2000-故障分析

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1、ZPW-2000A自动闭塞设备故障分析ZPW-2000A移频自动闭塞设备具有工作稳定，安全性高等特点，但是现场运用中的设备发生故障是不可避免的，为提高现场信号工处理ZPW-2000A设备故障的能力，通过总结教学工作的经验，编写了本资料，以供参考。一、 电路工作原理区间自动闭塞设备是根据列车运行及有关闭塞分区状态自动变换信号显示，让司机凭信号行车的闭塞设备。它一方面利用两根钢轨构成电路检查线路状态，另一方面变换地面信号显示供司机按指示行车，同时向机车信号发送信息码向司机提供地面限速信息。ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞室外设备由调谐区（电气隔离设备）、机械绝缘节、匹配变压器、补偿电容、传输

2、电缆、钢包铜引接线、室外防雷构成；室内设备由发送器、接收器、衰耗盘、站防雷与模拟网络盘构成。将轨道电路分为主轨道电路（以下简称主轨）和29m的调谐区小轨道电路（为解决全程断轨检查在调谐区设了小轨道电路，以下简称小轨）两个部分，小轨道电路视为列车运行前方主轨道电路的所属“延续段”。主轨的作用与以往使用的自动闭塞区段相同，调谐区小轨道用来实现与运行前方相邻轨道电路区段的隔离，由空心线圈、29m钢轨和调谐单元构成。调谐区对于本区段载频呈现很高的阻抗（极阻抗），利于本区段信号的传输和接收；对于相邻区段载频信号呈现很低的阻抗（零阻抗），可靠地短路相邻区段信号，防止越区传输。如下是某站一离去区段的轨道电路

3、示意图：图中表示主轨信息传输的通道，表示小轨信息传输的通道主轨道电路在迎着列车运行的方向设发送器由编码条件控制产生表示不同含义的低频调制的移频信号，从发送器的S1、S2功出（按轨道电路长度与允许最小道碴电阻调整功出电平），经室内带屏蔽电缆线（检查FBJ吸起、运行前方相邻区段空闲或灯丝完好，并由方向继电器接点构通），送至电缆模拟网络盘，后从区间综合柜零层（区间分线盘）送至室外发送端匹配变压器中，通过91降压（匹配变压器）及防雷元件等送至调谐单元，再由轨道连接线送至轨面。因钢轨无机械绝缘节，该信号既向主轨道传送，也向调谐区小轨道传送。主轨道信号经钢轨送到轨道电路接收端，经调谐单元、匹配变压器19升

4、压、电缆通道将信号传送至室内本区段接收端电缆模拟网络，经衰减后，进入本区段的衰耗盘C1、C2端子（由方向继电器构通）。同时轨面的高频信息还沿调谐区小轨道传送至前方区段接收端调谐单元与前方区段的主轨信息一并传送至前方区段的接收器进行解调处理。接收信号进入衰耗盘，可在衰耗盘上测试孔测得轨入电压，轨入电压中既有本区段主轨信号电压，又有相邻区段小轨道传来的信号电压。轨入电压进入衰耗盘后分为并联的两条支路，一路经变压器（116（1146）调整后送入接收器，作为主轨道电平输入接收器即“轨出1”；另一路按正、反两方向进行调整，经正（反）向小轨道调整电阻调整后再经13升压作为小轨道电平输入接收器即轨出2。接收

5、器一方面对主轨道电路移频信号进行解调，同时配合与送电端相连接的本区段调谐区小轨道电路的检查条件（由运行前方区段接收端送来的XGJ、XGJH条件）动作本区段轨道继电器。另一方面接收器还对与受电端相邻调谐区小轨道电路（运行后方相邻区段的“延续段”）的移频信号进行解调，给出短小轨道执行条件（XG、XGH），经衰耗盘送至相邻区段接收器。二、 故障分析（一） 故障原因分析：（以下分析针对两端电气绝缘节轨道电路） 信号设备的故障按故障部位可分为线路故障：如电缆、箱盒连接线、轨道电路钢丝绳等连接线断线、短路造成设备之间的联系线断路或短路等造成的故障；器材故障：器材变质、性能发生变化等造成的故障。 ZPW-2

