ZPW-2000轨道电路典型案例分析及对策

潘晓东 中国铁路上海局集团有限公司上海铁路轨道交通开发有限公司

1 设备应急处置要点分析

ZPW-2000无绝缘制式轨道电路是在UM71轨道电路基础上发展的轨道电路，能够符合我国铁路列车追踪间隔短、车型多轮轨关系复杂等特点，实现区间自动闭塞追踪和占用检查功能。其性能稳定，安全可靠性高，经技术的逐步发展，关键设备的冗余性能进一步提升。设备原理见图1。

图1 原理图

目前，ZPW-2000轨道电路实现冗余的设备主要有：室内发送器、接收器等。非冗余的设备主要有：电缆模拟网络、室外匹配变压器、室内衰耗盒等。与25 Hz轨道电路不同，ZPW-2000 A轨道电路在集中监测中采集点多，一般借助集中监测能够第一时间判断故障范围。发生故障时，按由先到后主要浏览项目如下：主轨出、小轨出、轨入、接收端电缆侧、发送段电缆侧、发送盒功出等各部电压日曲线及发送和功出电流日曲线等。各设备的故障查找分析原则如下：

（1）电缆模拟网络故障。微机监测调阅或移频表测试模拟网络电缆设备侧、电缆侧电压，发送端模拟网络设备侧测试电压和发送盒功出电压相当，电缆侧无电，接收端模拟网络电缆侧有电压而设备侧无电压。对故障电缆模拟网络进行更换并进行测试。

（2）衰耗盒故障。测试衰耗盒轨入电压正常，轨出、小轨出电压不正常，则判断衰耗盒故障，进行更换并测试。

（3）匹配变压器故障。在本区段发送端电缆模拟网络上测试电缆侧电压输出正常，衰耗盒上测试主轨电压、小轨均无电压，则可判定为接收端匹配变压器故障（连续两个区段红光带）；在本区段发送端电缆模拟网络上测试电缆侧电压输出正常，衰耗盒测试小轨电压正常，次一区段衰耗盒测试小轨无电压，则可判定为发送端匹配变压器故障（本区段红光）。对故障匹配变压器进行更换，并进行测试。

（4）调谐单元故障。在电缆使用正确，全程绝缘良好的情况下，出现邻区段干扰，对调谐单元极阻抗、零阻抗进行测试，不达标的进行更换。

（5）空芯线圈故障。发送、接收端测试电压正常，而出现50 Hz干扰时，测试空心线圈阻抗值，不达标进行更换。

（6）发送器故障。若发送器故障，微机监测调阅功出电压应为0，用移频表测试衰耗盒发送功出电压为0，判断为发送器故障后，对发送盒进行更换并对功出电压进行测试。

（7）接收器故障。接收器为1+1并机使用，若转换后出现红光带，在衰耗盒上测试GJZ，GJB，XG均无电压，则判断切换后的接收器故障。更换故障接收器并转换试验。

（8）补偿电容故障。表现为电压波动，其中区段前三、后三只补偿电容故障应造成波动明显易造成红光带故障。

2 典型案例分析

2.1 模拟网络故障

现象：某区段发送器功出电压无变化，发送端电缆侧电压大幅下降，该区段GJ继电器落下。

处置：室内测试故障区段发送功出电压为156 V，正常。测试发送端区间综合柜零层QZH-D1-1、3端子（电缆侧）电压为0 V，QZH-D8-1、3（设备侧）电压正常。判断为电缆模拟网络故障，更换后恢复。

