在车站接收设置总数为奇数,单独设置并机备用时,仅接入BJ-2、BJ-3条件。 3.7 站防雷和电缆模拟网络 ZPW-2000A为集中安装的自动闭塞,车站信号楼与现场各信号点设备间采用电缆连接,而各信号点距车站信号楼的距离不同,造成所使用的电缆长度不同,致使信号在电缆上的电压降不同,为轨道电路的调整带来不便。另外,反方向行车时,发送设备和接收设备的位置改变,影响设备的正常工作。通过模拟补偿电缆不同的连接,保证不同信号点距离信号楼的电缆长度均相当于10 km。 在电缆模拟网络加装防雷元件,防护通过传输电缆引入室内的雷电冲击。如图1.3.21所示,在电缆模拟网络上有室外电缆带来的雷电冲击信号,为保护模拟网络及室内发送、接收设备,采用横向与纵向雷电防护。 图1.3.21 站防雷和电缆模拟网络原理框图 横向雷电防护采用280 V左右防护等级压敏电阻。对于线对地间的纵向雷电信号可采用以下3种方式防护:一是加三极放电管保护;二是加低转移系数防雷变压器防护;三是室外加站间贯通地线防护。其原理此处不作详细介绍。 电缆模拟网络的连接如图1.3.22所示,电缆模拟网络按0.5 km、0.5 km、1 km、2 km、2 km、2×2 km六节设计,按照电缆模拟网络电缆补偿长度调整表调整,补偿实际SPT数字信号电缆,使补偿电缆长度与实际电缆长度之和为10 km。 图1.3.22 模拟电缆电路 第四章 ZPW-2000A自动闭塞设备故障处理 在实际运用过程中,由于各种原因有时会使ZPW-2000A自动闭塞设备发生故障,应根据设备的工作原理,按照ZPW-2000A的测试指标要求,分析处理设备故障。下面介绍设备故障的分析处理方法: 4.1 轨道电路红光带 轨道电路红光带后,首先判断是主轨故障还是小轨故障,或者是主轨、小轨均故障。以下故障现象的处理方法分别如下: 4.1.1 本区段主轨、小轨均故障 本区段主轨、小轨均故障则说明故障点在发送设备,首先观察是否有移频报警,如有移频报警则说明柜内有发送器故障,则更换相应的发送器。如果没有移频报警,则在分线盘测试发送电压进而确定故障点在室内还是室外,具体如下: 分线盘发送电压正常,说明室内发送设备正常,故障在室外发送设备上。在室外分别测量调谐单元、送电电缆、匹配变压器、调谐单元、等阻线电压,可查找出故障。 分线盘没有发送电压,说明室内发送设备故障,在室内分别测量衰耗盘功放输出、电缆模拟网络盘输入及输出,确定故障具体位置(主要有发送器、发送通道的继电器接点、电缆模拟网络盘)。 4.1.2 本区段主轨故障,小轨正常(XGJ24V正常) (1)一离去区段: 本区段主轨故障,小轨正常说明故障点在本区段的接收,首先观察是否有移频报警,如有移频报警则说明柜内有接收器故障,更换相应的接收器。如果没有移频报警则在分线盘测试接收电压进而确定故障点在室内还是室外,具体如下: 分线盘接收电压正常,说明室外接收设备正常,故障在室内接收设备,室内分别测量电缆模拟网络盘输入及输出、衰耗盘信号输入及轨道继电器输出,从而进一步确定故障具体位置(主要有接收器、衰耗盘、电缆模拟网络盘)。 分线盘没有接收电压,说明室外接收设备故障,室外主要测试接收轨面电压:接收轨面电压正常,说明补偿电容好,故障在接收端器材,分别测量调谐单元、匹配变压器电压进一步确定故障具体位置(主要有调谐单元、匹配变压器、接收电缆)。 接收轨面没有电压,说明室外该区段轨道及补偿电容不好,需测试轨面电压进一步确认。 (2)三接近区段: 故障点在发送设备,首先观察是否有移频报警,如有移频报警则说明柜内有发送器故障,更换相应的发送器。如果没有移频报警则在分线盘测试发送电压进而确定故障点在室内还是室外,具体如下: 分线盘发送电压正常,说明室内发送设备正常,故障在室外发送设备上,在室外分别测量调谐单元,送电电缆、匹配变压器、调谐单元、等阻线电压,可查找出故障。 分线盘没有发送电压,说明室内发送设备故障,室内分别测量衰耗盘功放输出、电缆模拟网络盘输入及输出,确定故障具体位置(主要有发送器、发送通道的继电器接点、电缆模拟网络盘)。 (3)除三接近、一离去区段除外: ① 测试接收的轨入信号,接收轨入信号正常说明衰耗盘故障率较高。 ② 接收的轨入信号不正常,说明室外的轨道电路有故障。 4.1.3 本区段主轨电压正常,小轨故障(无XGJ24V) 小轨道故障后应先测试衰耗盘(列车运行前方相邻信号点)确认小轨道输入、输出信号是否正常,如正常则检查小轨道条件线是否断线。如小轨道信号输入不正常则重点检查小轨道钢轨的状态及空心线圈等设备。 4.1.4 相邻两轨道区段同时故障 当确认两个区段故障是由于一个区段主轨故障而相邻区段是由于小轨故障(邻区段小轨故障无XGJ240V)造成的,则故障点应在共用接收通道中。首先在分线盘测试接收电压确认室内故障还是室外故障。 ① 分线盘没有接收电压:检查接收电缆、接收调谐单元及匹配变压器。 ② 分线盘有接收电压:检查电缆模拟网络、衰耗盘及接收器(主、并机)。 4.2 通过现场试验,模拟室外送端调谐单元断线、受端调谐单元断线、 空心线圈的混断线 测试数据如表1.4.1所示,轨道电路状态如图1.4.1所示。 