张勇
西安市轨道交通集团有限公司运营分公司 陕西省西安市 710016
摘要：为了信号维修人员熟练掌握如何维修与正常维护车辆段/停车场WXJ50型微电子轨道电路，通过学习掌握WXJ50型微电子轨道电路基本原理，基本结构，硬件组成和故障处理，高效完成设备维修从而确保地铁安全可靠的正常运营。
关键词：地铁；轨道电路；绝缘；故障
引言：为了确保地铁平安运营，信号设备的安全可靠就显得尤为重要，这就要求我们设备维修部门科学、高效的管理，维修人员不仅要具有娴熟的设备维修能力还必须具备精湛的信号设备故障处理的能力。在信号设备发生故障之后，能灵活运用所学专业知识，对故障进行分析判断，及时进行故障处理，尽快恢复设备的正常使用，保证列车的正常运行。
一、轨道电路的结构和基本工作状态
轨道电路，作为一个记录列车和车列是否占用的开关元件，在信号电路种得到广泛运用。
不论何种轨道电路，都由送电端、受电端、传输线（钢轨）和记录设备（轨道继电器）组成。
轨道电路有以下三种基本工作状态：
1.调整状态：轨道电路空闲，设备完成，轨道继电器应可靠工作。
2.分路状态：轨道被列车占用状态，轨道继电器应可靠落下。
3.断轨状态：轨道电路的钢轨在某处断裂，轨道继电器应可靠落下。
所谓轨道电路故障是指轨道电路不符合基本工作状态。最常见的是不符合调整状态，就是无车占用时轨道电路红光带。
二、轨道电路的故障分类
轨道电路故障按照轨道继电器的工作状态分，可分为轨道电路调整状态故障和轨道电路分路状态故障。
分路故障是指有车占用轨道电路但轨道继电器不能可靠落下，发生这类故障极其危险，但这类故障不多见。常见故障是调整状态下的轨道电路故障：无车占用时轨道电路红光带。
轨道电路故障按发生处所来分，可分为室内故障和室外故障。
轨道电路故障按性质分，可分为开路故障和短路故障。
1.如何判断室内外故障：
要判断轨道电路故障发生在室内还是室外，正确的办法是在分线盘甩开外线，测量空载电压。若测试到电压为交流24~28V则证明故障载室内，否则，故障在室外。
2.轨道电路室内故障原因分析：
因室内设备故障造成轨道电路红光带的原因很多，在判断时应注意以下几点：
（1）轨道继电器是否可靠吸起。若轨道继电器未吸起，证明问题大多在分线盘至轨道继电器之间的配线上。若轨道继电器已经吸起，则为微机联锁的采集故障，问题在轨道继电器至接口架或微机监测部分。
（2）组合零层（KZ）空气开关跳闸或轨道继电器励磁电路故障（大多为断线故障）。
（3）若分线盘测试室外电缆空载电压正常，轨道继电器负载电压不正常，通常是WXJ50微电子相敏接收器坏。应通过更换接收器找到故障点。
3.如何判断室外轨道电路故障的性质：是开路故障还是短路故障：
轨道电路室外故障，不论是开路故障还是短路故障，用测试轨道继电器端电压的方法往往无法判断。
此时通过测试室外受电端限流电阻上的压降的变化，判断故障的性质：是开路故障还是短路故障。在调整状态下，限流电阻上流过电流。限流电阻上的压降视其阻值大小，电流大小而不同。但对每一正常使用中的轨道电路，限流电阻上的压降应是定值。
在轨道电路发生断路故障时，由于轨道电路的电流减少或者为0，限流电阻上的压降必然下降或者为0，因此，测试限流电阻上的压降并与日常测试数据相比较，若UＲ下降或者为0，则是轨道电路开路故障。
在轨道电路发生短路故障时，流经限流电阻上的电流增加，限流电阻上的压降也增加。同样可以从限流电阻上的压降增加，判断是轨道电路短路故障。
三、轨道电路室外故障的处理
根据上述分析，做好轨道电路日常测试表，一级测试十分重要。因为在正常情况下限流电阻的压降大小，将作为处理轨道电路故障的依据。
常见的轨道电路室外故障处理方法：
在处理轨道电路开路故障时，通常时先查电源，再测试电源是否送至钢轨轨面——送电端轨面电压是否正常，再用电压表逐段测试轨面电压直至断路点。
