一起非電碼化25Hz相敏軌道電路紅光帶故障的分析及解決措施

顧 亮 范戰賢 中國鐵路上海局集團有限公司徐州電務段

1 問題提出

故障概況：X月X日X站調車作業出清11DG后紅光帶保留，經電務登記停用、上道搶修后銷記恢復正常使用。

監測分析：通過集中監測調閱發現：11DG1車出清后電壓14.3 V（正常值17.1 V）；11DG2電壓14.6 V（正常17.4 V）。11DG1相位角由112°上升至174°，11DG2相位角由112°上升至173°。

通過集中監測回放情況及電氣特性曲線，初步分析為11DG室外送電端至分支公共部分故障。應急處置人員趕到現場，在判斷送端箱盒內外故障范圍過程中，斷開送電端箱壁線（短），再次連結后紅光帶自動消失，11DG電氣特性恢復到正常值。

2 調查分析

（1）通過該區段故障前后的測試值分析，故障前測試隔離盒I1-I2：223 V，Ⅱ1---Ⅱ2：346 V，相位角：112°

故障時測試隔離盒I1-I2：223 V，Ⅱ1---Ⅱ2:281 V，相位角：174°

通過測試發現故障時隔離盒Ⅱ2次側輸出電壓故障前、故障中存在異常，故障時相位角上升較高。（隔離盒變壓比應為1:1）初步判斷Ⅱ次端子使用存在問題，將隔離盒Ⅱ次側端子調整為1、3使用，隔離盒Ⅱ次側輸出電壓、相位角均正常。

（2）經對比故障前后的測試數據及查看圖紙，11DG的WGFH型室外隔離防護盒Ⅱ次側Ⅱ2與Ⅱ3間串接電容（圖1）。當11DG送電端WGFH使用Ⅱ1-Ⅱ2端子時，由于電容被接入電路，在列車占用出清后，WGFH室外隔離防護盒的Ⅱ次側與軌道變壓器（BG2-130/25）Ⅰ次側線圈形成諧振。造成WGFH室外隔離防護盒Ⅱ次側輸出電壓降低，相位升高，出現紅光帶。當電路發生諧振后，不能自行恢復，需斷電后才能中斷諧振。所以在處置故障時，室外斷開送電端箱壁線（短）及再次連結后，中斷了WGFH室外隔離防護盒的Ⅱ次側與軌道變壓器Ⅰ次側線圈形成的諧振，所以11DG紅光帶自動消失。

WGFH型室外隔離防護盒適用于25Hz相敏軌道電路和480軌道電路中，通用于軌道電路送、受電端，可以防護不發碼端的設備，是原DWG-F及FWG-F型室外隔離器的升級產品。根據技術標準及《信號維護規則》-技術標準部分等配線要求（圖2），發送端WGFH型隔離盒II次側三個端子中必須使用Ⅱ1-Ⅱ3端子，否則會出現因諧振產生自激電壓，造成下級軌道變壓器變比產生變化，出現軌道電路紅光帶或損壞設備的情況。

圖1 WGFH內部電路示意圖

圖2 非電氣化區段相敏軌道電路預疊加ZPW2000A電碼化一送多受區段分受和相鄰不發碼區段的防護

（3）綜合分析故障原因是11DG室外WGFH型隔離盒使用端子圖紙設計錯誤（圖3），發送端WGFH型隔離盒使用了Ⅱ1-Ⅱ2端子（圖4），所以造成列車出清后11DG遺留紅光帶不消失。

圖3 現場設計圖紙

圖4 11DG WGFH型隔離盒使用了Ⅱ1-Ⅱ2端子

3 存在問題

3.1 設備圖紙審核管理不到位

《信號設備圖紙管理實施細則》文件中要求大修、基建和改造工程開工前，開通前、后及工程竣工，信號技術科聯鎖主任（主管工程師）應加強監督設計、施工等單位共同做好圖紙設計、修改和核對工作，以確保圖紙完整正確。當發現有誤時應及時與設計單位、施工單位聯系確認，并根據設計出具的書面通知由施工單位進行修改。段聯鎖主任（主管工程師）未在施工前、施工后及時發現東臺站WGFH型隔離盒II次側使用Ⅱ1-Ⅱ2端子存在的設計錯誤，存在圖紙核對工作不認真，是造成本次故障的主要源頭。

