烏魯木齊地鐵信號計軸系統“丟軸”故障原因及整改措施

徐平

摘? 要：對烏魯木齊地鐵1號線信號計軸系統“丟軸”故障進行統計，通過現場檢測、排查，并進行分析，判斷其主要原因車輪傳感器的2個感應單元SI、SII完全重疊，計軸系統采集不到脈沖信號。因此，從增強計軸本身抗干擾能力和減少外界安裝干擾2個方面著手，采取措施，取得了良好效果。

關鍵詞：地鐵信號;丟軸;故障原因;整改措施

中圖分類號：U284? ? ? 文獻標志碼：A

1 問題的提出

烏魯木齊地鐵1號線自2018年初動車調試以來，就連續發生了多起信號計軸系統“丟軸”故障（故障統計見表1），直至2018年10月進入初期運營后該故障仍然時有發生[1]。因此，為了確保初期運營穩定，對建設期發生的故障原因進行及時分析并盡快解決，對運營單位來說就顯得尤為迫切。

2 故障分析

2.1 工作原理及故障表現

在正常情況下，列車通過車輪傳感器時，計軸對車輪傳感器形成阻尼作用，導致計軸電路的工作狀態發生變化，電路輸出端的端電壓升高，車輪傳感器相應的感應單元形成車軸脈沖信號，當車輪傳感器的2個感應單元（SI、SII）形成的軸脈沖強度達到一定水平（以電壓衡量為SL），且2個脈沖存在先后重疊的區域，計軸系統認為通過該車輪傳感器形成的脈沖信號是一個有效的車輪信號（如圖1所示），以此記錄車輛通過軸數，判斷車輛出清。

當計軸發生故障時，車輪傳感器脈沖波形會出現如圖2狀況，即SI波形延長完全覆蓋SII波形（如圖2所示，左邊為有效波形，右邊為異常波形），計軸系統采集不到脈沖信號，系統便無法記錄到該車輛軸的信息。

“丟軸”故障后，機柜面板顯示為負軸（計軸板-axle紅燈亮，計數1-256黃燈閃爍），或者殘留有1軸無法出清（如圖3所示）。即列車先后經過區段A和區段B時，由于計軸點DSS2少計了一軸，造成區段A遺留1軸，區段B負1軸，最終導致區段A、B不能正常出清。

2.2 故障排查及原因分析

故障發生后，首先檢查室內計軸點各連接線纜，均無松動，檢測各放大板、計軸板、輸出板各功能輸出均正常，計軸點電壓也正常。其次，檢查軌旁計軸點車輪傳感器安裝情況，尤其是彎道內側安裝的計軸點，磁頭緊固性狀況，發現有個別感應器S1、S2 高度差超出0.5 mm，對其進行重新調整故障消除外，其他點的安裝均正常。最后，對周邊電纜布線以及計軸接地情況進行檢查。發現部分計軸電纜與強電纜混布、計軸電纜與電源電纜同槽緊挨布設;部分接地存在電纜鋁護套未做屏蔽或者與其他信號電纜一起混合串聯的情況，用脈沖采集記錄儀對傳感器進行檢測，均存在不同程度的電磁干擾。因此，根據綜合排查分析，認為外界電磁干擾應該是故障屢屢發生的癥結所在。

形成電磁干擾的主要機理為外界干擾電磁場在計軸電纜外屏蔽層上產生干擾感應電流，干擾感應電流在電纜外屏蔽層縱向電阻（阻抗）上形成感應電動勢， 電動勢通過計軸電纜兩端的負載形成回路，在輸出負載上產生電壓就會形成電磁干擾。

3 整改措施

根據上述原因分析，從增強計軸本身抗干擾能力以及減少外界干擾2個方面入手，采取以下2條措施進行整改。1）將計軸原8 ms放大版原件更換為32 ms放大板，增大脈沖寬度，減小SI、SII波形相互覆蓋機率，增強計軸抗干擾性。2）按照見表2，落實車輪傳感器安裝及感應高度和軌底坡等安裝工藝要求，確保感應脈沖強度要求以及波形無偏差、錯位等現象發生。3）施工整改過程中，嚴格執行TB/T3074—2003《鐵路信號設備雷電電磁脈沖防護技術條件》標準，將計軸電纜與強電電纜分開敷設走金屬線槽，或應用穿鍍鋅鐵管防護，避免外界干擾。4）采用新型環保材料作為計軸地線外套材質，減小地線的接地電阻以提高其漏泄能力。5）加強日常對電纜絕緣的檢查、檢測，保證各電纜指標滿足要求。6）制作計軸安裝機構（如圖4、圖5所示），加裝防護罩，對計軸尾纜起到固定防護作用。

4 效果

經過上述整治，烏魯木齊地鐵1號線信號系計軸統系統在運用一年以來，再未發生“丟軸”現象。該文通過對影響地鐵信號計軸的電磁干擾進行分析，采用有效的解決措施，不僅為我們后期新線建設提供了寶貴的經驗，同時對我們后期安全運營也至關重要。

參考文獻

[1]林瑜筠.城市軌道交通信號（第三版）[M].北京：中國鐵道出版社，2015.