6、000A型轨道电路故障时显现的现象主要有：无车占用一个区段红光带、无车占用相邻两个区段同时红光带和无红光带但控制台移频报警。为方便讲述我们以某区间5257G、5217G、5205G三个区段为例，这三个区段间的关系如下图：1、 无车占用一个区段红光带（5217G红光带）由于ZPW-2000A轨道电路主轨信号由本区段接收器解调，小轨信号由运行前方相邻区段接收器解调，若只有本区段在无车占用时出现红光带，本区段从受电端调谐单元至室内接收器这整个接收通道应是完好的（否则其相邻区段5257G将得不到小轨检查条件也将出现红光带）。查找故障应重点从室内该区段的发送器开始经室外送端至受端轨面，如：发送器故障；发

7、送端模拟网络故障；送端电缆接地断线或混线；送端匹配变压器故障或调谐单元开路；钢包铜线断线；轨面异常分路或电容开路。这些都会造成受端电压降低，可测试一下本区段的功出、轨出1、轨出2。这里要注意：还要测试一下前方区段（5205G）的轨出1、轨出2，因为如果5205G受端调谐单元开路故障会使接收到的小轨（5217G）电压升高5-7倍，使轨出2高出接收器小轨高落门限值而关闭向5217G接收器送出的小轨检查条件XG、XGH，这种情况同时会使5205G的主轨接收电压降低，但降低的幅度不至于使轨出1低于接收器的主轨落下门限，所以只会造成5217G一个区段红光带。还不能排除室内接收设备故障，如5205G衰耗盘

8、故障导致送不出XIN信号使接收器接收不到小轨信号或5205G向5217G送的小轨检查条件线开、短路等；还有本区段衰耗盘故障无法送出ZIN信号，使接收器主、并机接收不到主轨信号。另外如果QGJ故障也会造成控制台相应区段红光带。（如果是机械绝缘节轨道电路红光带就要考虑送、受端整个通道。）2、 无车占用相邻两个区段红光带（5217G、5205G同时红光带） 由于ZPW-2000A轨道电路受电端至室内衰耗盘间的接收通道同时传输本区段（5205G）接收端的主轨道信息和相邻区段（5217G）的小轨道信息，这一通道故障会导致本区段接收不到主轨信息，出现红光带，同时影响相邻区段因得不到小轨检查条件而红光带。除

9、接收通道故障外，若衰耗盘本身故障送不出ZIN和XIN信息，也会造成本区段和相邻区段红光带。3、 无车占用无红带但控制台移频报警造成这种现象的原因有：发送器或接收器内部故障；发送器或接收器正常工作的外围条件不满足；衰耗盘内部光耦故障；衰耗盘间的报警条件连接线断线；加1发送器故障。这些会造成报警检查条件无法正常送出，YBJ失磁落下使控制台发出移频报警。由于ZPW-2000A系统有充分的冗余措施（发送器采用N+1冗余，接收器采用主、并机冗余），器材故障不至于影响系统的正常工作，不会导致QGJ落下，也就不会出现红光带。但YBJ一旦落下就失去了它的移频故障总报警的功能，若同时系统出现其它故障就不能及时被

10、发现，所以出现这类现象也要及时排除。查找这样的故障可以观察衰耗盘上的发送、接收故障报警指示灯是否灭灯，很直观地查到对应故障的发送器或接收器。（二）室内、外故障分析1、移频柜器材故障 ZPW-2000A轨道电路移频柜中设置有发送端设备发送器、发送防雷模拟网络盘；接收端设备衰耗盘、接收器、接收防雷模拟网络盘。这些器材故障或工作条件不满足时会发出移频报警，通过观察器材指示灯再配合简单的测试可以很快找到故障原因，下面简单介绍以上器材故障如何查找。（1） 发送器 发送器正常工作所需条件： 有24V直流工作电源且极性正确； 有且只有一个载频选择条件（包括选型条件）； 有且只有一个低频选择条件。判断发送器工

