ZPW-2000A移频轨道电路电缆故障应急处理方法探讨

陈延国 中国铁路上海局集团有限公司徐州电务段

1 故障举例

X月X日，XX高铁XX站至XX场间上行线XXXXG出现红光带，电务人员检查处理恢复，故障延时1 h20 min，影响21趟动车组列车运行。原因：XXXXBG接收端调谐匹配单元至方向盒间电缆不良。

2 ZPW-2000A区间移频轨道电路电缆故障性质判断方法

故障现象：单根电缆断线故障。

本区段显示红光带，确认为信号电缆发生故障后，首先在机械室使用CD96-3Z移频测试仪通过测量进行电缆故障性质的判断。具体方法（以单个ZPW-2000A区间移频轨道电路电缆故障为例）：首先通过信号集中监测系统和ZPW-2000A轨道电路监测维护系统（或者在接口柜零层上故障区段相应的发送电缆端子上测试电压、电流，）并将测试数据与正常时测得的数据进行比较，若电压略高于正常电压，电流明显降低，初步判断该区段发送电缆断线故障，此时将发送电缆两端（室内、外）的设备甩开在接口柜零层相应电缆线上用万用表电阻挡测试两根电缆之间的电阻，如果测得电阻值为“∞”大，说明电缆故障是断线故障；如果测得电阻值为“0或×××”数值，再用兆欧表测试电缆芯线对地绝缘，检查电缆芯线是否接地，如果无接地，说明电缆故障是短路故障；如果电缆芯线多根接地说明电缆故障是通过接地构成的短路故障。

3 ZPW-2000A区间移频轨道电路电缆故障应急处理方法

3.1 电缆断线的查找方法

（1）使用SLE21型电缆故障智能测试仪测试故障点

确认电缆断线故障后，甩开需测试电缆线两端的信号设备，将SLE21型电缆故障智能测试仪的测试线连接在仪表输出接口上，用红、黑两根夹子分别接在故障电缆端子上，按压仪表开/关按钮打开仪表，然后按压自动按钮即可测出断线点位置（如图1所示）。

在使用SLE21型电缆故障智能测试仪查找电缆断线故障时，首先需彻底甩开电缆两端连接的信号设备，然后找出备用芯线对故障电缆进行校核，确认故障电缆属单芯断线还是双芯断线，在故障电缆双芯同时断线的情况下使用电缆故障智能测试仪查找故障点较为准确，若属单芯断线建议更换备缆。如果区间同时几个区段红光带，首先使用备用电缆校核出两根以上的断线电缆，将电缆故障智能测试仪的输出测试线接在同时断线的两根电缆上测试。

切忌，在未确认两根同时断线的情况下使用电缆故障智能测试仪测试后乱挖、乱找情况的发生。

图1 SLE21型电缆故障智能测试仪

3.2 电缆混线的查找方法

（1）通过使用万用表电阻档测试电缆环阻值的方法查找

一般信号电缆和计轴专用电缆单线直流电阻是23.5Ω/km，芯线间环路电阻是47Ω/km。而铁路信号SPT数字电缆单线直流电阻是22.5Ω/km，芯线间环路电阻是45Ω/km。当确认电缆芯线短路故障时，室内、外同时甩开故障电缆两端连接的信号设备，然后用万用表电阻挡测试线间环路电阻值，用测得的芯线间环路总电阻值除以每公里的环路电阻值，通过计算得出测试点距故障点的距离。

方法：环阻测试法（见图2）。关闭室内所有发送、接收器，拔出电缆模拟网络，在综合接口柜模拟网络设备的31、32端子进行电缆环阻R的测量，根据测得的环阻值计算电缆实际长度L=R/r标准（其中r标准按照45 Ω/km取值，L为实际电缆长度，单位为km）。

图2 电缆环阻测试法

注意：不可使用数字万用表。应使用M14等指针式万用表欧姆档测量，测试时注意准确校零，300 Ω以上环阻采用×10档读数，小于300 Ω环阻采用×1档读数，准确读数。

（2）使用SLE21型电缆故障智能测试仪测试故障点

确认电缆短路故障后，甩开需测试电缆线两端的信号设备，将SLE21型电缆故障智能测试仪的测试线连接在仪表输出接口上，用红、黑两根夹子分别接在故障电缆端子上，按压仪表开/关按钮打开仪表，然后按压自动按钮即可测出短路点位置。

4 故障案例教学

为了便于在现场故障处理过程中能够更快更准确的判断故障范围，尽量缩短故障延时对安全生产带来的不利影响，将现场易发生故障的判断、分析、处理方法以案例教学的形式进行讲解。区间信号电缆径路图见图3。