图7-5-10故障处理案例示意图 表1.4.1 测 试 数 据 各点电压 故障部位 2G主轨电压 2G小轨电压 3G主轨电压 轨道电路状态 2G发送调谐断线 电压降一半 电压降一半 电压降10% 2G轨道继电器落下 3G接收调谐断线 电压降一半 电压升高3~5倍 电压降一半 2G轨道继电器落下 2G与3G调谐区内空心线圈断线 电压降一半 电压升高10% 电压降一半 轨道正常,但易出现闪红光带 2G与3G调谐区内空心线圈半撇混线 电压降一半 电压降30% 电压降20% 轨道正常 图1.4.1 故障处理案例示意图 4.3 模拟室外补偿电容断线后测试数据 模拟室外补偿电容断线后测试数据如表1.4.2所示。 表1.4.2 模拟室外补偿电容断线后测试数据 序号 位 置 主轨电压变化幅度 小轨电压变化幅度 1 发送端第一个电容 下降20% 左右 上升40% 左右 2 发送端第二个电容 下降25% 左右 上升50% 左右 3 发送端第三个电容 下降25% 左右 下降30% 左右 4 发送端第四个电容 下降15% 左右 上升20% 左右 5 发送端第五个电容 下降20% 左右 下降15% 左右 6 接收端第一个电容 下降15% 左右 上升15% 左右 7 接收端第二个电容 下降15% 左右 下降10% 左右 8 接收端第三个电容 下降20% 左右 上升15% 左右 有的区段个别电容断线后只影响小轨而未影响到主轨,同时也有个别电容断线后只影响到主轨而未影响到小轨,所以我们平时在测试发现主轨或小轨有变化时要对区段内的电容进行容值测试,确保容值测试不超标。另外,电容断线后主轨和小轨变化的幅度与区段长度、载频等均有关系,所以上述数据仅供参考。 4.4 控制台移频报警,轨道电路正常工作 控制台移频报警,轨道电路虽然正常工作,这种情况一定要积极处理,将轨道红光带消灭在发生之前,控制台移频报警则说明柜内有发送器故障(已转至“N+1”工作)或者接收器故障(双套已转单套工作),首先更换器材,确定是否由于器材故障引起的;如果更换器材仍报警,发送器则需检查柜内电源、保安器、低频编码电源、载频、频标及低频编码是否断线,接收器需检查柜内电源、断路器、载频、频标是否断线。 4.5 接收电压低 正常情况下轨道电路调整状态: (1)主轨道接收电压不小于240 mV; (2)主轨道继电器电压不小于20 V(1700 Ω负载,无并机接入状态下); (3)小轨道接收电压不小于33.3 mV(考虑到上下边频幅度差,运用中,33~38 mV); (4)小轨道继电器或执行条件电压不小于20 V(1 700 Ω负载,无并机接入状态下)。 如果某一接收电压低,要通过测试电容值、塞钉电阻值、电缆绝缘分析产生接收电压低的原因。 4.6 控制台瞬间闪红光带 (1)检查吸上线、空心线圈及连线是否完好。 (2)检查扼流变压器及连接线等的连接是否牢固。 4.7 ZPW-2000A设备及电码化设备故障处理及日常维护注意事项 (1)ZPW-2000A设备故障后,不要盲目去室外处理,首先应对故障区段的主轨电压进行测试,同时对本区段的XGJ进行测试,再通过测试分线盘电压来判断室内外。 (2)对ZPW-2000A的零层端子必须清楚,例如,XGJ的24 V在每个零层端子的03-11(+极)和03-12(-极);而零层端子03-17(+)和03-18(-)则为24 V电源。 (3)发送器的断路器跳闸,必须将此发送器换掉,更换发送器后再合断路器。如果由于发送器工作不稳定而造成轨道区段闪红光带,应将该发送器人为转至“N+1”工作。 (4)更换接收器时应注意两点:一是更换时注意测试另一台接收器并机的各项输出是否正常;二是更换接收器时衰耗盘的轨出2电压升高,注意测试轨出2电压。 (5)更换衰耗盘时影响两个区段的正常工作,不能盲目更换。 (6)判断ZPW-2000A电缆是否良好的方法是将室外匹配变压器的E1、E2甩开,如果电压达到了该区段功出电压,说明电缆良好。 (7)平时要注意跟踪发送器两端功放管热度是否平均,如果温差较大则提前将该发送器进行更换。 (8)对发送器的功出电流进行测试,一般超过500 mA时进行更换。 (9)日常应注意区间电源屏每束轨道电源的电流,如果电流发生较大的变化则找出该束轨道电源电流增大的原因(一般是由于发送器特性不良引起的)。 (10)室内加强对轨出1、轨出2的测试,且与原始记录进行比较,如外界环境无变化时一般轨出1电压在波动20 mV时进行分析,轨出2则在波动10 mV时进行分析。 (11)工区应将ZPW-2 000 A设备的各点电压保留一份原始记录,确保在2000设备故障后进行比较,以便更快地将故障排除。 (12)电码化设备在开通时已对入口电流进行了标调,但工区应对加强对正、侧线检测盘的输入电压测试,电压与原始电压比较低于50 mV马上进行查找原因,以确保入口电流。 (13)工区不能盲目更换电码化设备的隔离器,联系要点进行更换,以免出现轨道电路红光带。 (14)由于轨道电路与2000设备叠加,所以在处理轨道路故障时要使用选频表进行处理,如果没有此表则应关掉该区段的发送器和站内“N+1”设备。 (15)故障处理经验:一般多个轨道区段红光带、对应信号机红灯应先检查电源屏轨道电源的断路器;而多个轨道红光带、对应信号机消灯则应先判断电缆是否良好。 4.8 故障处理流程图 4.8.1 ZPW-2000A故障处理流程 (1)一个轨道区段故障:室内值班人员首先判断是主轨故障,还是小轨故障,或是主轨、小轨均故障。