利用信號集中監測系統分析信號設備故障隱患

劉巨才（大秦鐵路股份有限公司大同電務段，山西 大同 037005）

?

利用信號集中監測系統分析信號設備故障隱患

劉巨才
（大秦鐵路股份有限公司大同電務段，山西 大同 037005）

摘 要：鐵路信號集中監測系統目前在鐵路有著廣泛的應用，它已經成為每個站必須配備的輔助信號設備，由于其技術的逐步成熟，行業標準的逐步完善，是一套電務職工日常維修設備的必要輔助系統。

關鍵詞：信號集中監測；隱患排查；故障分析

鐵路電務信號集中監測系統是電務部門運用越來越廣泛的一個設備維護輔助系統。隨著鐵路維修制度的逐步改變，設備維修只能在天窗點內進行，由于維修天窗點時間的不足、日常又不能進行開蓋檢查設備，所以很難保證設備的良好運行。近年來隨著系統中設備監測項目的逐步增加，通過運用系統實時監測的特點，可以發現大量的信號設備安全隱患，為信號設備實現狀態維修提供了可靠的數據依據。信號工可以利用監測系統提前發現設備問題，做到有針對性地重點檢修設備，最大化地利用有限的天窗時間。下面通過現場的實際運用分析來講解一下系統的多方面運用方法。

一、利用監測系統發現道岔設備安全隱患

目前的信號集中監測系統對道岔設備主要采集的數據有動作電流數值、動作功率數值、定位表示交流電壓數值、反位表示交流電壓數值、定位表示直流電壓數值和反位表示直流電壓數值。通過各種數據的橫向對比，可以發現道岔不同部位發生的不同問題。

1 利用道岔動作電流曲線發現配線錯誤問題

2015年曹妃甸西站因站改需要對站內電纜進行割接，割接電纜后，施工人員對各類設備進行了單項連鎖試驗，連鎖關系全部正確。但在電纜割接后，職工日常巡視微機監測發現11#、13#道岔動作電流曲線偶爾發生異常。通過對所有道岔曲線進行對比綜合分析后，發現只有11#、13#道岔同時扳動時、兩組道岔的電流曲線均異常。

車間人員查看電纜割接前道岔的電流曲線，11#、13#道岔同時扳動時，各相電流曲線均正常，動作電流在1A左右。查看電纜割接后道岔的電流曲線，發現4月27日18點04分35秒扳動13#道岔，A相電流超標、動作電流在4A左右、持續時間約26秒；B相電流升高、動作電流在1.5A左右；C相電流升高、動作電流在1.2A左右。4月27日18點04分43秒扳動11#道岔，A相電流降低、動作電流在0.5A左右；B相電流升高、動作電流在1.5A左右；C相電流超標、動作電流在3.7A左右、持續時間約26秒。由于兩組道岔的控制電纜在同一根電纜中，初步分析懷疑電纜是否有接地短路點。由于道岔站場位置離機械室比較遠，道岔的控制電纜采用的是雙芯并用，車間利用天窗點對兩組道岔的控制電纜進行了絕緣對地搖測，未發現有電纜絕緣不良問題。車間又分別對兩組道岔電纜甩線進行通斷核對試驗，發現11#道岔的X5與13#道岔的X1有一芯電纜交叉上錯。對錯誤配線進行倒接后，再同時操縱兩組道岔，道岔的動作電流曲線恢復正常。

2 利用道岔表示電壓曲線發現設備性能不良問題

2016年2月18日涿鹿車間通過微機監測發現涿鹿站5#道岔定、反位直流表示電壓由21V降為約16V。對道岔的表示電路進行分析認為定反位表示電路的公共部分存在問題，公共部分中懷疑點最大的就是表示二極管性能不良，天窗點中對5#道岔的表示二極管進行更換后表示電壓全部恢復正常。對更換下的表示二極管進行測試發現表示二極管兩個并聯使用的陶瓷電阻有一個存在內部斷線問題。

總之，我們日常通過分析道岔的各種監測曲線，可以發現不同類型的設備安全隱患。通過動作功率曲線可以發現道岔解鎖困難、中途轉換卡阻、尖軌入槽困難、道岔表示缺口不適等問題。當道岔扳動時，動作功率曲線升高后一直不回落，可以判斷為道岔解鎖困難，道岔無法進行轉換，通過現場查找桿件是否有卡阻進行處理。當道岔扳動轉換途中，動作功率曲線有突然的升高或者小毛刺等現象時，可以判斷為轉換途中有卡阻的地方，一般情況是滑床板缺油或者桿件在轉換途中有異物磨卡。當道岔在即將轉換到位時，動作功率曲線有突然的升高現象，可以判斷為尖軌入槽不順，一般情況是基本軌有肥邊或者尖軌有吊板問題，此種情況需及時聯系工務部門進行病害整治，才能徹底解決此類問題。利用道岔表示電壓曲線可以發現表示二極管性能不良、道岔動靜接點虛接、表示回路電纜虛接等問題。當道岔表示電壓曲線下降了一定數值后保持平穩，可以判定為道岔表示二極管性能不良，及時進行更換即可解決此類問題。當道岔表示電壓曲線存在細微波動時，可以判斷為表示接點虛接或者回路中有電纜虛接部位，此類問題需要進行現場檢查，逐步進行排除處理。

