重載鐵路信號設備對地絕緣測試盲點分析與對策

摘 要：在對重載鐵路信號設備電纜對地絕緣測試中，發現目前使用的25HZ相敏軌道電路、ZPW-2000A型無絕緣軌道電路及站內一體化軌道電路、信號機點燈電路中電纜對地絕緣測試存在盲點，無法進行實時監測，發生電纜絕緣不良，極易造成接地、混線，聯鎖失效的重大安全隱患。分析設備電纜對地絕緣測試盲點產生的原因并提出切實可行的解決對策。

關鍵詞：重載鐵路；信號設備；對地絕緣；盲點原因；對策

防止因信號電纜絕緣不良造成接地、混線是防止信號聯鎖失效的重點之一，及早發現并立即解決電纜絕緣不良更是我們電務系統日常維修養護、大中修工程改造和新建線路開通驗收的重點項目。在對重載鐵路信號設備電纜全程對地絕緣測試過程中，發現25HZ相敏軌道電路、ZPW-2000A型無絕緣移頻自動閉塞及站內一體化軌道電路、信號機點燈電路對地絕緣測試存在盲點，無法進行實時監測，發生絕緣不良極易造成接地、混線，聯鎖失效的重大安全隱患。文章結合長期電務設備維護工作，對信號設備對地絕緣測試盲點產生的原因進行了初步分析并提出可行的解決對策。

1 25HZ相敏軌道電路

（1）25HZ相敏軌道電路目前電纜全程對地絕緣測試方式：用500V兆歐表人工搖測（或通過信號集中監測系統測試）分線盤軌道送電及回樓端電纜對地絕緣，根據測試結果判斷是否存在電纜絕緣不良問題。

（2）25HZ相敏軌道電路對地絕緣測試盲點形成原因：由于室外軌道變壓器具有隔離作用，將軌道變壓器一、二次回路隔離成兩個獨立的電氣回路，目前傳統的電纜對地絕緣測試方法只能檢查機械室至軌道變壓器I次側回路的對地絕緣，無法檢查軌道變壓器II次至扼流變壓器回路的對地絕緣，存在測試盲點如圖1。

（3）解決對策：用500V兆歐表人工測試（在天窗點內）25HZ相敏軌道電路送端（受端）軌道變壓器II次回路對地絕緣，可以檢查該回路內電纜、扼流變壓器、軌道變壓器等設備對地絕緣狀況。如果對地絕緣為0兆歐，則說明該電氣回路存在接地問題，需要查找處理。上述測試工作在大中修改造、新線設備開通前必須進行；在日常的維修測試中，納入到信號工區年度維修工作計劃，定期進行測試，確保設備對地絕緣良好，聯鎖關系不失效。

（4）取得效果：通過增加測試，目前我段已發現并處理了岱岳站IBG送電端軌道變壓器箱至扼流變壓器間電纜接地不良、菱角山站31DG送電端扼流變壓器信號圈與牽引圈之間絕緣破損接地、里八莊站IAG和9DG送電端扼流變壓器接地等問題共9件，保證了運輸安全。

2 ZPW-2000A型無絕緣軌道電路及站內一體化軌道電路

2.1 ZPW-2000A型無絕緣軌道電路及站內一體化軌道電路

目前電纜全程對地絕緣測試方式：用500V兆歐表人工搖測（或通過信號集中監測系統測試）分線盤發送及接收端電纜對地絕緣，根據測試結果判斷是否存在電纜絕緣不良問題。這種測試方法只能檢查模擬網絡盤電纜側至室外匹配變壓器間電纜配線及負載的對地絕緣情況。

2.2 ZPW-2000A型無絕緣軌道電路及站內一體化軌道電路對地絕緣測試盲點形成原因

（1）由于模擬網絡盤內部的變壓器具有隔離作用，將“設備側”與“電纜側”隔離成兩個獨立的電氣回路，導致傳統的對地絕緣測試方法不能實現“全程檢查”，無法測試到“設備側”至室內配線及負載的絕緣狀況，存在測試盲點如圖2。主要體現在兩個部位：一是發送器至模擬網絡盤間的電纜配線及負載，二是接收器至模擬網絡間的電纜配線及負載。如果盲點部位發生電纜配線破皮接地或電氣絕緣下降問題，極易造成串頻干擾，同頻線對同時接地極有可能造成設備誤動，聯鎖關系失效的嚴重后果，危及行車安全。

