25Hz相敏轨道电路故障分析

发表时间:2021/2/24   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:邓立军
[导读] 摘要:作为信号设备室外三大件之一,轨道电路在保证行车安全、提高运输效率、传递行车信息等方面起到了不可替代的作用。
        内蒙古集通铁路(集团)有限责任公司大板综合维修段  内蒙古赤峰市  025150
        摘要:作为信号设备室外三大件之一,轨道电路在保证行车安全、提高运输效率、传递行车信息等方面起到了不可替代的作用。25Hz相敏轨道电路具有设备简单,工作稳定,应变速度快,便于维修,防雷性能良好等特点,目前在电气化铁路上有90%的车站采用25Hz相敏轨道电路,因此,25Hz相敏轨道电路成为电气化铁路站内轨道电路的首选。
        关键词:25Hz;轨道电路;故障
        1轨道电路中25Hz相敏的轨道电路的主要内容
        在我国的铁路信息系统中,由于现在的牵引动力引进了交流电气的应用,因此在牵引电流牵引轨道电路的过程中会出现相应的干扰问题。因此在我国的轨道电路的运行过程中,我们绝不仅仅要求轨道电路完成相应的列车有无监测,同时轨道电路还应该具有一定的抗干扰能力。在这种问题下,我国的25Hz相敏轨道电路就发挥出了应用的特点,实现了上述问题的有效处理。
        轨道电路中25Hz相敏的轨道电路的主要特点:关于轨道电路中25Hz相敏的轨道电路的主要特点的论述和分析,本文主要从5个方面进行分析和论述。第一个特点是25Hz相敏的轨道电路拥有相对可靠的选择性相位以及选择性频率,能够对轨道电路起到一定程度的保护作用。第二个特点是25Hz相敏的轨道电路具有更好的传输性能。第三个特点是25Hz相敏的轨道电路拥有稳定的频率。第四个特点是25Hz相敏的轨道电路能够进行集中掉相位。第五个特点是25Hz相敏的轨道电路相较于其他频率的轨道电路不具有可逆性能。下面进行详细地分析和论述。
        (1)特点一:25Hz相敏的轨道电路拥有相对可靠的选择性相位以及选择性频率,能够对轨道电路起到一定程度的保护作用。25Hz的相敏轨道电路可以忽略牵引电流的大小,实现连续供电,同时还能够有效避免继电器的错误动作,这样就在很大程度上保护了轨道电路,同时还能够提升电路的维修周期。
        (2)特点二:25Hz相敏的轨道电路具有更好的传输性能。在相同的外界条件下,25Hz的相敏轨道电路相较于其他频率的相敏轨道电路能够克服道砟电阻的影响,进而有效地改善电路的传输特性。
        (3)特点三:25Hz相敏的轨道电路拥有稳定的频率。25Hz的相敏轨道电路在设计的过程中采用的基本原理就是50Hz的相敏轨道电路。由于50Hz的相敏轨道电路具有非常好的工频稳定性能,因此25Hz的相敏轨道电路也具有非常稳定的工频特性。
        (4)特点四:25Hz相敏的轨道电路能够进行集中掉相位。由于25Hz的相敏轨道电路能够实现90度的电压差,这样就能够有效的实现电路的集中相位调节。
        2故障处理方法
        下面以一个区段红光带介绍故障处理方法。
        2.1判断室内外故障
        首先在分線盘或轨道测试盘测试GJ的电压,大于15V且接近或高于正常值,排除相位错误的可能性后,故障一般在室内;如果GJ的电压,小于15V,甩开分线盘电缆测试电缆侧电压,若大于或接近正常值说明故障在室内,电缆侧电压甩开线后没有变化或接近连接时的值,说明故障在室外。
        2.2室内故障处理
        首先测试JRJC的局部线圈和轨道线圈电压和相位角,如果电压和相位角正常,检查JRJC是否励磁,如果吸起说明故障点在DGJ和DGJF的励磁电路中,如果JRJC不励磁,说明继电器故障或继电器插接不良,更换继电器或调整接点座,重新安装继电器恢复正常。如果在分线盘判断是室内短路,可以利用电流钳,测试JRJC的3、4线圈回路中的电流以及并联的防护盒上的电流,电流由大到小的突变点即为短路点,最后更换突变点的配线或端子恢复正常。