圖1

二、利用監測系統發現ZPW-2000A軌道電路設備安全隱患

目前的信號集中監測系統對ZPW-2000A軌道電路設備主要采集的數據有功出電壓、功出電流、主軌入電壓、主軌出電壓、小軌入電壓、小軌出電壓、送端分線盤電壓、受端分線盤電壓。可以通過各項數值的綜合分析判斷為室內、室外設備問題。

1 利用受端電壓發現室外設備短路問題

2015年3月30日大同南區間0144G主軌出電壓波動達60MV～70MV，通過查看送端分線盤電壓、受端分線盤電壓判斷為室外問題，首先懷疑是軌道區段內的補償電容有性能不良的，或者是送受端調諧線存在虛接問題。車間人員到達現場對調諧線及補償電容進行了細致的檢查，沒有發現明顯的問題。繼而車間重新對線路進行了檢查，發現線路外側有工務部門新卸的一小段鋼軌，鋼軌正好放在了幾根地錨拉桿上部，經過初步分析是新卸的備軌短路地錨拉桿，形成第三軌道通路，造成了軌道區段的電壓波動，如圖1所示。

分析原因：ZPW-2000A軌道區段中有均勻分布的補償電容，對軌道上傳輸的軌道電壓起到補償作用，以便實現軌道信號的長距離傳輸。如圖所示新卸的鋼軌放在了線路的外側，剛好放在了地錨拉桿絕緣與鋼軌的中間，中間這一部分拉桿是沒有絕緣性能的，當新軌分別與第一個和第三個地錨拉桿短路時，相當于形成了第三條軌道通路，中間會有3個補償電容被短路掉，不再起到補償作用。由于短路點沒有形成死短路，所以在監測系統中主軌出電壓表現為波動的形態。此種設備隱患很容易同調諧線虛接、補償電容虛接問題混淆，需要現場進行實地檢查判斷。

2 利用各項監測數據快速判斷故障點

2016年4月6日，鐵爐村中繼站至下莊區間2960G紅光帶，由于大秦線上有很多長大區間，交通不便，所以當區間發生設備故障時，首先需要通過監測系統的各項參數值判斷區分室內外問題。這樣可以壓縮很大一部分故障處理時間，減少故障給行車帶來的損失。上述故障發生時，通過微機監測查看2960G分為3個軌道區段，2960AG功出電流正常、主軌出電壓正常；2960BG、2960CG的功出電流為零、主軌出電壓為零；可以判斷問題在2960AG處。進一步查找分析，2960AG處在區間分界處，它的主軌接收設備在下莊站，它的小軌接收設備在鐵爐村中繼站，通過查看中繼站2960AG的小軌出電壓是正常的，可以判定為小軌站聯條件沒有送出的問題。車間人員分別趕到下莊和鐵爐村中繼站機械室查找，發現是站聯電纜的問題，找到提前核對好的備用電纜進行倒接，倒接后故障恢復。

我們日常利用信號集中監測系統可以對電源屏、信號機、軌道電路、道岔等信號設備進行實時監控，動態的發現設備使用情況，對于一些無法人工發現的設備隱患，可以通過監測系統進行綜合分析判斷。同時可以為電務人員提供大數據支持，電務人員利用監測系統對信號設備電氣特性進行日、月、年的動態分析，通過分析設備使用狀態做到有針對性的周期維護，減少了一大部分設備故障。作為鐵路信號系統的新設備新技術，熟練使用信號集中監測系統是每一名電務人員必備的業務知識，合格的信號工必須能夠利用監測系統發現設備安全隱患和快速判斷設備故障部位。

參考文獻

［1］李萍.鐵路信號集中監測系統［M］.北京：中國鐵道出版社，2012.

［2］張勝平.鐵路信號集中監測系統原理及應用［M］.北京：西南交通大學出版社，2013.

［3］中華人民共和國鐵道部運輸局.鐵路信號集中監測系統技術條件［Z］.2010.

中圖分類號：TN911

文獻標識碼：A