利用信号动态检测系统提高信号设备运用质量

李巧玲

（南宁铁路局电务处，工程师，广西 南宁 530003）

信号动态检测系统集测试、管理为一体，运用现代计算机技术、传感技术和GPS定位技术，实现了列车动态情况下对机车信号、地面传输特性、频率特性、补偿电容状态等全方位信号检测，通过综合处理对全程设备运用质量进行分析，发现和解决信号设备运用中存在的各种隐患，提前预防设备故障的发生，为提高信号设备运用质量提供了可靠地依据。

为更好的使有关信号技术人员掌握和分析动态检测的结果，同时使现场的每个信号维修人员能够通过动态检测的结果，尽快地找到设备存在的问题。本文通过应用实例，对一些平时测试困难和不易发现的问题，对其故障曲线特征和分析判断处理方法进行汇总，以指导现场维护设备和故障处理，减轻维修人员的劳动强度和处理故障时的盲目性。

1 机车信号感应电压异常

机车信号作为行车主要凭证，其显示准确性是保证行车安全的关键。机车信号感应电压异常会造成机车信号主机译码不稳定而发生掉码或不上码现象，影响行车安全。现场维修人员对这类故障很难测试，故障地点也不好确定，而通过信号动态检测系统的卫星定位功能，就能很快地确定地面设备的问题范围或具体地点，以便及时克服设备隐患。

1.1 感应电压为0V

1.1.1 感应电压0V曲线 检测发现鹧鸪江站下行进站信号机内方 3DG、31～37DG、9～15DG道岔区段感应电压正常，17～27DG道岔区段感应电压下降为0V，电压异常，下行正线VIG股道感应电压正常，如图1所示。

图1 感应电压异常

1.1.2 分析判断 由于站内道岔区段与正线股道是同一个发送盒发码，从图1中看出只有17～27DG区段感应电压异常。因此，可以判断是该区段电码化通道不通所致，经现场检查是该区段隔离盒故障。

1.2 感应电压低

1.2.1 感应电压低曲线 检测发现高田站上行ⅡG出站后进入ⅡAG区段时，机车信号感应电压由560 m V陡降为170 m V，感应电压偏低如图2所示，进入S1LQG区段后感应电压升回600 mV。

1.2.2 分析判断 ⅡAG区段能发码，只是感应电压偏低，说明发送盒及发码通道良好。因此，可判断是ⅡAG区段调整变压器变比调整不对所致，重新调整后感应电压正常。

图2 感应电压低

2 补偿电容失效或分布不均匀

补偿电容是保证ZPW-2000A轨道电路传输特性正常的重要器材。通过信号动态检测系统可有效地检测轨道电路补偿电容状态，从而解决了现场维修人员因对补偿电容检查测试困难，而造成轨道电路处于临界状态下工作甚至闪红光带的软性故障的问题。

2.1 补偿电容失效

2.1.1 补偿电容失效曲线 检测发现1531G第7个补偿电容缺失，机车信号感应电压幅值从C7后变化较大，曲线不平顺（见图3），即轨道电路传输特性后部自C7开始明显变差。

图3 C 7失效

2.1.2 分析判断 从图3中的电容检测波形，可以直接判断是第7个补偿电容不好。经现场检测是补偿电容容量变小，失效。更换电容后机车信号感应电压曲线平顺，轨道电路传输特性明显改善。

2.2 补偿电容断线

2.2.1 补偿电容断线曲线 检测发现1545G第15个补偿电容缺失，机车信号感应电压幅值变化很大，不平顺（如图4所示），说明轨道电路传输特性差。

图4 C15断线

2.2.2 分析判断 从图4中的电容检测波形，可以直接判断是第15个补偿电容不好。经现场检查是补偿电容断线。补充电容后机车信号感应电压曲线平顺，轨道电路传输特性明显改善。

2.3 补偿电容分布不均匀 按设计规范要求补偿电容应该是等间距设置，由于施工的影响，有时出现补偿电容设置不均匀现象。

2.3.1 补偿电容分布不均匀曲线 检测发现6785G自C6后机车信号感应电压幅值变化很大，不平顺（见图5），说明轨道电路传输特性自C6后开始明显变差。

图5 补偿电容分布不均匀

2.3.2 分析判断 补偿电容等间距设置是轨道电路传输效果最佳的保证。从图5中的电容检测波形看出第6个补偿电容分布不均匀。因此，判断6785G是补偿电容分布不均匀造成轨道电路传输特性差。经取消第6个补偿电容后，机车信号感应电压曲线平顺，轨道电路传输特性明显改善。

