ZPW—2000A型无绝缘轨道电路故障现象分析及处理

ZPW—2000A型无绝缘轨道电路故障现象分析及处理

作者：张强

来源：《科技信息·中旬刊》2017年第03期

摘要：ZPW-2000A型无绝缘轨道电路是在法国UM71无绝缘轨道电路技术基础上改进而来，广泛的应用于我国的铁路闭塞系统，其正常工作是列车安全、高效运行的保证。本文以现场实践为基础，对ZPW-2000A型无绝缘轨道电路在现场使用过程中的常见故障现象及处理方法进行总结，并对故障处理流程进行分析，总结其操作过程中需要注意的几点。 关键字：轨道电路 调谐单元 补偿电容 故障处理

ZPW-2000A型无绝缘轨道电路是在法国UM71无绝缘轨道电路技术基础上进行改进[1]，在保证系统安全性、传输稳定性和可靠性的前提下，较大程度的提高其抗干扰能力，以适应我国复杂的气候环境。ZPW-2000A型无绝缘轨道电路提高技术性能、降低工程造价，能够满足主体化机车信号和列车超速防护系统对轨道电路安全性和可靠性的要求，广泛的应用于我国的铁路闭塞系统。在铁路系统中，轨道电路系统一直是铁路线路灾害防治和设备安全风险管理的重点。根据近几年各铁路局信号设备故障统计数据，可发现轨道电路故障发生最为频繁，在采用约占信号故障总量的36%[2]。 1 ZPW2000A型轨道电路结构组成

ZPW2000A型轨道电路，如图1所示，由主轨道电路和调谐区小轨道电路两部分组成，其中调谐区小队到电路可视为列车运行前方主轨道电路所属的延伸段。电气绝缘节是轨道电路实现与相邻轨道电路间电气分隔的部件，包括两个调谐单元（BA1/BA2）、一个空心线圈（SAV）和29m的钢轨组成，在主轨道区段设置补偿电容C。轨道电路工作时，发送端产生信号经由发送端设备传输至发送端轨面，然后分别向主轨道电路方向和小轨道电路方向传输，主轨道电路接受处理来自主轨道电路的信号，小轨道电路信号由运行前方相邻轨道电路接收器处理，并将小轨道电路继电器执行条件传输至本轨道电路接收器，作为轨道继电器励磁的必要检查条件。

2 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路的室外故障现象及处理

ZPW-2000A型轨道电路包括主轨道区段和小轨道区段，为了实现钢轨的无缝连接，取消了传统用于轨道电路绝缘的机械绝缘节，采用具有电气绝缘特性的电气绝缘节，ZPW-2000A型轨道电路电气绝缘节设计长度为29m，为了实现列车在该区域的占用检查，将去其构成一段小轨道电路，通过相邻区段轨道电路接收设备来检查该区段的占用与空闲。对于主轨道电路，钢轨阻抗对信号在钢轨上传输起到阻碍作用，在保证主轨道区段信号可靠传输的前提下，通过

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增加补偿电容的方式延长主轨道区段的长度。对于ZPW-2000A型轨道电路其故障表现形式为轨道区段红光带，而造成的该故障表现的室外原因主要包括调谐单元故障、补偿电容故障、空心线圈开路故障、匹配变压器开路故障等。 2.1调谐单元故障

调谐单元的故障形式主要包括调谐单元断线故障、 “零阻抗”元件故障和“极阻抗”元件故障、调谐单元电感短路故障。

（1） 对于调谐单元短线故障可通过检查接收端电压进行判断，如果送电端BA断线，则接收端电压降低约50%，如果受电端BA断线，则接收端电压升高约500%～700%。 （2） “零阻抗”元件故障时，两相邻轨道电路的信号隔离性能降低，使相邻的连个轨道区段出现信号越界传输。