        2.3室外故障处理
        测量轨面电压和电流,可能有以下4种现象:
        (1)轨面电压高于正常值(大约0.5-1V),轨面电流低于正常值(大约600-1000mA)可确定测试点到受电端之间虚接或开路;(2)轨面电压低于正常值,轨面电流高于正常值,可确定测试点到受电端之间虚混或短路;(3)轨面电压和轨面电流均低于正常值,说明测试点到送电端之间有虚混、虚断或送端器材故障。(4)轨面电压和轨面电流均为0,可确定测试点到送电端之间有短路或开路。
        2.3.1送电端开路故障查找
        首先检查送端的引接线有无虚断或虚接,引接线上降压不能大于0.1V,如果引接线上无电压,开箱检查电源端子、变压器、配线、限流器上的电压,按图从送电侧向受电侧逐项测量,有电压和无电压之间为开路点。
        2.3.2轨道部分开路的查找
        沿钢轨逐段测量轨面电压,电压突变点为开路点,当然测量点尽量选在钢轨接头处的前后,不然处理时间较长,常见故障有:接续线断线、跳线断线、塞钉铆接不良或脱落等。
        2.3.3送电端短路故障的查找
        短路故障首先体现在送电端限流器电压升高,为了提高故障处理速度,这里推荐使用电流钳测试牵引圈回路、变压器II次侧回路、变压器I次侧回路(当然无论变压器I次或II次短路送端空开都会跳起),在每个回路中电流突变点即为短路点。
        2.3.4轨道部分短路的查找
        查找轨道短路较简单的方法也是使用电流钳,沿轨条进行测试,电流突变点即为短路点,查找中,规矩杆绝缘、极性绝缘、道岔安装装置绝缘、地锚拉杆、过轨线等处应重点检查。
        2.4变压器故障判断处理
        2.4.1送端变压器故障
        I次开路故障:测量时,I1和I4有电压,II次侧任何一个线圈的电压都为0,这时分别测试I1和I3、I2和I4、I2和I3的电压,电压与I1和I4电压相同的点即为开路点。
        II次开路故障:测量时,I1、I4有电压,II次侧使用的端子间电压为零,未使用的任意一个线圈有正常电压,即可判断II次开路,这时需分别测试使用线圈的电压,如果在本线圈测试出其他电压,说明本线圈开路,具体开路的端子还需断开II侧回路,借用其他未使用的端子进一步判明,也就是借用其他端子测试,有电压的即为正常端子。如果II次侧勾线开路,明显特征是勾线上出现了电压。
        I次短路故障:空开合不上,断电甩开I次侧连接片分别测试12、13、14、42、43的电阻,阻值是0的为短路点。
        II次短路故障:非电码化区段会导致1A空开跳起,输出电压降低或为0,变比不正确,断开变压器II次侧回路逐个测试线圈电压,电压是0的为短路线圈。如果空开合不上只能借用数字万用表电阻档进一步找见短路线圈,低环阻绕组不能用万用表区分的只能判断到这里更换变压器了。
        2.4.2受端变压器故障
        I次开路故障:测量时,I1、I4无电压,II次使用的每一个线圈都有电压,连接片间有电压为连接片断,如果是线圈断线需断开I次侧回路,通过测试两线圈电压,判断具体的线圈开路,此时如果两线圈均有电压,证明是变压器内部配线错误,导致同名端接反造成。
        II次开路故障:测量时,I1、I4无电压,II次是开路电压,明显升高,且Ⅲ1/Ⅲ2或Ⅲ3/Ⅲ2有一個线圈无电压,此时有电压的线圈为开路线圈。
        I次短路故障:测量时,I1、I4无电压,端子外部接线电流为0,II次侧电流升高,此时用2.5V档测试II次电压,指针略有摆动。
        II次短路故障:II次侧电流更高,使用其他线圈,I次有电压,证明原线圈短路,同样由于线圈环阻接近,用电阻档不好判断具体短路线圈,此时用2.5V档测试II次电压为0。
        参考文献:
        [1]代新年.铁路信号集中监测故障案例分析[M].中国铁道出版社,2017年
        [2]袁成华.铁路信号设备故障分析与处理[M].中国铁道出版社,2016
        [3]铁路信号工(车站与区间信号设备维修)[M].中国铁道出版社,2018.
 
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