铁路信号系统的构成和故障因素探究

黄昭镇

摘要：铁路信号系统在列车运行过程中占据着重要的作用，工作人员在信号系统指挥之下，才能够采取必要的措施，从而更好地控制列车的运行。但是信号系统在工作中也会受到多重影响因素的干扰而出现一定的故障。若不能及时发现故障隐患，会对行车秩序造成一定的影响，因此非常有必要对铁路信号系统的构成以及造成故障的主要因素进行分析，这样有助于铁路部门采取必要的应对措施和手段，从而保证整个列车的稳定运行。

关键词：铁路信号;系统构成;故障因素

前言：

铁路信号系统功能的发挥需要大量的设备，随着使用年限的延长、外部环境的影响，这些设备就很有可能会出现一定的故障，严重的干扰着信号系统功能的发挥。在这种情况下，需要对产生故障的因素进行必要的探究，以免对整个列车运行造成干扰。

1.铁路信号系统的构成

1.1行车调度系统

在信息系统、电子技术的发展推动之下，铁路行车调度系统涉及到计算机技术、通信、控制和决策技术，当前已经实现了列车远程自动化实时监督管理。当列车调度集中指挥控制系统（CTC）功能的逐渐完善，可以自动地识别出铁路的状况，并显著提升列车在行驶时的舒适性[1]。

1.2闭塞系统

闭塞即保证区间或闭塞分区在相同的时间内，仅能运行一个列车，与相关的設备以及技术，形成铁路信号闭塞系统，该系统就是将闭塞作为核心目的的一种信号系统。当前我国现行的基本闭塞设备主要包括自动闭塞、半自动闭塞。自动闭塞系统是智能化先进的列车控制系统，它充分利用现阶段的计算机技术等高新技术，使铁路运营水平、火车运输能力及效率显著提高，以确保火车安全行驶。自动闭塞系统是建立在半自动闭塞基础之上的，工作时不需要人工操作，自动进行闭塞或者是开通。

1.3车站联锁系统

车站联锁系统是运用机械、电气自动控制、远程控制的技术及设备，可以使处于车站范围内的信号机、进路及道岔互相制约，其中信号机是对铁路信号显示进行固定所用到的一种机具，用来指导铁路行车，包括进站、预告、出站等列车信号机。信号集中监测系统主要是在线监测道岔、轨道电路、信号机等信号设备的模拟量/开关量、报警等信息，同时对涉及到的行车安全，或是影响设备正常工作的故障预警，并做出一定的故障诊断与智能化的分析。

2.常见的铁路信号系统故障

2.1信号点灯电路故障

信号点灯电路依据故障位置主要分成室内故障以及室外故障。当不清楚是室内故障还是室外故障的时候，可以在分线盘处测试信号点灯电压进行判断，根据电压的大小来分析室内、外故障。在判定为室内故障时，需要检查信号点灯电压是否有电等因素，并检查测试控制条件是否满足要求。而如果为室外故障时需要逐一分析、判断，可以在分线盘处对故障回路进行测试，从而确定故障是电缆故障、变压器故障还是灯泡接触不良等，在确定故障点之后进行相应处理，更换元器件。

2.2轨道电路故障

轨道电路是铁路运行控制系统中基础设备之一，对整个铁路安全运输有着重要的作用，能够将地面信号进行传输，为列车的运行提供了保障，当轨道电路出现故障时，会危及到行车安全，降低铁路运输效率。常见的故障如轨道电路分路不良故障，在这种情况下，错误的开放信号如不能及时被发现，没有做好进路方面确认，那么便会存在一定的安全隐患，影响到列车的正常运行。同时这种情况还会影响到列车调度的安排，因为在分路不良的情况，对于没有出清的列车可能会误认为已经出清，那么此时工作人员对道岔进行操作，就很容易会造成列车出现挤岔而发生事故。针对于这些问题，铁路部门要做好检修工作，如定时处理轨面生锈的问题，采用特殊的工艺材料在钢轨表面上生成一道连续性的防锈耐磨的合金带，在不损伤钢轨与不生锈的情况下，确保车轮和钢轨处于导通的状态下，以起到将轨道电路分路不良消除的目的。与此同时，工作人员还需要掌握电压调整技术，从而减少铁轨红光带故障，保证列车的正常运行。

2.3微机联锁故障

联锁设备是保障铁路行车安全重要设备，如出现故障会引发铁路运输受到干扰，常出现的故障包括驱动故障，该故障就是系统中大部分驱动命令没有得到执行，最主要的原因可能是由于驱动板出现故障或者是驱动回线发生断线而造成的。当驱动回线出现断线故障时，工作人员可以通过测量形式进行检测，主要检测方式是检查驱动回线至驱动地之间直流电源是否满足相应的标准。除驱动故障之外，还包括采集故障，主要故障形式包括采集不到相关信息，这种问题是采集板出现了问题，也可能是因为采集回线发生断线的现象。同时也可能表现为个别信息采集不到的问题，这些问题都会给铁路运行造成一定的困扰。