图3 区间信号电缆径路图

4.1 区间单个移频轨道电路电缆断线故障

（1）故障现象

某站信号值班员接车站值班员通知，区间5501G无列车占用情况下显示红光带，5501信号机显示红灯。

（2）故障分析、判断、查找步骤

信号值班人员首先在控制台确认故障现象无误后，按照信号设备故障处理办法之规定办理相关手续后，迅速赶往机械室检查该区段发送、接收设备，发现该区段衰耗器发送、接收表示灯绿灯，轨道表示灯红灯，5501（L）组合中 QGJ、GJ、GJF均处于落下位置，初步判断为轨道电路故障，信号机点灯电路正常。用CD96-3Z移频测试仪表在接口柜该区段的发送网络模拟盘上测得电压为141 V（查找轨道电路正常工作时的电压值为138 V），在接口柜零层该区段相应发送端子上测得电压141 V，接收端子电压为0 V，甩开接收端子上的电缆，测得电缆上电压仍为0 V，据此判断为该区段室外设备开路故障（发送电压略高于正常工作电压）。同时，根据区间只有一个区段红光带的现象可判断为该区段发送电缆或轨道设备故障，与接收电缆无关。此时，通知室外故障处理人员在该区段发送匹配变压器上测量发送电压，测得电压0V说明发送电缆故障，打开F-33电缆盒在相应端子上测得电压仍为0V，说明该区段室内接口柜至F-33间发送电缆断线，找出备用电缆确认两根发送电缆同时断线，使用电缆故障智能测试仪测得断线点2078 m。

4.2 区间单个移频轨道电路电缆混线故障

（1）故障现象

某站信号值班员接车站值班员通知，区间5501G无列车占用情况下显示红光带，5501信号机显示红灯。

（2）故障分析、判断、查找步骤

信号值班人员首先在控制台确认故障现象无误后，按照信号设备故障处理办法之规定办理相关手续后，迅速赶往机械室检查该区段发送、接收设备，发现该区段衰耗器发送、接收表示灯绿灯，轨道表示灯红灯，5501（L）组合中 QGJ、GJ、GJF均处于落下位置，初步判断为轨道电路故障，信号机点灯电路正常。用CD96-3Z移频测试仪表在接口柜该区段的发送网络模拟盘上测得电压为10 V（查找轨道电路正常工作时的电压值为138 V），在接口柜零层该区段相应发送端子上测得电压10 V，接收端子电压为0 V，甩开发送端子上的电缆，在配线端子上测得电压为145 V，甩开接收端子上的电缆，测得电缆上电压仍为0 V，据此判断为该区段室外设备短路故障。此时，通知室外故障处理人员在该区段发送匹配变压器上测量发送电压，测得电压0 V，在F-33电缆盒中相应端子上甩开电缆，在甩开的干线电缆上测得电压仍为0 V，说明发送电缆的接口柜零层至F-33电缆盒间短路故障，使用电缆故障智能测试仪测得混线点4 200 m，使用万用表电阻挡测得芯线间电阻值为198 Ω，通过计算198/47=4 212 m。

4.3 区间多个移频轨道电路电缆故障

（1）故障现象

某站信号值班员接车站值班员通知，区间在无列车占用情况下5506G、5492G显示红光带，5506、5492信号机显示红灯，5487信号机灭灯。

（2）故障分析、判断、查找步骤

信号值班人员首先在控制台确认故障现象无误后，按照信号设备故障处理办法之规定办理相关手续后，迅速赶往机械室检查该区段发送、接收设备，发现所有故障区段衰耗器发送、接收表示灯绿灯，轨道表示灯红灯，故障区段（L）组合中 QGJ、GJ、GJF均处于落下位置，5487信号机灭灯（DJ落下），初步判断为区间该束电缆断线或混线故障，当然，电缆在非正常情况下故障后断线、混线均有可能，也存在断线、混线同时存在的现象。此时，首先在接口柜零层测得5506FS电压135 V（正常时电压131 V），初步判断该区段发送电缆断线，因此时5506G、5492G同时红光带，根据区间信号干线电缆配线图初步确认断线位置处于信号楼至F-45电缆盒之间，恢复室内设备后通知室外处理人员在F-33电缆盒中测得两故障区段电压已送出，打开F-37电缆盒确认两故障区段开路电压正常，打开F-41测得两故障区段电压均为0 V，说明该束电缆F-37至F-41之间断线，找出备用电缆确认出故障区段的断线芯线，使用电缆故障智能测试仪在F-37电缆盒中测得断线点270V，在F-41电缆盒中测得断线点340m。

5 电缆及备用芯线的使用原则

（1）ZPW-2000A型轨道电路信号传输应采用铁路数字信号电缆；

（2）电缆中没有相同频率线对时，使用非内屏蔽型电缆；

（3）电缆中有相同频率线对时，使用内屏蔽型电缆；

（4）两个频率相同的发送与接收不能使用同一根电缆；

（5）两个频率相同的发送不能设置在同一屏蔽四线组内；

（6）两个频率相同的接收不能设置在同一屏蔽四线组内；

（7）电缆中各发送、各接收线对必须按四芯组对角线成对使用；

（8）电缆余量不能成闭合环状,电缆芯线全程对地绝缘大于1 MΩ；

（9）发送电缆和接收电缆分别设置专用的内屏蔽四芯组作为备用；

（10）发送电缆和接收电缆的备用芯线不得交叉连通；

（11）非移频信号设备的在用芯线和备用芯线均不得在发送与接收电缆间交叉连通；

（12）备用芯线必须成对替换；

（13）发送的备用芯线替换某一载频线对后，备用四芯组中不得再替换相同基准载频的线对；

（14）接收的备用芯线替换某一载频线对后，备用四芯组中不得再替换相同基准载频的线对，否则将造成串码或导致轨道电路失去分路防护。

6 结束语

区间轨道电路故障一般延时较长，尤其电缆故障，所以一旦通过监测等技术手段确定为电缆故障，首先应掌握故障电缆的型号、位置、影响范围，在此基础上开展电缆应急处置。