11、作是否正常，可以站在发送器左侧面观察其左侧指示灯，电路板的左侧可看到一个黄色指示灯，平时器材正常其点亮，若FBJ励磁条件不满足时，其灭灯。电路板右侧有两个红色指示灯，左一个常亮，右一个可提示发送器外围条件是否满足，其含义见下表：（注：由于在现场观察发送器指示灯困难，此方法仅作参考。）闪动次数含 义常亮外围条件全部满足1低频编码条件故障（缺低频或多低频）2功出电压检测故障(负载短路)3内部故障4内部故障5内部故障6型号选择条件故障（断线或混线）7载频编码条件故障（断线或混线）注：不同厂家的器材闪光方式有所区别，有的发送器闪N次后，暂停一段时间后继续闪动，有的发送器闪N次后，连闪两次作为间隔，后再

12、闪N次。根据指示灯给出的提示应着手查找相应的外围条件，若外围条件都满足，右一个红色指示灯常亮，但FBJ落下同时电路板左侧黄色指示灯灭灯就要更换发送器了。另外，当发送电平调整跳线虚接时（可通过观察、晃动跳线或测量跳线两端是否有不该有的电压来判断），会造成（S1、S2）无功出电压或电压降低，但发送器指示灯一切正常，FBJ不落，不倒向+1发送器，本区段红光带。（2）衰耗盘衰耗盘是查找故障的关键，从衰耗盘可测量发送器电源电压、接收器电源电压、发送功出电压、主轨道输入电压、主轨道输出电压、小轨道输出电压、轨道继电器电压等。且有发送和接收正常工作、故障指示、轨道状态指示及正、反向运行指示等功能。衰耗盘本身

13、的故障多出在SB1、SB2变压器、电阻氧化阻值偏高等影响轨出1、轨出2的电压值，光耦损坏导致移频报警条件中断、控制台移频报警。如果移频报警的同时发送和接收故障指示灯仍点亮，测量衰耗盘后面的BJ1、BJ2、BJ3条件端子（BJ1与BJ2间是发送报警条件，BJ2与BJ3间是接收报警条件），YBJ的+24V电源通与断之间即为对应的发送或接收条件光耦损坏，及时更换衰耗盘。衰耗盘还担负主轨和小轨输出电平的调整，外围跳线较多，这些跳线接错或虚接都会影响接收器正常工作，跳线可能会造成的故障主要有：a、主轨道电平调整跳线虚接或断线会导致轨出1电压降低或为0；b、小轨道电平调整跳线虚接或断线会导致轨出2电压升高

14、或为0。（3）接收器接收器正常工作所需的条件： 有24V直流工作电源且极性正确； 主、并机同时有且只有一个载频选择条件（包括选型条件）； 主、并机同时有且只有一个小轨选型条件。满足上述条件，接收器正常工作时向衰耗盘发出JB+、JB条件（24V直流电压），衰耗盘上点亮接收灯并构通YBJ的励磁条件，若上述条件缺其一则衰耗盘上接收灯灭灯，同时控制台移频报警。接收器自身故障也会使接收灯灭灯、移频报警，不过主、并机备用不会造成无输出而出现红光带。注：接收器主机如果缺少小轨选型条件还会造成正（反）方向灯熄灭。若衰耗盘接收灯和正（反）方向灯同时熄灭可首先检查主机小轨选型条件。（4）模拟网络盘模拟网络盘位于发

15、送、接受端信息传输通道中室内设备与室外电缆连接的地方，它的作用是模拟数字SPT电缆参数对实际电缆进行补偿，同时对传输电缆引进的雷电进行防护。模拟网络盘故障会使信息通道受阻，影响相应区段的信息接收，造成红光带，送端模拟网络盘故障使本区段红光带，受端模拟网络盘故障可能会影响到本区段及相邻区段同时红光带。发送端模拟网络盘中的信息传输方向是从“设备”-“防雷”-“电缆”，可以沿这个顺序进行测量，正常时“设备”处电压基本与功出电压相等，“防雷”处电压比“设备”处略高几伏，“电缆”处电压经模拟网络阻抗衰减过降低为送向室外的几十伏，与零层（区间分线盘）送出电压相等。模拟网络盘电压的变化若有大幅度改变就证明其