3 邻区段频率干扰

邻区段频率干扰就是相邻区段不同频率串入本区段中，如果干扰过大，会造成机车信号主机译码不正常而影响行车安全。这类问题主要是相邻区段发送电平过高、调谐单元不匹配或发送电缆不屏蔽、不对绞等因素造成。

3.1 站内邻区段频率干扰

3.1.1 站内邻区段频率干扰曲线 检测发现塘口站上行ⅡG区段机车信号频谱中既有本区段的2 000 Hz频率，又有2 600 Hz频率，且电压幅值最高达到380 mV，如图6所示。

图6 站内邻区段频率干扰

3.1.2 分析判断 由于站内各股道发送的频率是下行1 700 Hz、上行2 000 Hz，因此判断不是站内其它股道发码造成的干扰，应是相邻的区段发码影响。经检查是2976 G（2 600 Hz）区段发送电平调整过高造成干扰，重新调整电压后干扰消失。

3.2 区间邻区段频率干扰

3.2.1 区间邻区段频率干扰曲线 检测发现123 G区段机车信号频谱中，既有本区段的1 700 Hz频率，又有2 300 Hz频率，且电压幅值最高达到350 m V，如图7所示。

图7 区间邻区段频率干扰

3.2.2 分析判断 2 300 Hz的干扰在整个轨道区段都存在，且干扰电压与主信号电压一样，均是从送端到受端递减。因此，判断干扰应从送端串入。经检查是135G（2 300 Hz）区段接收端调谐单元的匹配变压器性能不良，电压变比变化造成135信号点处调谐单元不匹配，135 G的2 300 Hz信号串入123 G中造成干扰。更换调谐单元后，干扰消失。

4 机车信号错误发码

机车信号正确发码是保证行车安全的关键。错误发码表示机车信号的显示与线路上列车接近的地面信号机的显示含义不符，会造成机车紧急制动，列车尾追等严重事故。错误发码基本都是施工时配错线造成的。因此，这类故障的查找，就要检查配线。

4.1 机车信号错误发码曲线 检测发现北流站下行进侧线3 G时，ⅡAG和1～3D G区段机车信号收到红黄码，感应电压幅值达450 mV，如图8所示。

图8 站内区段错误发码

4.2 分析判断 按设计规范进侧线时道岔区段是不发码的，ⅡAG和1～3DG区段感应电压较高，应该不是其它区段的干扰造成。因此，判断是股道的红黄码错误发送到ⅡAG和1～3DG区段，需要检查股道的发码电路配线。经检查是XJMJ接点配线错误。经修改配线后测试，进侧线时ⅡAG和1～3DG区段不再发送红黄码。

5 电气化50 Hz牵引电流干扰

电气化50 Hz牵引电流干扰过大可造成机车信号主机译码不正常，也可能造成轨道电路误动而危及行车安全。50 Hz牵引电流干扰是2根钢轨上牵引电流不平衡造成，其成因比较复杂。主要有牵引回流线设置不合理、扼流变压器中连板接触不良、适配器性能不好、空心线圈性能不良、地线不好或工务地锚单边接钢轨、供电杆塔地线火花间隙不良等多种因素造成，很难查找。因此，需要现场人员全面检查，逐一排除，找出真正的干扰源并加以克服。

5.1 50 Hz牵引电流干扰曲线 检测发现太阳村站X1JG和X2JG机车信号感应电压中，含有50 Hz牵引电流干扰，幅值达400 mV。正常时，接收原始波是正弦波，50Hz牵引电流干扰后原始波形畸变，如图9所示。

5.2 分析判断 查找50 Hz牵引电流干扰要全面检查分析，先排除外部因素影响后，再检查信号设备本身。经检查X1JG和X2JG的50 Hz牵引电流干扰，是JS接近信号机处的空心线圈性能不好造成。更换空心线圈后，干扰消失。

6 结束语

2008年11月信号动态检测系统在南宁局电务检测车上安装运用。2年多来，利用信号动态检测系统检测结果发现的主要问题有：补偿电容失效790件，机车信号感应电压低11件，机车信号错误发码2件，邻区段频率干扰3件，电气化50 Hz牵引电流干扰12件，补偿电容分布不均匀造成轨道电路传输特性差15件。此外，在应用信号动态检测系统中，还检测出机车信号不上码或掉码，机车信号频率误差大，邻线频率干扰等故障现象。通过对检测结果的分析，查明了故障的原因，使问题及时得到整改，大大提高了信号设备运用质量。

信号动态检测系统检测功能优越，具有极大的可靠性、准确性和灵活性，还可以扩展升级，增加应答器检测功能，以满足时速160 km以上线路动态检测，减少对正常行车的影响和干扰。在运用信号动态检测系统中要不断总结经验，深层次分析问题所在，才能迅速排除各种隐患，更可靠地确保信号设备的运用安全。