再处理轨道电路短路故障时，通常使用轨道电路故障测试仪，查找电流变化的突变点，从而查出故障点。
上述方法的缺陷：首先，不到送电端就不能判断故障性质，若送电端距离值班点较远时将增加故障处理时间；其次，故障点不一定就在轨道变压器箱内，若遇到雨天处理故障时，还可能导致设备遭受雨水对设备维修不利。
四、轨道电路绝缘以及绝缘破损防护
车站的轨道电路，是由多个轨道电路区段组成，因为轨道电路有分界，必然设有分界绝缘。要组成道岔区段的轨道电路，必须有岔后绝缘。要保证轨道电路不被道岔设备所分路，所有的道岔安装装置、杆件也都必须安装绝缘。
上述各类绝缘破损是造成轨道电路故障的重要原因。
信号工在日常轨道电路的维护保养工作中，除了要保证上述各类绝缘完整良好外，还必须保证各分界绝缘有正确的极性（相位）交叉。极性交叉重要性的说明：
若a、b两个轨道电路区段无极性交叉，当其分界绝缘破损时，若a区段有车占用，处于分路状态。但b区段的轨道电流会流经a区段的受电端，使a区段的轨道继电器保持吸起，这样就造成a区段有车占用而没有了占用表示，这是极其危险的。
但若该分界点有极性交叉，当分界绝缘破损时，由于a、b两个区段的电源极性相反，相减的结果，将确保a、b两个轨道电路区段的轨道继电器均落下，保证故障导向安全。
判断极性交叉的方法： V1>V3 同时V2>V3,或者V1>V3’同时V2>V3’证明有极性交叉。
五、轨道电路日常维修工作中应注意的问题
1.做好轨道继电器端电压日常测试，有变化及时分析判断，是预防轨道电路故障的重要措施。车辆段/停车场可利用有微机监测设备这个有利条件，每日观察轨道电路电压日报表和轨道电路电压曲线。
在相同天气情况下，如果轨道继电器端电压下降，往往是发生故障的先兆，应立即组织查找原因，而不能盲目提高送电端电压。
2.加强对轨道电路绝缘的检查测试。
（1）对轨道电路的分界绝缘，除外观检查外，还可以通过测试极性交叉来判断绝缘的好坏，一旦单边绝缘破损，极性交叉就不复存在。
（2）岔后极性绝缘只要单边破损，就会造成轨道电路红光带。因此，要特别注意加强该绝缘的维修、检查。该绝缘接头上的电流不为0，则证实绝缘破损。
（3）加强对道岔杆件、安装装置的绝缘检查、测试：
对道岔安装装置绝缘的好坏，除外观检查外，可采取单边绝缘测试的方法来判断道岔绝缘的好坏。
测试一侧钢轨与任一杆件之间的电压。若其电压等于轨面电压，则说明另一侧钢轨与杆件间绝缘破损。如果要确认是哪一个绝缘破损，需要对绝缘逐个进行分解检查。
（4）道岔杆件开口销安装不良，碰到钢轨底部也经常造成轨道电路红光带，工建设备：道钉、滑床板、防爬器等安装不良或者移位也极易造成轨道电路红光带。
3.做好电缆全程对地绝缘测试工作。车辆段工班要充分利用微机监测设备或利用兆欧表人工每月定时进行测试，发现综合绝缘在0.5兆欧姆以下或绝缘电阻大幅度下降的要及时查明原因并整治。
结论
随着城市轨道交通快速、高效的发展，对信号设备提出了更高的要求，特别是轨道电路对保障列车运输安全与畅通发挥着重要的作用。由于轨道电路在现场的运行中难免出现一些故障，如果处理不及时，会严重影响列车行车安全，因此，信号设备维护部门和维修人员必须要重视轨道电路故障带来的危害性，及时对故障进行认真分析，采取有效的方法及时处理故障，才能保证设备的正常运行，对确保列车安全运行具有非常重要的意义。
通过完成论文我系统的学习了50HZ微电子相敏轨道电路原理及故障处理知识，有助于我立足岗位，更好的对信号设备进行维保和更快的进行应急故障处理。
参考文献：
[1]林瑜筠.铁路信号基础[M].中国铁道出版社,2010.
[2]高嵘华.城市轨道交通信号基础设备维护[M].西南交大出版社,2011.
[3]阮振铎.铁道信号设计与施工[M].北京:中国铁道出版社,2016.
[4]袁成华.铁路信号设备故障分析与处理[M].北京:中国铁道出版社,2009.