16、故障需要更换了。接收端模拟网络盘中的信息传输方向是从“电缆”-“防雷”- “设备”，沿这个顺序测量，正常时“电缆”处电压与零层（区间分线盘）接收电压相等通常主轨十多伏，小轨几十至一百多毫伏，“防雷”处电压经模拟网络阻抗衰减后降为几伏，到“设备”处再降低一些与衰耗盘上的轨入电压基本相等。另外，模拟网络盘上插有带劣化显示的防雷单元，若击穿会有劣化显示（指示窗口由绿色变为红色），不影响设备正常工作但要及时更换。2、室内、外故障区分当接到车站通知移频报警时，观察是否出现区段红光带，若无红光带故障点就应在发送器或接收器，到机械室观察哪个区段的衰耗盘上发送灯、接收灯熄灭，处理方法前面已提过不再赘述。若移频

17、报警同时出现无车占用的区段红光带，再看是几个区段红光带，根据前述的方法压缩故障范围。确定是通道故障下一步要区分室内外。通过模拟网络盘上的测试插孔测量很方便，所以下一步通过这里区分室内外较便捷。我们不妨分下面几种情况来分析查找：（1） 两个区段红光带（5217G、5205G），在5205G衰耗盘上测功出正常，轨出1、轨出2电压都为0V或低于落下门限值。（见下方流程图）在5205G发送端模拟网络盘“设备”处测电压电压为0V或很低电压正常室内发送通道开路或短路（发送盒S1、S2至模拟网络1、2）测接收端模拟网络盘“电缆”处电压电压较正常值降低或为0V电压正常（或偏高）测“设备”处电压电压正常室内接收

18、通道开路（模拟网络1、2至衰耗盒C1、C2）无电压模拟网络盘内部开路要将其更换测相应的零层（区间分线盘）端子电压正常零层配线至接收端模拟网络盘间开路电压仍很低甩开零层端子配线，在电缆线上测输入电压正常电压仍很低恢复电缆，拔出接收端模拟网络盘再测此处电压测不到电压或很低零层至模拟网络间混线正常模拟网络盘内部或之后至衰耗盒的电路混线室外故障（受端调谐单元混线、匹配变压器故障、电缆开路或短路）（2） 一个区段红光带，在故障区段的衰耗盘上测功出正常，轨出1电压为0V或低于落下门限值，轨出2电压正常。接收通道是正常的，故障应在发送器至室外受电端轨面之间，在发送端模拟网络盘上测“设备”处电压，若为0V或较

19、正常值低很多说明室内发送通道故障，若电压正常再测“电缆”处或零层（区间分线盘）电压仍然正常（模拟网络盘自身故障前面讲过，这里不再讨论）就是室外故障（电缆开路或短路、匹配变压器开路、调谐单元开路或轨面补偿电容开路）。（3） 一个区段红光带，衰耗盘上测功出、轨出1、轨出2均正常。若功出和轨入电压没有异常，应检查接收盒的小轨检查信息是否正常。在运行前主区段的接收衰耗盘上测XG、XGH信息是否送出，再顺电路检查XGJ、XGJH信息是否送入本区段接收盒。如果小轨检查信息也正常，再从衰耗盘测量G、GH电压是否送出。3、常见故障分析（1）一个区段红光带（5217G），在故障区段（5217G）的衰耗盘上测功出

20、正常，轨出1、轨出2也正常，运行前方相邻区段（5205G）轨出2电压为0或低于接收器小轨落下门限。可判断本区段主轨的发送和接收通道都是正常的，问题出在室外小轨， 小轨开路，不会影响相邻区段（5205G），小轨轨面短路会使相邻区段（5205G）受端主轨电压降低，可以测一下相邻区段（5205G）的轨出1若低到接收器主轨落下门限，其也会出现红光带。（2）无车占用没有红光带，但当列车出清本区段（5217G）占用下一区段（5205G）时本区段红光带不能及时消失。这种情况可能是本区段（5217G）送端调谐单元开路，本区段（5217G）送端电压降低造成小轨电压降低，但相邻区段（5205G）轨出2列车出清本区

