铁路信号设备维护与安全保障

铁路信号设备维护与安全保障
摘要：本文首先介绍了铁路信号基础设备的主要构成，然后分析了ZD6转辙机故障分析，最后探讨了铁路信号设备维护过程中的常见问题以及对策。

关键词：铁路信号设备；维护；常见问题；对策
铁路交通信号系统的主要功能是保证行车安全、提高运营效率，任何安全隐患都可能导致重大的生命和财产损失，因此需在设备的可行性研究、设计、制造、安装、维护等全生命周期过程中进行相应的安全性能保障工作，满足信号系统的安全性要求。

特别是近几年我国铁路行业发展迅速，客运专线的运营速度达到200 km/h以上，列车运营速度呈现高速化发展趋势，对信号设备的安全性能提出了越来越高的要求。

1 铁路信号基础设备的主要构成
1.1信号机
要想全面的认识信号机，就必要对它的基本作用有一个初步的了解，信号机可以表达明确而又固定的信号，它的主要目的在于防护，包括对站内进路的防护、对行车区间的防护以及对站内危险地段的有效防护。

关于铁路信号，存在广义和狭义两种理解，广义上的铁路信号就是指在整个铁路运营系统之中，为了保障列车运行的安全能力，提高列车过站的能力，所实行的一种手动控制、自动控制或者利用计算机网络进行的远程控制技术；从狭义角度来理解的话，铁路信号就是在列车行进的过程中对有关人员所做出的行车运行条件而规定的物理信号，它指示列车按照一定的要求来进行行使，从而避免冲突与混乱的产生。

信号机主要由两种常见的类型。

高柱式的镜透式的信号灯主要是由机柱、构架以及梯子来构成，与之相对的低型的透镜式信号灯则主要考螺栓将极其固定在信号灯的基础之上，它没有固定的托架，也没有高高的梯子。

1.2转辙机
1. 2. 1转辙机的作用。

1)转换道岔的位置，根据需要转换至定位或反位；2)道岔转至所需位置而且密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔；3)正确的反映道岔实际位置，道岔的尖轨密贴于基本轨后，给出相应的表示；4)道岔被挤或因故处于“四开”位置时，及时给出报警及表示。

1.2.2 ZD6转辙机工作原理
转辙机是转辙装置的核心和主体，除转辙机本身外，还包括外锁闭装置(内锁闭方式没有)和各类杆件、安装装置，它们共同完成道岔的转换和锁闭。

转辙机的作用具体如下:
1)转换道岔的位置，根据需要转换至定位或反位；
2)道岔转至所需位置而且密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔；
3)正确地反映道岔的实际位置，道岔的尖轨密贴于基本轨后，给出相应的表示；
4)道岔被挤或因故处于/四开0(两侧尖轨均不密贴)位置时，及时给出报警及表示。

1.3轨道电路
事实上，作为当下铁路实行自动控制以来最为基础的信号设备，轨道电路完全可以有效的检测到列车的具体位置，从而将信息反馈到信号机上，然后再明确的显示出来；从另一个角度来讲，我们通过轨道电路，完全可以将地面上的信号传递给机车，从而实现对列车的控制，对其运行进行一定程度的有效管理与指挥。

对轨道电路的分类应该按照不同的分类方式来区分，譬如说按照电路的工作方式不同，我们可以将其分为开路式的电路和闭路式的电路，或者说按照牵引电流的通过方式，我们可以将轨道电路氛围是单轨道和双轨道电路，又或者说按照钢轨新路的分割方法，可以将其分为绝缘的和不绝缘的两种；除此之外，我们还可以按照电流的性质，将轨道电路氛围直流和交流两种形式。

轨道电路作为一种基础性的铁路信号控制设备，长期以来为保障列车运行安全做出了重要的贡献。

2ZD6转辙机故障分析
四线制道岔发生电缆混线的故障较为常见，下面对可能发生的混线故障进行分析。

2.1X1与X2相混
道岔原在定位，向反位操纵时，道岔启动后熔断反位熔断器RD2，不能转换到底，无位置表示。

当道岔向反位启动后，接通了自动开闭器第1、4排接点，由于X1与X2相混，使反位启动电源送到定子线圈的1端子上，使道岔又有往回转的趋势。

这样，两定子线圈的自感电势相互抵消，导致回路电流过大，熔断反位的熔断器，使道岔停止转换。

道岔原在反位，向定位操纵时，道岔启动后熔断定位的熔断器RD1，使道岔不能转换到底，无位置表示。

2.2X1与X3相混
由于X1与X3相混，当道岔向反位转换完毕后，断开自动开闭器第1排接点，接通第2排接点，虽然反位启动电路被断开，但因1DQJ有缓放作用，在接点转换过程中能一直保持吸起，启动电源没有断开。