3.影响铁路信号系统故障的因素及应对

3.1道岔故障及其应对

在铁路运行中，道岔是引导车辆从一股道路转入到另外一股道路的线路连接设备，在道岔的作用之下，保证了线路的通过水平。而道岔出现故障的话，就会对行车造成一定的运输秩序影响，降低了行车条件。这种故障相对常见，常见的种类包括道岔定（反）位无表示等。为了避免道岔故障的发生，提高处理故障反应速率，还需要铁路部门能够秉持安全、效率原则，遵守规章制度，准确判断故障发生类型，并采取处置方案。

3.2电气化条件因素及应对

在整个铁路系统中主要包括强电以及弱点两种系统，其中信号系统就是弱电系统。当铁路系统运行中额定电压和牵引电流相对较高的情况下，就会对整个铁路信号系统产生一定的干扰，尤其是当电力机车在运行过程中通常会产生一定的谐波，又加重了对信号设备的影响。一般情况下，信号设备通常会在运行的时候受到外界传导、感应干扰以及设备本身情况等的影响[3]。在这种情况下，为了保证信号系统正常发挥作用，在出现这种问题时，铁路部门工作人员应该针对各种信号设备特征进行检测，采用相应的措施就能够降低对信号系统造成的不良反应。

3.3雷电因素及应对

铁路信号系统不仅仅会受到内部设备、自身特征的影响，同时还会接受到来自外在环境的影响，如在恶劣的环境之下，铁路信号系统功能就受到干扰，尤其是在雷电天气就特别明显，造成的影响主要包括雷电直击以及雷电感应两种形式。其中直接就是将雷电中携带的能量传输至铁路供电系统中，并通过信号系统电缆将其中存在的电流传输至不同的设备里。而直击设备形式，对整个系统所造成的损害，有可能使各种元件功能受到影响，也有可能会直接造成整个信号系统丧失功能而不能正常运行。针对于这种问题，还需要铁路运行部门及时做好恶劣天气防范，采取必要的避雷设备，将危害降到最低。

3.4设备因素及应对

整个铁路信號系统运行需要很多设备作为支撑，如果其中一些设备出现故障之后，那么整个铁路信号系统功能发挥就会受到严重的影响。因此在铁路运行过程中，需要重视加强铁路信号设备系统的平稳性。当铁路信号系统设备出现问题影响正常运行时，还需要铁路部门及时使用专门的检测仪器，依据相关的检测的标准和规范，对整个铁路系统运行情况进行检测，及时发现整个系统中存在的问题并解决，保证设备的正常运行。同时铁路部门还应该加强日常检测工作，并制定设备巡检以及维护制度，工作人员要做好定期检测。此外为了保证设备运行的稳定性，还应引入第三方评估机构，这样才能保证整个信号设备系统的安全性。

3.5电源因素及应对

铁路信号系统运行中，电源是其稳定运行发展的重要电路输出设备，如果在系统运行中，电源出现故障，便不能正常供给电源输出，那么就会直接影响信号系统功能的发挥，从而导致铁路信号设备不能正常使用，严重的话就无法继续运行。针对于这种情况，铁路部门在使用信号电源时，一般使用两路电源，稳定性较好，这样当其中一路电源出现问题时，另一路仍然可以正常工作，就可以实现切换，保证了整个系统电源的稳定性。然而这种形式也容易受到外界运行环境的影响，因此在实际使用的过程中，还应该重视规避外部环境对电源的影响[4]。

总结

综上所述，本文对于常见的铁路信号系统故障、引发故障的因素以及如何应对等问题进行了分析，可以看出在铁路信号系统有很多设备构成，在铁路运行中起着重要的提示作用。但是在运行过程中很容易受到一些因素的干扰和影响。常见的影响因素主要包括设备自身因素、道岔因素、外部环境因素等，在这种情况之下，为了保证整个系统的正常运行与发展，还需要铁路部门能够及时对信号系统进行全面的检测，及时发现信号系统中存在的各种问题。对于外部环境的影响，还应该重视做好预防，避免损坏信号系统，这对于提升铁路运行稳定性有着非常重要的意义。

参考文献

[1]周长俊.铁路信号微机联锁系统常见故障及解决方案探究[J].名城绘，2020（1）：1.

[2]张福祥.铁路信号系统的构成和故障因素初探[J].今日自动化，2019（5）：2.

[3]张银旺.铁路信号系统轨道电路分路不良的危害及防治策略探析[J].科学与信息化，2020（14）：2.

[4]李丁一.分析铁路信号系统轨道电路分路不良的危害及防治[J].中国新通信，2020（1）：56.