具体判断主轨和小轨故障的方法为:轨道电路调整状态下测试该区段衰耗盘轨出I的电压正常或该区段主接收器第四个灯亮红灯说明主轨正常,否则故障;轨道电路在调整状态下用直流挡测试该区段衰耗盘最后一个测试孔XGJ电压大于24 V,说明小轨正常;否则故障,判断完线后故障处理流程如图1.4.2所示。 图1.4.2 故障处理流程图(一) (2)相邻两轨道区段同时故障:当确认两个区段故障是由于一个区段主故障,而相邻区段是由于小轨故障造成的,则故障点在共用的接收通道中,处理方法如图1.4.3所示。 图1.4.3 故障处理流程图(二) 4.8.2 瞬间闪红光带: ① 检查吸上线、空心线圈及连线是否完好。 ② 检查扼流变及连线。 4.9现场故障案例及分析: 4.9.1通辽南场0066G故障分析 一、故障概况: 2010年3月11日17时16分,通辽南-北西线路所间0066轨道电路出现红光带,17时35分恢复,影响88179次、40907次晚点发车 二、处理经过 17时20分南场信号工区值班信号工接车站通知:通辽南场-北西线路所间0066轨道电路出现红光带,立即通知了工长、车间及段调度,并与相关人员迅速到机械室进行处理,先更换发送器后故障现象消失,车过后该区段再次出现故障,又更换了衰耗器故障仍未恢复,之后发现区间移频架0054衰耗盘接收灯不亮,并且0054接收器内有异常声响,测0066小轨检(小轨道检查条件)电压13.4V(标准24V),判断0054接收器不良,更换接收器后小轨检电压上升至27.4V, 17时35分恢复使用。 三、故障原因: 0054接收器特性不良,输出处于半短路状态,使得0066G的XGJ电压降低而出现故障。 四、原因分析 如图所示:0066G正常工作时要检查两个条件,即主轨条件和小轨条件,用主轨条件证明主轨道未断轨且无车占用,用小轨条件证明29米的小轨道电路未断轨且无车占用,小轨条件是由其前方区段0054G接收器接收并处理后送回到本区段接收器的,当0054G接收器处于半短路故障时,其输出的XG条件电压降低(本案例为13.4V),使0066G的XGJ条件得不到满足而出现红光带。 但是ZPW-2000A自动闭塞系统的接收器是双套的,为什么没有转到副套呢?原因是接收器的连接方式为成对双机并联运用的如图:如果主机断路时可自动由并机输出保持正常工作,当主机、并机中的任一套短路时双套均被短路而出现故障。 五、正确处理步骤 1、判断主轨是否正常:测量0066G衰耗器上的轨出一插孔电压(注意选好相应的频率),电压>240毫伏时,说明主轨正常。 2、判断小轨是否正常:测量0066G衰耗器上的XGJ插孔电压(用直流电压档),电压>20V时,为小轨正常,否则故障,本案例为13.4V,说明小轨故障,测试其前方区段0054G衰耗器上的轨出二电压(注意选择与0066载频相同的频率),电压为160±10mV时,为小轨正常,否则为小轨故障,本案为165mV,说明小轨输入正常,而输出为13.4V,说明接收器主机或并机其中一个处于短路状态。更换接收器即可恢复。 按上述方法和步骤处理可以准确找到故障点,避免盲目更换器材造成影响范围扩大和故障延时过长。 4.9.2兴和站SILQG故障分析 2014年8月5日18时11分36秒,锡林浩特电务段管内灰腾梁站SILQG红光带,18时11分43秒自然恢复,持续时间7秒,影响通过车站内停车。曲线如图: 通过GPRS远程维护平台下载数据,故障前后数据见下图 区段 时间 状态 功出电压(mV) 功出电流(mA) 发缆入(mA) 发缆出(mA) 接揽入(mA) 接缆出(mA) 滤入(mA) 主接入1.2(mA) SILQG 18:11:10 正常 129 253 218 262 21 11 12 777、779 SILQG 18:11:38 故障 129 253 218 262 21 11 12 627、594 通过分析,依据变化趋势,主接入电压瞬间低于可靠工作电压,接收器无低频,无轨道驱动输出,轨道红光带,根据上述数据分析可判断: 故障时接收通道揽入电流,缆出电流、接收滤入电流均无变化,故障范围集中在衰耗滤波器至接收器之间。现场更换衰耗滤波器,经确认衰耗滤波器内部稳压二极管V122过流起保护,关闭电源造成衰耗滤波器瞬间无输出。 4.9.3发送器本身故障的处理 故障现象 1、控制台移频报警。 2、某一分区的衰耗盘面板“发送工作”指示灯绿灯熄灭。 查找过程 在机械室移频柜检查熔断器良好后; 1、用CD96-3Z数字选频表的直流档,在衰耗盘面板上“发送电源”插孔测试,工作电源正常。 2、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,在衰耗盘面板上“发送功出”插孔测试,无电压输出,判断为发送器故障。 恢复方法 更换发送器,故障恢复。 分析提示 1、发送器工作电源正常,但没有功出电压输出,可以考虑发送器故障。但是,当低频编码不良时,也没有功出电压输出,这时应考虑其他故障点。 2、测量直流电压或单一频率的交流电压时,也可以使用普通数字万用表,但不要使用机械式万用表。 4.9.4发送器插片接触不良 故障现象 衰耗盘面板“发送工作”指示灯绿灯点亮,轨道空闲但“轨道占用”指示灯红灯点亮。 