（3） “极阻抗”元件故障时，“极阻抗”值降低，使得发送端轨面电压降低、接收端轨面电压降低、室内接收电压降低。

（4） 调谐单元电感短路故障时，主轨道输入电压会大幅度降低，一般降低75%左右，可通过测试本区段小轨道输入电压进一步确定故障位置，如果小轨道电压不变，则可判定为接收端调谐单元电感短路，如果小轨道输入电压降低75%左右，则课判定为发送端调谐单元电感短路。

2.2 补偿电容故障

补偿电容主要是对钢轨的感性进行补偿，使电路呈阻性。补偿电容故障会影响本区段主轨道和小轨道区段的电压波动，发送端补偿电容故障，对小轨道区段影响较大，或升高或降低，这有别于天气环境变化的影响，天气环境对轨道电路的影响不是造成小轨道电路电压的异常。补偿电容的故障形式主要有两类：补偿电容断线故障好补偿电容短路故障。

补偿电容断线时，由于补偿电容消失，钢轨又回到了原来的感性作用，是信号在钢轨上传输产生较大的衰减，从而降低接收端电压，使轨道电路导向安全。

补偿电容短路的情况比较少见，当补偿电容短路时，相当于使两钢轨形成短路，造成轨道区段红光带。对于此类故障，可用钳形电流表测试其电流，电流过大（800Ma，正常时为400mA），即判定电容断路。一般在查找短路电容时，先测量轨面电压，如果轨面稍有电压，说明短路点在前方。 2.3空心线圈开路故障

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当系统中单个组件故障或局部设备故障时通常接收电压会有一定幅度下降，特殊情况下当主轨接收电压大幅上升时（约50%），可迅速断定为该区段发送端空心线圈开路。 2.4 匹配变压器开路故障

当匹配变压器开路时，主轨道轨入电压通常下降95%以上（主轨电压仅为几毫伏），在这种情况下，可通过测试区段小轨道轨入电压，小轨电压不变为接收端匹配变压器开路，小轨无电压，为发送端匹配变压器开路。

3 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路故障处理流程

ZPW-2000A型无绝缘轨道电路故障处理程序如图2所示，该故障流程图只考虑一个轨道电路故障的情况，若相邻两区段同时故障，一般为室外接收端引接线松、铜端头断、电缆断线或短路。由于发送盒为两个即主发送和+1发送，接收盒为双机并用，一般不考虑发送盒和接收盒坏。

在按照该流程处理故障过程中，应注意以下几点：

在不知道衰耗盘测试孔在电路图中的位置时，即使测试出故障值也无法进行故障判断，无法有效的进行故障处理。

在测试XG、XGJ条件时，应使用直流档进行测试。 当主轨道正常时，应检查是否有本区段小轨检查条件。

本区段衰耗盘测试的XGJ是运行前方相邻区段送来的小轨道检查条件。 4 总结

ZPW-2000A型无绝缘轨道电路广泛的应用于我国铁路系统中，其可靠运行是列车安全、高效、准点运行的必要保证。对ZPW-2000A型无绝缘轨道电路故障的及时、迅速处理，能够大大的提高铁路运输效率。ZPW-2000A型无绝缘轨道电路故障查找需要按照规定的流程进行，同时也要有扎实的理论基础，在吃透其工作原理的基础上，结合车站环境，按照工作流程能够大大提高工作效率。在工作中，细心认真的工作，注意观察，注意发现问题，多思考，多积累，一定能克服各种设备故障。 参考文献

[1]高建. 浅谈客专ZPW-2000A轨道电路调试方法及常见故障分析[J]. 铁道建筑技术，2012，12：74-77.

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[2]王玉兰. ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路故障分析判断处理[J]. 甘肃科技，2008，17：54-55.

[3]韩劭.减少轨道电路故障的探讨[J].铁路技术创新，2004，（01）：29-30.

4]《ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞设备维修与故障处理》编委会. ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞设备维修与故障处理[M].北京：中国铁道出版社，2014.