鐵路信號系統的故障分析與實踐應用

杜華軍

中國鐵路北京局集團有限公司天津電務段 天津 300140

近年來，我國鐵路運輸事業快速發展，使得其安全問題也成為社會各界廣泛關注的重點問題。而對鐵路運輸的安全性而言，科學設計、穩定運行的信號系統是基礎保障。但是因為種種因素的影響，信號系統可能會出現各種故障，從而無法發揮其作用，會對鐵路運輸效率及安全性造成嚴重影響，需要通過研究信號系統構成與故障因素來解決這一問題。所以，相關人員應針對鐵路信號系統的構成和故障因素展開探究，達到高效解決問題的目的。

1 鐵路信號系統構成

1.1 信號系統

鐵路信號系統經過多年的不斷改進，主要分為六個部分，分別是車站聯鎖、區間閉塞、列車運行控制、行車調度控制、道口信號及信號微機監測。六部分都有其不同的作用，其相互之間的協調控制就組成了鐵路信號系統[1]。車站聯鎖主要起對車站的道岔、進路和信號的監督作用，如果沒有聯鎖，出現了故障，那么可能就會危及行車安全，并且聯鎖還對道岔和信號機有控制作用；區間閉塞部分主要就是將鐵路網劃分為不同的區間，讓規定的車在規定的鐵路上行駛；列車運行控制，當前我國治安情況非常好，監控器有很大功勞，監控器的存在是保證治安情況的前提，火車作為主要的出行方式，其中也安有監控器，列車運行控制部分的功能就是保證監控的正常運行以及列車超速時的超速警報提示；行車調度控制的作用是調度列車工作人員并指示其及時處理問題；道口信號和信號微機監測，前者是通過部分手段起警示作用，防止車輛、行人接近即將要通過列車的鐵路，后者的作用主要就是監測信號系統的運行狀態，并反饋問題。

1.2 信號設備及器材

鐵路信號系統的使用設備主要是繼電器、控制臺、電源屏、信號機、軌道電路、轉轍機。其中繼電器主要作用是接通和斷開電路；控制臺是用來控制道岔的分離及開關信號，并對整個信號系統進行監督；電源屏主要是為整個鐵路信號系統提供電力；信號機可以為信號顯示器設置信號并顯示；軌道電路利用軌道作為信息傳播媒介，將列車運行狀態及占用信息反饋給相關工作人員；最后，轉轍機是變換鐵路道岔的直接控制裝置，它可以根據信號系統傳遞的信息進行軌道的變道，目前我國的轉轍機取得了較大改進，已經逐步升級為自動化轉轍機。

2 鐵路信號系統設備故障及原因

2.1 鐵路軌道分路故障的主要原因

鐵路信號系統失效的一個主要因素是軌道電路的分支問題。鋼軌表面易被污染與銹蝕，會對電阻率造成干擾，不利于電路傳送信號。車流量會帶來一些影響，列車行駛中輪對軌會產生一定的摩擦，在這期間會帶走鋼軌表面的污染與銹蝕，消除污染和腐蝕的關鍵因素是鐵路運營期間列車的速度和數量。軌道表面的電壓也會在電路分流器中引起不良現象。這將影響軌道上電路信號的傳輸，導致軌道電路中的路由問題。

2.2 電源出現故障的主要原因

若遇到停電而且無備用電源，干電池里的連接線斷開，蓄電池里沒有連接引出線等情況會導致信號設備的電源輸出端無電壓[2]。若遇到干電池里的端子不牢固、共用電源串電、蓄電池漏電、內電阻加大、交流電壓降低、炭棒接觸不好等情況會導致信號設備供電不足。若遇到端子半接觸等情況會導致設備電源端的電壓不穩定。

2.3 接觸出現故障的主要原因

接觸出現故障的主要原因在于端子松動、接點被氧化或者接觸不良等。當接點被腐蝕、焊接線松動或虛焊會導致端子松動。當接點間存在灰塵、絕緣物等會引起絕緣現象，進而導致接點被氧化。當繼電器，手柄，按鈕和觸點之間的距離相對較大，并且壓力相對較小時，接觸可能較差。

2.4 鐵路信號微機聯鎖失敗的主要原因

鐵路信號微機聯鎖系統采用計算機網絡控制技術。工作人員會接收到系統發出的斷網提醒，從而做出正確的決策，使系統正常運行。存在許多類型的故障，其通常包括諸如上下計算機通信，信號，開關和軌道電路之類的故障。

3 解決鐵路信號微機聯鎖系統故障的方法

3.1 網絡中斷故障處理

首先檢查網線連接，觀察指示燈是否正常閃爍。若網絡連接沒有問題，就要檢測計算機內部程序的運作情況，一旦檢測出問題妥善解決。若都沒有問題，要檢測計算機的網卡，可以換一個新的網卡，若網絡正常就證明網卡存在問題。

3.2 上下位機通訊故障處理

先要查看上下位機通訊接口是否嚴緊，線纜是否斷開，若一切正常，繼續查看長線驅動，看其工作是否正常。線路如果一切正常，還要查看模板是否正常。

3.3 信號故障處理

在檢測微機聯鎖系統的信號故障時，工作人員必須從分離器盤啟動，并通過向引入繼電器發出命令，這意味著啟動控制電路都是正常的。大多數信號燈動作是禁止光線[3]。如果照明正常，則表示存在故障，工作人員應重點檢測微機聯鎖系統中的室內接觸線。

3.4 軌道電路故障處理

軌道電路中常見的故障現象有：軌道電路光帶顯示異常，為了解決問題，要在分線盤上檢測軌道電路空閑狀態下的電壓數值。繼電器的工作電壓一般為9.7V。檢測室外電路故障時要測量送、受電端變壓器的電壓，通過分段排除的方式來確定故障點的具體位置。

4 結語

經濟的發展離不開鐵路行業的支持，為了跟上時代的步伐，滿足社會的需求，鐵路行業也向著智能化和自動化的方向不斷改進。在鐵路行業中信號系統經常出現故障，影響了正常運行，相關部門對此問題加強研究，雖然已經取得了一定的成績，但在實踐中仍存在較多的故障問題，比如鐵路軌道分路故障、電源出現故障、接觸出現故障、鐵路信號微機聯鎖失敗等，影響著鐵路信號系統正常作用的發揮，制約著鐵路行業的健康與穩定發展，還需要投入更多的資源來解決故障。