查找过程 1、用CD96-3Z数字选频表的直流档,在衰耗盘面板上“发送电源”插孔测试,工作电源正常。 2、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,在衰耗盘面板上“发送功出”插孔测试,无电压输出。 3、拔掉发送器,发现S1接点簧片变形。 恢复方法 将变形的簧片调整好,将发送器插上,故障恢复。 分析提示 1、除簧片变形外,如插片粘有三防漆或配线断线也可造成这类故障。 2、当发生此类故障时,因为发送器本身良好,不会倒入“N+1”冗余系统,所以控制台移频不报警。 4.9.5衰耗盘内部开路故障 故障现象 衰耗盘面板“发送工作”指示灯绿灯点亮,轨道空闲,但“轨道占用”指示灯红灯点亮。 查找过程 1、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,在衰耗盘面板上“轨入”插孔测试,主轨道、小轨道输入电压均正常。 2、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,在衰耗盘面板上“轨出1”插孔测试,无电压;在“轨出2”插孔测试,电压正常,判断为衰耗盘故障。 恢复方法 更换衰耗盘,故障恢复。 分析提示 在“轨出1”插孔测量无电压,在“轨出2”插孔测量电压正常的情况下,只有本区段红灯,相邻后方区段不亮红灯。 4.9.6相邻区段衰耗盘故障 故障现象 衰耗盘面板“发送工作”指示灯绿灯点亮,轨道空闲,但“轨道占用”指示灯红灯点亮。 查找过程 1、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,在衰耗盘面板上“轨入”插孔测试,主轨道、小轨道输入电压均正常。 2、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,在衰耗盘面板上“轨出1”、“轨出2”插孔测试,电压均正常。 3、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,在列车运行前方相邻区段衰耗盘面板上“轨出2”插孔测试,无电压,判断为衰耗盘故障。 恢复方法 更换“轨出2”插孔无电压的衰耗盘,故障恢复。 分析提示 1、在本区段衰耗盘测量,主轨道、小轨道输入电压均正常,应考虑本区段小轨道接收是否良好,因此需在列车运行前方相邻区段衰耗盘面板上对“轨出2”插孔进行测试。 2、此种情况下,衰耗盘面板上“XGJ(Z)、XGJ(B)、XGJ”插孔均无直流电压输出。 4.9.7衰耗盘故障一 故障现象 两相邻区段的衰耗盘面板“轨道占用”指示灯红灯点亮。 查找过程 1、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,对两相邻区段的衰耗盘面板“轨入”插孔分别测试,主轨道、小轨道输入电压均正常。 2、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,对两相邻区段的衰耗盘面板“轨出1”、“轨出2”插孔分别测试,其中一个衰耗盘“轨出1”、“轨出2”插孔无电压,判断为衰耗盘故障。 恢复方法 更换“轨出1”、“轨出2”插孔无电压的衰耗盘,故障恢复。 分析提示 1、在衰耗盘面板上测试,“轨入”插孔电压正常,“轨出1”、“轨出2”插孔无电压的情况下,两相邻区段均着灯。 2、故障处理分析一般规律:当相邻区段同时红灯时,位于列车运行前方的故障区段的衰耗盘故障。 4.9.8衰耗盘故障二 故障现象 两相邻区段的衰耗盘面板“轨道占用”指示灯红灯点亮。 查找过程 1、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,在两相邻区段中位于列车运行前方区段的衰耗盘面板“轨入”插孔分别测试,主轨道、小轨道均无输入电压。 2、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,测试接收端电缆模拟网络盘“设备”、“防雷”插孔无电压;“电缆”插孔电压比正常略低。 3、将衰耗盘拔掉,用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,测试衰耗盘96芯插座C1、C2端子,电压正常,判断为接收端衰耗盘故障。 恢复方法 更换衰耗盘,故障恢复。 分析提示 电缆长度较长(10Km左右)无电缆补偿时,在电缆模拟网络盘“电缆出(电缆)”插孔测量,电压也很低。 4.9.9接收端电缆模拟网络盘内部短路故障 故障现象 两相邻区段的衰耗盘面板“轨道占用”指示灯红灯点亮。 查找过程 1、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,在两相邻区段中位于列车运行前方区段的衰耗盘面板“轨入”插孔测试,主轨道、小轨道均无输入电压。 2、将衰耗盘拔下,用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,测试衰耗盘C1、C2端子,仍无电压。 3、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,测试接收端电缆模拟网络盘“设备”、“防雷”插孔无电压;“电缆”插孔电压比正常略低,判断为电缆模拟网络盘故障。 