圖2 ZPW-2000A型無絕緣軌道電路發送通道示意圖

（2）ZPW-2000A型無絕緣軌道電路為確保牽引回流暢通均設置扼流變壓器，扼流變壓器上道使用前要對信號圈、牽引圈對地絕緣進行測試，測試合格后方可上道使用。上道使用后，一般只對信號圈、牽引圈電壓進行日常測試，很少進行對地絕緣的測試。在日常組織處理ZPW-2000A型無絕緣軌道電路電壓波動過程中，發現多起電壓波動是由扼流變壓器信號圈與牽引圈電纜摩擦破皮短路造成的，有的甚至造成了設備故障，如：2014年10月11日大秦線平谷站1DG閃紅光帶，經組織測試原因為扼流變壓器信號圈接地2處接地問題。但是目前有軌道電路電氣特性測試作業中沒有扼流變壓器信號圈與牽引圈電纜絕緣測試項目，存在對地絕緣測試盲點如圖3。

圖3 扼流變壓器（帶適配器）示意圖

2.3 解決對策

（1）由于ZPW-2000A型無絕緣軌道電路接收器和發送器均為電子產品，直接用500V兆歐表測試其輸入、輸出配線有可能擊穿設備，造成設備故障，影響正常使用。通過測試其輸入、輸出電纜兩端對地電壓可以及時準確發現接地問題。正常情況下兩端電壓之比應該在1：3范圍內，如果一端對地電壓為0，另一端對地電壓接近輸出電壓，則說明該電氣回路已經接地。在查找處理具體接地點過程中，在確保發送器、接收器等電子產品安全的情況下，可用500V兆歐表配合測試查找具體接地點。上述測試工作在大中修改造、新線設備開通前必須進行；在日常的維修測試中，納入到信號工區年度維修工作計劃，定期進行測試，確保設備對地絕緣良好，聯鎖關系不失效。

（2）扼流變壓器上道使用后，牽引圈與鋼軌連接后對地絕緣為0MΩ（用500V兆歐表測試），在絕緣良好的情況下，信號圈對地絕緣應為無窮大。如果信號圈與牽引圈電纜摩擦破皮短路，信號圈對地絕緣也會為0MΩ（用500V兆歐表測試），利用這一特性，對已經上道使用的扼流變壓器信號圈對地絕緣進行在線測試，能夠發現故障隱患。

2.4 取得效果

通過對模擬網絡盤“設備側”對地電壓測試，目前我段已經發現處理了遷曹線0050G發送器至模擬網絡盤間屏蔽線絕緣破損接地、大秦線沙城東站2143G接收端衰耗器底座固定鐵板兒與印刷電路板腐蝕銅線接觸接地、京包線王官屯中繼站3203G發送端模擬網絡盤內部接地等問題7處。

通過測試扼流變壓器信號圈對地絕緣，目前我段已經發現處理了大秦線遵化北站8-16DG、平谷站1DG、菱角山站L1DG等并17處扼流變壓器信號圈與牽引圈摩擦造成絕緣層破損短路問題。

3 信號機點燈電路

（1）信號機點燈電路目前電纜全程對地絕緣測試方式：用500V兆歐表人工搖測（或通過信號集中監測系統測試）分線盤信號機點燈回線電纜對地絕緣，根據測試結果判斷是否存在電纜絕緣不良問題。

（2）信號機點燈電路對地絕緣測試盲點形成原因：由于信號機室外點燈單元（點燈變壓器）具有隔離作用，將點燈單元（點燈變壓器）I、II次回路隔離成兩個獨立的電氣回路。點燈單元I次回路可以通過在分線盤測試電纜對地絕緣檢查是否存在接地問題，但無法檢查點燈單元II次回路的對地絕緣（包括點燈單元II次線圈至燈泡及配線），存在測試盲點如圖4。

圖4 信號機點燈電路示意圖

（3）解決對策：用500V兆歐表測試點燈單元II次回路對地絕緣，可以檢查該回路內軟線、點燈單元、燈座等設備對地絕緣狀況，如果對地絕緣為0兆歐，則說明該電氣回路存在接地問題，需查找處理。上述測試工作在大中修改造、新線設備開通前必須進行；在日常的維修測試中，納入到信號工區年度維修工作計劃，定期進行測試，確保設備對地絕緣良好。

（4）取得效果：通過測試點燈單元II次回路對地絕緣，目前我段已經發現并處理了大秦線秦東信號所S3信號機白燈點燈單元II次接地、新開通線路韓原線0900、0923、1076、1107信號機燈座接地等接地問題共6件。

4 結束語

防止信號電纜絕緣不良造成的接地、混線是防止聯鎖失效的重中之重，特別是在重載運輸模式下，隨著鐵路電務大量新技術新設備的上道應用，信號設備暴露出的新問題會越來越多，常規的檢查測試方法不能準確發現，電務人員在日常維修過程中只有通過不斷地摸索規律、總結經驗，才能有效地發現新問題，解決新問題，確保鐵路運輸安全持續穩定。

參考文獻

[1]鐵路信號維護規則[S].中國鐵道出版社.

作者簡介：葛學仁，現就職于大秦鐵路股份有限公司大同電務段，高級工程師。