3.2 規章制度制定執行不力

《信號設備電氣特性測試管理辦法》文件中要求段信號試驗室在基建、更改、大修、中修驗交及設備檢修時應按規定項目進行人工測試。有關測試記錄納入驗收資料，對各類測試數據應真實準確，數據分析要認真細致。段信號試驗室雖然在東臺站施工過程按規定進行測試，但是未能通過有效的測試數據值分析出11DG室外隔離防護盒Ⅱ次側電壓輸出超高，軌面電壓偏低的真正原因。段電務試驗室存在對設計造成的設備缺陷思考研判不足，安全控制只向維修管理擴展，沒有向設計源頭等延伸研判，對電氣特性測試工作分析判斷不到位、不準確，未能預防本次故障。

3.3 段監測中心分析存在漏洞及檢查工區監測調閱專業能力不足

一是故障發生之前，11DG的相位角長期超上限報警。工區在故障前一個天窗修點內進行了相位角調整并匯報段監控中心。段監測中心因缺少主動發現問題的重要環節，監測設備管理閉環不到位，對完成的實際情況沒有如實掌握，未能做到閉環管理。二是工電供融合后，車間生產組織發生了變化。車間檢查工區全面負責現場工區監測瀏覽工作，監測人員業務素質較低制約集中監測分析質量。通過調查車間檢查工區監測分析員的分析記錄，發現監測分析員對監測異常信息僅描述現象，未能有效分析出存在的原因，不能給現場問題處理提供有效的建議和意見。

3.4 車間干部日常檢查指導不到位

東臺站11DG自開通來，監測頻繁報相位角超上限報警及電壓波動等問題。車間雖然多次組織技術干部進行檢查，但是一直未找到該區段真正的隱患原因。作為車間主管技術人員對長期存在的設備隱患問題未能積極主動研究解決辦法和及時上報段技術部門，致使設備隱患長期得不到解決。

4 防范措施

（1）通過全面排查整治，共計三站10區段WGFH室外隔離防護盒配線端子圖紙設計錯誤，發送端錯誤使用了Ⅱ1-Ⅱ2端子。及時聯系設計部門修改圖紙進行調整，電特測試符合標準。

（2）強化施工圖紙管理。針對大修、改造工程及即新開通線路，應加強管內信號設備更改、大修、開通等施工配合。試驗、驗收人員提前介入，加強施工關鍵項點把控，認真做好工程施工圖紙等工作的逐項核對，做到專人負責，落實責任考核制度。對發現有誤時及時與設計、施工單位聯系確認，并根據設計出具的書面通知由施工單位及時進行修改。切實抓好施工設計的源頭，突出設備圖紙的審核管理，杜絕類似問題的發生。

（3）加強施工配合。一是要嚴格按照“變化就是風險”的原則，加強施工風險研判，有針對性制定預防、預控措施，并督促落實。二是組織配合施工人員認真學習各精品站施工工藝標準及段近年梳理的因施工造成的設備故障、隱患。將設備問題、隱患消除在施工環節，變被動的后期隱患查找為主動的前期施工防范，從施工源頭提高設備質量，真正做到以絕對精品標準驗收施工質量。

（4）加強利用監測現有功能，進一步提高預防故障能力。運用集中監測系統數據分析，雖然可以及時判斷軌道電路的故障范圍，為現場處理人員縮短故障延時提供幫助，但只是做了一些故障發生后的分析處理。要從根本上杜絕及減少軌道電路故障的發生，還應建立、健全完整的軌道電路調閱分析原始數據臺帳，發現數據變化時能通過對比分析判斷，防止故障發生；同時建立完善設備調閱分析制度，實現工區、車間、段三級調閱分析網，加強信息調閱分析處理的數據分析共享。對日常存在的數據變化分析、處理情況進行日常通報，對同類型的數據變化及設備隱患能舉一反三，防止重復發生；分析故障發生時的數據只是一個參考，在故障處理時必須加強現場電氣特性的測試，通過對測試數據與日常檢修數值對比，判斷出存在故障點的設備，及時發現問題，更換處理不良設備，縮短設備故障延時

（5）督促落實各項重點工作。一是應加強對管內軌道電路的檢查，抽查現場工區是否按標完成各項重點工作的推進，來控制現場職工的作業標準化，對存在的問題要一查到底，不留隱患。二是各車間管理人員加強日常下現場、帶跟班時的督導檢查，及時指出現場靜態設備維護時存在的問題并指導現場職工對關鍵部位的檢查，確保信號設備的正常運用。

5 結束語

該起設備故障的發生不是偶然的，暴露出在施工配合、圖紙管理管理、生產任務落實、安全風險、作業過程等各方面關鍵項點存在問題。需要在以后的施工配合及日常維修過程，作強化施工配合控制，加強監測預防預控，有效防止類似問題的發生。