恢复方法 更换电缆模拟网络盘,故障恢复。 分析提示 电缆长度较长(10Km左右)无电缆补偿时,在电缆模拟网络盘“电缆”插孔测量,电压很低。 4.9.10发送回路电缆模拟网络盘内部开路故障 故障现象 衰耗盘面板“发送工作”指示灯绿灯点亮,轨道空闲但“轨道占用”指示灯红灯点亮。 查找过程 1、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,测试衰耗盘面板“轨入”插孔,主轨道输入有感应电压8mV,小轨道输入电压正常110mV;测试“轨出1”插孔有感应电压10mV,“轨出2”插孔电压正常110mV,初步判断为发送端故障。 2、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,测试“发送功出”插孔,电压正常。 3、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,测试发送端电缆模拟网络盘“设备”、“防雷”插孔电压正常137V;“电缆”插孔无电压,判断为电缆模拟网络盘故障。 恢复方法 更换发送端电缆模拟网络盘,故障恢复。 分析提示 1、在衰耗盘面板上测试,主轨道无输入电压,小轨道输入电压正常,说明接收通道设备正常(从接收调谐单元及与钢轨连接线、匹配单元、电缆、电缆模拟网络盘至衰耗盘),应优先考虑发送通道的设备问题。 2、发送端电缆模拟网络盘发生开路故障时,不影响发送器正常工作,发送报警继电器FBJ不落下,所以衰耗盘面板上的“发送工作”指示灯着稳定绿灯。在这一点上,应与发送端电缆模拟网络盘发生短路故障时,“发送工作”指示灯绿灯闪灯的现象不同。 4.9.11发送回路电缆模拟网络盘内部短路故障 故障现象 1、控制台移频报警。 2、衰耗盘面板“发送工作”指示灯绿灯闪灯,轨道空闲但“轨道占用”指示灯红灯点亮。 查找过程 1、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,在衰耗盘面板上“发送功出”插孔测试,电压比正常值低得多,为80V,且时有时无。 2、拔掉发送端电缆模拟网络盘,再测试衰耗盘“发送功出”插孔,电压为176V,与原测试记录相符,发送工作指示灯绿灯不再闪灯,判断为发送端电缆模拟网络盘短路故障。 恢复方法 更换电缆模拟网络盘,故障恢复。 分析提示 衰耗盘“发送工作”指示灯绿灯闪灯的原因是发送端电缆模拟网络盘内部短路,FBJ(发送报警继电器)落下,“发送工作”指示灯绿灯灭灯,倒入“+1”工作;原发送器工作恢复正常,FBJ吸起,“发送工作”指示灯显示绿灯。由于电缆模拟网络盘故障未恢复,导致影响发送器正常工作,使FBJ再次落下,“发送工作”指示灯绿灯再次灭灯,如此往复循环,造成“发送工作”指示灯绿灯闪灯。 4.9.11发送端室外电缆混线故障 故障现象 轨道空闲但衰耗盘面板“轨道占用”指示灯红灯点亮。 查找过程 1、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,测试衰耗盘面板“发送功出”插孔,电压为132V,比原记录值136V低4V。 2、测试衰耗盘面板“轨入”插孔,主轨道输入电压为12mV且不稳定(标准值应不低于240mV),小轨道输入电压正常。测试“轨出1”插孔电压为6mV(标准值应不低于240mV)。 3、在发送端电缆模拟网络盘的“设备”、“防雷”、“电缆”三个插孔逐一测试,发现“设备”、“防雷”两插孔电压正常,而“电缆”插孔电压为43V,比原测量记录值77.6V低,判断为发送端的室外设备混线。 4、到现场信号点处的HF-7电缆盒进行测试,其电压仍较低,甩线后测试仍较低,判断为电缆盒至站内方向轨道发送电缆混线。 恢复方法 倒入备用贯通电缆芯线,故障恢复。 分析提示 此故障因小轨道输入电压正常,可证明接收通道无问题,应考虑故障点在发送端方向。 4.9.12发送端室外电缆断线故障 故障现象 轨道空闲但衰耗盘面板“轨道占用”指示灯红灯点亮。 查找过程 1、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,测试衰耗盘面板“发送功出”插孔,电压比原测试记录值略高。 2、测试衰耗盘面板“轨入”插孔,主轨道输入无电压,小轨道输入电压正常。 3、对发送端电缆模拟网络盘各插孔逐一测试,发现“设备”、“防雷”两个插孔电压比原测量记录值都略高,“电缆”插孔电压大幅度升高,判断是发送端的室外设备断线。 4、到现场信号点处的HF-7电缆盒进行测试,其电压为零,判断为电缆盒至站内方向轨道发送电缆断线。 恢复方法 倒入备用电缆芯线,故障恢复。 分析提示 此故障因小轨道输入电压正常,可证明接收通道无问题,应考虑故障点在发送端方向。 4.9.13发送端匹配单元内部L1线圈线头假焊故障 故障现象 轨道空闲但衰耗盘面板“轨道占用”指示灯红灯点亮。 查找过程 1、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,测试衰耗盘面板“发送功出”插孔,电压比原测试记录值略高。 