但只要道岔向定位启动，自动开闭器接点立即变位，断开第2排接点又接通第1排接点，即断开刚接通的定位启动电路，重新接通了反位启动电路，又使道岔向反位转换。

反位刚转换完毕，自动开闭器动接点又迅速打向第2排静接点，于是定位启动电路又被接通。

就这样，循环往复出现道岔在定位密贴处来回窜动的现象。

2.3X2与X3相混
道岔原在定位，有定位表示，操纵至反位，道岔能转换到底，无反位表示。

因为X2与X3混线，将反位表示电源短路造成道岔无反位表示。

道岔原在反位，反位无表示，操纵至定位后，有定位表示。

2.4X1与X4相混
由于X1与X4混线，道岔由定位操至反位时，在1DQJ刚一吸起，2DQJ未转极的瞬间，直接将DZ、DF电源短路，熔断定位的熔断器RD1;当2DQJ转极后，DZ和反位DF可正常供出，使道岔启动，但当自动开闭器动接点变位接通第4排静接点时，X4的DF经X1和自动开闭器41-42接点，直接接到定子绕组1端子上，将转子线圈短路，导致熔断反位的熔断器RD2，道岔将停止转换，定位和反位均无表示。

同理可分析道岔从定位操向反位时的故障现象。

3铁路信号设备维护过程中的常见问题以及对策
3.1铁路信号设备一些常见的问题
电路电压调整。

轨道电路在很大程度上受到电端变压器的影响，处于固定的状态，在调整的过程中可以针对轨道电路的送电端进行二次侧方调整。

具体的调整方式，铭牌上的表格都有一定的说明。

需要特别注意的是，在一送多受的区段内，每一个受电端之间的电压之间的差额不会超过1伏，在这个过程中我们就可以采用调整受电端限流器的方法实现有效地解决。

除过电路电压的调整问题，轨道电路上日常还需要注意的问题还有很多，譬如说必须要时刻注意钢轨的绝缘，这也需要根据季节和气候的变化转换策略，譬如说夏天温度过高要注意轨道缝隙太小，绝缘被挤死，而在冬天就要注意轨道缝隙太大，绝缘被强力所拉坏。

所以说，较为稳妥的措施就是在春秋两季，组织好具体的工作人员将绝缘逐一的进行分解检查，对于出现破损的部分要及时的修补更换。

除过绝缘之外，我们还需要密切的关注钢丝绳和接线的中间有没有出现断股的现象，防止出现接触不良的可能。

常用轨道电路原理。

轨道常用电路是25HZ的相敏轨道电路，该电路是由铁磁分频器供给25HZ交流电，以此来与50HZ的牵引电流加以区分，接收器采用的是二元二位轨道继电器，该继电器的轨道线圈由送电端25HZ轨道电源经轨道传输后供电，局部线圈由25HZ局部分频其电源供电。

轨道继电器工作时，从轨道电路取得较少的功率而大部分功率是通过局部线圈曲子局部电源。

因而轨道电路的控制距离可以延氏，且只有轨道继电器上的轨道线圈电压Ug和局部线圈电压Uj之间的相位角接近或等于90°时，转矩最大，是翼片绕轴旋转，带动接点动作，否则，翼片不能旋转，不能带动接点动作。

所以，25Hz轨道电路既有对频率的选抒性(区别开电力牵引电流)又有相位的选抒性。

当轨道线圈和局部线圈电源电压满足规定的相位要求时，GJ吸起，过道电路处于调整状态，即表示轨道电路空闲。

当列车占用时，轨道电路被分路，GJ 落下。

若频率、相位不对时，GJ也落下。

因而，其抗干扰性能较强，广泛应用于交流电力牵引区段。

3.2对故障进行简要的分析
轨道电路的故障从现象上分为轨道电路白光带和红光带。

轨道电路白光带是进路不解锁造成，原因大部分是轨向生锈造成分路不良，也有是FDGJ继电器缓放时间不够造成，原因是缓放电路的电容不良。

轨道电路红光带的原因是轨道电路短路和断路，如果是一连几轨道电路红光带可能是轨道电源故障；若是两相临的轨道电路红光带说明两相临的轨道电路之间绝缘破损；若是单独的一个轨道电路红光带原因可能是轨道电路短路和断路。

下面以一个轨道电路红光带为例说明如何处理：首先区分是短路和断路，轨道电路短路时在分线盘上测回楼电压很低，接近于零，在室外送端限流器上测得电压比平时高。

轨电路断路时，在分线盘上测回楼电压可能会很高，这可能是50HZ的牵引电流串入，室外送端限流器上测得电压比平时低。

在查找故障点时可以用轨道电路故障测试仪用25HZ在轨向上推动，当有电流感应时，说明正常，若没有电流感应时，说明故障点在此。

短路故障应重点怀疑轨距杆。

断路故障重点怀疑接续线和钢丝绳是否接触良好。

4结语
铁路信号与铁路运输的安全以及效率有着密切的关系，所以，我们必须对此加强重视，对于信号有关的设备加强维护，并制定切实可行的安全措施来加强规范。

作为铁路信号支持的基础性设备，相关的工作人员都必须要加强对其的认知与了解，进一步完善整体信号系统，保证其运转的正常，从而促进铁路系统的繁荣发展。

参考文献
[l]李金文，浅谈铁路信号技术的发展田中小企业管理与技术，2011(01)
[2]王蕊，铁路信号问题集对策研究田科技致富向导，2011(6)。