模拟网络故障时曲线见图2。

图2 模拟网络故障时曲线

2.2 补偿电容故障

现象：某区段红光带，测试发送段电压正常，接收端电压异常。

处置：故障时，测试室内发送功出电压、发送电缆侧电压正常，室内接收端电缆侧电压异常。判断故障在室外。室外人员同步测试发送端调谐匹配单元输入、输出均正常。接收端输入异常。为进一步验证，测试发送端轨面电压:3.5 V左右、接收端轨面电压：180 mV左右。判断故障因轨面电压衰耗导致，立即从发送、接收两端徒步检查、测试补偿电容，同时通知工务检查钢轨。依次测量 C12、C11、C10、C9、C8轨面电压和补偿电容容值都在正常范围之内，C8轨面电压2.2 V左右，在C7处测到的轨面电压骤降为190 mV左右，电容容值大于500 μF，当即判断为C7电容容性不良，将C7电容线路内侧塞钉头打掉，红光带消失，C7处轨面电压上升为2.1 V左右。

2.3 衰耗盒故障

现象：某高铁站内ZPW-2000一体化轨道电路区段在排列接车进路时出现红光带，后可自动恢复。

处置：对故障时监测数据进行调查，模拟量回放：故障时区段功出电压、电流正常，排除发送通道问题。故障时区段主轨电压集中监测回放在22 mV，轨入电压、电缆侧电压正常，在故障时未实测，故障持续15 min后自动恢复。怀疑接收通道半开路。开关量回放：故障时，应该股道有分割点，分割点的两个区段分别设置不同的控制发码方向继电器，在排列接车进路，G1方向继电器状态变化，轨道电路通道有断开和恢复过程，在电流冲击下，可能造成半开路情况的故障显现。结合模拟量测试数据，接收通道内模拟网络-衰耗盒-接收盒通道问题。后经进一步查找，发现衰耗盒后背板调整封线冷压接头接触不良，通道内电流变化冲击形成半开路。

2.4 调谐匹配单元故障

现象：某普速铁路区间ZPW-2000轨道电路红光带，发送电压正常，接收电压大幅下降。

处置：因普速铁路小轨纳入联锁，通过故障现象，可初步判断故障点在发送通道内。通过集中监测调阅发现，故障区段发送端电缆侧电压40 V，接收端电缆侧电压为0 V，同时相邻区段接收的小轨电压为0 V。室内现场测试电缆模拟网络电缆侧电压，数值与微机监测基本一致。通过上述数据分析判断故障在室外。室外人员到达现场后，在接收端测试受端轨面电压为零，随后赶往送电端。到达发送端测试轨面电压为20 mV，打开送端调谐单元，测试匹配变压器E1、E2侧电压为38 V，V1、V2侧电压为29 mV左右。甩开电缆测试电缆上电压为128 V，判断故障为发送端匹配单元内部不良，更换后故障恢复。

2.5 配线故障

故障现象：某普速铁路区间ZPW-2000轨道电路红光带，发送电压正常，接收电压无。

处置：调阅微机监测发现：故障区段发送端电缆侧电压为0.1 V，发送盒发送功出电压为135 V，初步判断室内故障。更换发送端模拟网络后故障未消失。随后测量区间综合柜电缆模拟网络测量电缆入电压为0.5 V，电缆出电压为0.4 V，确定为室内故障区段模拟网络-发送盒之间故障，进一步查看图纸分别测量组合（位置QZ1-4）QZJ51和QZJ61接点间电压为9 V、FBJ31和FBJ41接点间电压为15 V，电压均小于实际值（单根断线后电压），经测试移频柜02-1、02-2端子，电压正常。进一步缩小故障范围为组合柜QZ1-4组合FBJ至移频柜QY1-3间单根断线。经查找，测试组合柜QZ1-4侧面端子08-1或08-2电压时发现08-2接点脱焊，造成组合侧面端子08-2至QZ1零层D9-02-2开路，重新焊接后故障恢复。

发送通道电路见图3。

图3 发送通道电路图

3 结束语

ZPW-2000制式轨道电路结构虽复杂，但同一种型号电路结构统一，逻辑性强，通过熟知其原理及定型电路结构，总结不同器材故障特征表现、电路中不同位置断点的电气特性参数规律，能够第一时间判断故障点，提高故障处理效率，缩短故障延时。