2、测试衰耗盘面板“轨入”插孔,主轨道输入无电压,小轨道输入正常。 3、对发送端电缆模拟网络盘各插孔逐一测试,发现“设备”、“防雷”两个插孔电压比原测量记录值都略高,“电缆”插孔电压大幅度升高,考虑为发送端的室外设备断线。 4、到现场信号点处的HF-7电缆盒进行测试,其电压略高;匹配单元L1(E1)、L2(E2)间电压略高,V1、V2间无电压,判断为匹配变压器(俗称匹配单元,同下)内部断线。 恢复方法 更换匹配单元,故障恢复。经查找为匹配单元内部线圈的线头“2”处假焊。 分析提示 1、判断为匹配单元内部线圈断线时,在匹配单元无备用可换的情况下,应急的处理办法是将L1(E1)、L2(E2)端子电缆拆下,直接接在匹配变压器的I次侧即可。 2、匹配单元内部电容断线、变压器线圈断线、钢轨连接线断线,故障现象相同。 4.9.14发送调谐单元与匹配单元连接线接触不良 故障现象 轨道空闲但衰耗盘面板“轨道占用”指示灯红灯点亮。 查找过程 1、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,测试衰耗盘面板“发送功出”插孔,电压正常。 2、测试衰耗盘面板“轨入”插孔,主轨道输入电压低于标准值且在230-380mV之间波动;在相邻前方区段衰耗盘面板上测试本区段小轨道输入电压在50-60mV之间波动。 3、测试发送端模拟电缆网络盘“电缆”插孔,电压正常为53V。 4、测试接收端模拟电缆网络盘“设备”插孔,电压为4.3V,比原测试记录6.8V低。 5、到区段发送端,检查调谐单元与匹配单元间的连接线,发现连接线线头铆接处接触不良。 恢复方法 更换连接线,故障恢复。 分析提示 1、调谐单元内部电容或线圈断线时的故障现象,与发送端调谐单元与匹配单元间的连接线接触不良相同。 2、从发送端调谐单元(BA)线圈断线后的计算和试验表明,当从发送端调谐单元(BA)线圈断线后,应构成极阻抗的并联谐振电路被破坏,使极阻抗值降低,导致发送端轨面电压降低,因此,在衰耗盘面板上“轨入”插孔测试主轨道输入电压值会比正常值降低很多。在相邻运行前方区段接收端衰耗盘面板上“轨入”插孔测试小轨道输入电压值也会降低。 3、若接收端调谐单元(BA)线圈断线,应构成零阻抗的串联谐振电路被破坏,使零阻抗值升高,导致接收端轨面电压升高,使“轨出2”电压大幅度升高,超过350mV后,超过了接收器工作门限值,使接收器不工作→GJ↓,实现了BA的断线检查。 4.9.15点灯电路电缆混线故障 故障现象 信号维修人员在区间作业时,偶然发现列车占用××G,防护该区段的信号机红灯灭灯。 查找过程 1、用万用表交流250V档,在室内对该信号机点灯变压器(BGY2-80型)Ⅱ次输出电压进行测试,发现电压明显下降。 2、用钳形电流表对点灯变压器II次输出电流进行测试,电流明显升高,判断室外电缆混线。 3、到达现场后,在该信号机变压器箱内甩开H、HH端子D7、D8配线。 4、用万用表电阻R×1档测量D7、D8端子电缆间电阻,仅为几十欧,判断为电阻虚混。 恢复方法 倒入备用芯线,故障恢复。 经进一步查找,在信号机附近的方向盒中,室内至方向盒的点灯H线和方向盒到变压器箱点灯HH线的绝缘层分别被内屏蔽芯线组的屏蔽铜箔扎破,形成混线。 分析提示 1、当室外发生虚混故障使信号机灭灯时,灯丝继电器会保持吸起,不会出现灯光转移现象。对该故障来说,信号机点红灯时,电流经电缆虚混处回流,使红灯灭灯而室内1DJ仍能保持吸起,不会影响发送盒的编码电路,不会出现灯光转移现象。 2、处理这类故障,采用环阻法在分线盘测H、HH线间电阻不可取的,原因是室外部分构成了完整回路。如使用此法时,应甩开信号机变压器箱内相应端子配线。 4.9.16点灯电路电缆断线故障 故障现象 信号机绿黄显示时灭灯。 查找过程 1、用万用表交流250V档,在室内测试该信号机点灯变压器(BGY2-80型)Ⅱ次输出电压为250V。 2、显示黄灯时在分线盘测试U、UH间电压为250V。 3、发现该信号机在显示绿黄时,2DJ没吸起。 4、经分析判断为室外黄灯点灯回路断线,在分线盘对U、UH进行环阻测试,阻值无穷大。 5、到达现场后,在该信号机变压器箱内对D9、D10(U、UH)进行环阻测试,判断为电缆断线。 恢复方法 倒入备用线,故障恢复。经进一步查找,发现信号机附近的HF4至变压器箱间UH电缆断线。 分析提示 此故障为电缆断线故障,可以在分线盘和变压器箱中采用环阻法测试电缆环阻,区分是电缆还是设备配线的问题。 4.9.17点灯单元内部断线故障 故障现象 信号机L灯灭灯。 查找过程 1、用万用表交流250V档,在室内测试该信号机点灯变压器(BGY2-80型)Ⅱ次输出电压为245V。 2、在区间组合柜侧面端子04-15、05-15间,测量电压为245V。 3、在区间综合柜L、LH相应端子间,测量电压为245V,电源已送出,故障在室外。 4、到达现场后,在该信号机变压器箱内D5、D6端子间,测量电压210V。 5、点灯单元B8、B9间,测量电压为210V,A1、A2间,A1、A3间无电压,判断为L灯点灯单元内部断线。 恢复方法 更换点灯单元,故障恢复。 分析提示 对该故障来说,为信号机点灯电路发生断线故障,电路中电流明显降低,室内1DJ不能吸起,影响发送盒的编码电路,出现灯光转移现象,其后方信号机降级显示。 4.9.18电容失效引起的轨道电路故障 故障现象 轨道空闲但衰耗盘面板“轨道占用”指示灯红灯点亮。 查找过程 1、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,测试衰耗盘面板“轨出1”插孔,所测电压比正常值低30mV;测试前方相邻区段衰耗盘“轨出2”插孔,电压为140mV,比正常高20 mV。 2、主轨道轨出电压降低,小轨轨出电压升高,判断为靠近该区段发送端电容出现问题。 3、到现场检查测量,在第五个电容处用钳流表测量电容连接线无电流。 4、用锤子敲击电容连接线塞钉,电流时有时无,判断为电容连线接触不良。 恢复方法 将塞钉表面与钢轨孔内的锈去除,打入塞钉,故障恢复。 分析提示 因钢轨在轨道电路中呈感性;在1700-2600Hz载频传输中有较高的感抗值,在钢轨上一段距离内加装补偿电容后,可抵消钢轨的电感,使钢轨间呈现较高的电压,从而提高轨道电路的传输特性。当电容连接线塞钉与钢轨接触不良,实际是失去了补偿电容的作用,使轨道电路传输特性发生变化,使传输信号在主轨道上产生较大的衰耗。送端补偿电容故障,从理论上分析对小轨道影响更大。 4.9.19补装电容后未对轨道电路重新调整引起的故障 故障现象 轨道空闲但衰耗盘面板“轨道占用”指示灯红灯点亮。 查找过程 1、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率,在衰耗盘面板“发送功出”插孔测试,电压正常。 2、在衰耗盘面板“轨入”插孔,测试主轨道输入电压比原数据高250mV。 3、在前方相邻区段的衰耗盘“轨出2”插孔测试本区段小轨道接收电压70mV,比原测试数据106mV下降了36mV;“XGJ(Z)、XGJ(B)、XGJ”插孔无直流电压输出。 4、经了解,工区白天在该区段补加了两个电容后没有重新进行轨道电路调整造成的。 恢复方法 按调整表在该区段衰耗盘重新调整主轨道输出电平等级,在前方相邻区段衰耗盘重新调整本区段小轨道输出电平等级,故障恢复。 分析提示 该区段红灯的原因是缺乏小轨道检查条件XGJ、XGJH,该条件由其前方区段衰耗盘提供,由前方相邻区段接收盒主机及其并机对该区段小轨道接收电压分别处理,输出XG(Z)和XG(B)送至相邻区段衰耗盘产生XGJ(XGJ、XGJH)即本区段小轨道检查条件XGJ、XGJH。由于该小轨道电压只有70mV,低于接收盒的小轨道接收工作门限,因此相邻区段接收盒主机及其并机接收盒没有小轨道条件输出。 此故障为工程遗留问题,工程中在该区段漏打两个电容。工区平推发现后,补加了电容后改变了钢轨的传输特性,使传输特性更趋于阻性,因此该区段主轨道输入电压提高,小轨道输入电压降低。但工区未能及时测试发现,造成了小轨道输出电压降低,引发故障的发生。 4.9.20站联电缆断线故障 故障现象 轨道空闲但衰耗盘面板“轨道占用”指示灯红灯点亮。 查找过程 1、用CD96-3Z数字选频表测试衰耗盘面板“发送功出”插孔,电压正常。 2、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率档,测试衰耗盘“轨入”插孔,主轨道输入电压正常。 3、用CD96-3Z数字选频表直流档,测试衰耗盘面板“GJ(Z)、GJ(B)、GJ”插孔,无直流电压输出。 4、该区段为站间分界区段,应设置短小轨道检查继电器XGJ(邻)。到区间组合柜查看,该区段XGJ(邻)处于落下状态;用CD96-3Z数字选频表直流档或万用表直流25V档测量区间综合柜QZH-D30-5、6端子电压,无24V直流电压。 5、通知前方站对相邻区段衰耗盘面板进行测试,各插孔电压正常。 6、前方站信号工区人员到区间组合柜查看,小轨道继电器XGJ处于吸起状态;用CD96-3Z数字选频表直流档或万用表直流25V档测量区间综合柜QZH-D29-5、6端子电压,有24V直流输出。因此判断是站联电缆中向对方站提供24V直流电源的芯线断线。 恢复方法 两站同时倒入备用电缆,故障恢复。 分析提示 1、该区段红灯的原因是缺乏小轨道检查条件XGJ、XGJH。该区段为站间分界点,其小轨道由前方站相邻区段接收、处理,在衰耗盘产生小轨道条件XG、XGH,并使设置的XGJ(小轨道继电器)吸起,通过站联电缆向本站提供24V直流电源,使本站设置的XGJ(邻)吸起,向接收器提供直流24V的小轨道检查条件XGJ、XGJH。 2、第三接近区段的发送端为机械绝缘节,不存在调谐区小轨道,因此该区段接收器所需的小轨道检查条件采用24V直流电源直供的方式。 4.9.21区间电容故障查找 故障现象 “轨出1”电压下降50mV,即接收器限入电压比正常值下降50mV。 查找过程 1、用选频表对补偿电容电压、电流逐个测试,计算出电压(U)、电流(I)比值。 2、计算测试结果与表1-22比对。 表1-22 正常情况下不同载频的电容使用及电压与电流比值 载频频率(Hz) 1700 2000 2300 2600 电容(μF) 55 50 46 40 电压(U)/电流(I) 1.70 1.59 1.50 1.53 3、U/I比值在±5%范围内,电容正常,否则电容不良。 恢复方法 检查电容引线、塞钉,或更换电容。 分析提示 1、每年雨季前对电容实测一遍,U/I比值做好记录。 2、电容参数变化或与钢轨接触不良属常见故障,检修中应引起重视。 3、电容参数变化直接反映接收器限入电压降低,因此,加强测试且比较,是发现问题简便易行的手段。 4.9.22发送端室外电缆断线 故障现象 轨道空闲但衰耗盘面板“轨道占用”指示灯红灯点亮。(2009年5月1日10时02分彰武站至冯家中继站间1203G红光带,影响4323次信号机前方停车) 查找过程 1、用CD96-3Z数字选频表测试衰耗盘面板“发送功出”插孔,电压143伏正常。 2、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率档,测试衰耗盘“轨出1”插孔,主轨道电压253mV,正常时该值为708 mV。 3、用CD96-3Z数字选频表直流档,测试衰耗盘面板“XGJ(Z)、XGJ(B)、XGJ”插孔,无直流电压输出。 4、该区段为站间分界区段,应设置短小轨道检查继电器XGJ(邻)。到区间组合柜查看,该区段XGJ(邻)处于落下状态;线圈无24V直流电压。 5、通知前方站测量该区段1203G前方区段衰耗盘“轨出2”电压为50 mV。 6、到室外发送端测量电缆端电压15伏,断开设备后电缆端电压升高到26伏。 7、前方站将“轨出2”电压调整到160 mV后故障恢复。 8、车过后进一步检查发现彰武站分线盘区间综合架(QZH)D5-11到HF7内32号芯线内部断线。 恢复方法 更换备用芯后瞬间恢复正常,之后又发生故障。经测量前方站“轨出2”电压上升至380 mV,重新调至160 mV后,设备恢复正常。 分析提示 1、由于“轨出1”和前方区段“轨出2”电压均有大幅度下降,可判断为发送端故障。 2、该故障的原因是发送端电缆断线,但按照常理讲在发送端室外电缆处测量电压应改为零,本故障在发送端室外电缆处测量电压为15V,怀疑为电缆混线,但断开设备后电压上升到26伏,说明电缆未混线,经测量电缆环阻为无穷大,判断为断线。分析可能是断开距离非常小,断点形成一个小电容,高频信号通过电容传到室外电缆发送端。 3、出现二次故障的原因是电缆更换备用芯后,使“轨出2”电压上升至380 mV,超过了小轨350 mV的接收器工作门限值,造成接收器停机。 4.9.23补偿电容特性不良造成故障 故障现象 轨道空闲但衰耗盘面板“轨道占用”指示灯红灯点亮。(2009年7月3日19时07分,章古台站1508G红光带,影响4212次83602次、45808次、17512次、H72006次5列列车) 查找过程 1、用CD96-3Z数字选频表测试衰耗盘面板“发送功出”插孔,电压134伏正常。 2、用CD96-3Z数字选频表选好相应频率档,测试衰耗盘“轨出1”插孔,主轨道电压81.25mV,正常时该值为650 mV。 3、用CD96-3Z数字选频表直流档,测试衰耗盘面板“XGJ(Z)、XGJ(B)、XGJ”插孔,无直流电压输出。 4、测试前方区段1494G衰耗盘“轨出2”电压为51 mV。 5、由于“轨出1”和前方区段“轨出2”电压均有大幅度下降,判断为发送端故障。测试发送端分线盘电压62.4伏无变化,判断为室外故障。 6、到室外发送端测试轨面电压1.0伏,比正常2.5伏略低,且向接收端方向轨面电压下降较快,当测量到C17电容时(发送端第三个)轨面电压为零,且听到电容发出吱吱响声,判断为电容故障。 恢复方法 将电容断开后故障恢复。 分析提示 1、发送端第三个电容的作用极为重要,其特性不良将会直接导致轨道电路故障,因此要求使用双塞钉电容。其它电容断线时(混线除外)也会引起轨道电路传输特性的变化,可能不至于导致故障,但多个电容同时特性不良时也会造成轨道电路故障。因此要按照案例20中所讲的方法加强检查。 2、本案例中由于职工素质低,再加上设备名牌错误,找不到设备位置,造成了故障处理延时过长(158分钟)。 参考文献 1. 徐纯山,ZPW-2000A自动闭塞工程设计.辽宁铁道职业技术学院;2011.8 2. 马宝林,弓永平;UM71无绝缘轨道电路自动闭塞的调试方法[J];铁道标准设计;2003年11期 3. 郑进;; ZPW-2000A型轨道电路结构及常见故障处理方法 [C];内江科技;2011年 4. 段苓;;铁路提速与四显示自动闭塞设计方法研究[A];推进铁路新跨越加快经济大发展——中国科协2004年学术年会铁道分会场论文集[C];2004年 5. 赵文武;;ZPW-2000A一体化轨道电路故障分析及处理[J];科技创新与应用;2015年 6. 李文榜;轨道电路(二) 第一讲:我国目前采用的几种轨道电路(下)[J];铁道建筑;1983年05期 7. 宋薇;ZPW2000A系统故障排查处理浅析[J];科技展望;2017年 8. 余红梅;铁路ZPW—2000A无绝缘移频轨道电路若干问题的探讨[J]; 石家庄铁路职业技术学院学报;2006年 9. 本文档由香当网(https://www.xiangdang.net)用户上传

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    贡献于2021-09-17

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