21、段进入下一区段时由于调谐区电气绝缘特性受到破坏，轨出2的值不会升到吸起门限以上，所以红光带不消失。（4） 无车占用时相邻两个区段红光带（5217G、5205G），测5217G功出、轨出1、轨出2均正常，5205G功出正常，轨出1降低，轨出2升高5-7倍。这说明运行前方相邻区段（5205G）受端调谐单元开路。由于轨出2高于接收盒小轨高落门限，因此本区段（5217G）红光带。对于前方相邻区段（5205G）若5205G轨出1降低不到落下门限以下，其不会出现红光带，若在落下门限以下也会出现红光带，这个不一定。（5） 补偿电容在ZPW-2000A轨道电路中起补偿高频条件下钢轨呈现出的感性，从而降低传输通

22、道对高频信号的衰减，若补偿电容缺失或击穿短路都会影响接受端电压降低。特别是在轨道电路的送端，缺失电容对接收电压的影响更为显著，由于区段的长度与道床阻抗值的差别，现场运用中的区段接收电压值有差别，电容开路后降低的幅度也不等，所以缺失电容不一定都会造成红光带，只有当降低至接收器主轨落下门限值以下才会出现红光带，所以平时要按要求做好轨道电路的测试，随时观察电压值的变化及时发现及时解决。三、 故障实例1、 2005年2月18日，某站0281G红光带，原因：邻站0267G衰耗盘测试孔内部铜环脱落造成短路，通过站联条件使本站0281G红光带。2、 2005年4月8日，某站X1LQG红光带，原因：机械室区间

23、架（QY1）50310端子（XGH信息）线头接触不良造成。3、 2005年4月17日，某站1137BG、1149AG、1149BG红光带，原因：1137BG受电端匹配单元不良造成。4、 2005年4月18日，某站4328、4342区间信号机点红灯，原因：4328G受端1.6米钢丝绳塞钉头折断造成4328G主轨、小轨电压降低，致使4328、4342区间2架信号机显示红灯。5、 2005年4月25日，某站4159G红光带，原因：送电端1.6米钢丝绳塞钉头接触不良造成。6、 2005年5月24日，某站X1LQ红光带，原因：X1LQ受电端轨道防雷电缆网络箱内部D-20端子上的线头断。7、 2005年6

24、月30日，某站X3JG红光带，原因：5217G发送模拟网络箱内部电阻烧断线造成。8、 2005年7月29日，某站5304G红光带，原因：下暴雨道床漏泄大造成。9、 2005年8月6日，某站0708G红光带，原因：下雨打雷将送电端匹配变压器内部电容击坏造成。10、 2005年9月11日，某站0374G轨道电路红光带，原因：C12、C14电容丢失造成。11、 2005年11月19日，某站4202G红光带，原因：F-13电缆盒D1端子至送电端匹配变压器E1端子电缆芯线断线造成。12、 2005年12月7日，某站3774G红光带，原因：室内区间分线盘D3-14、16至室外F-8电缆盒D9、D10电缆芯

25、线（发送电缆）不通造成的。13、 2006年3月4日，某站5494G红光带，原因：5494G第3个50uf补偿电容南侧线被割断盗走，北侧线被割断造成。14、 2006年4月6日，某站4361G红光带，原因：4373G受电端匹配变压器内部电容不良造成。15、 2006年7月6日，某站3620G红光带，原因：3620G的第11个补偿电容北侧塞钉头处被砸断造成。16、 2006年7月10日，某站3834G、3822G同时红光带，原因：综合柜内区间分线盘3834G接收处D1014、16线头与插针之间压接不良造成。17、 2006年7月19日，某站X1LQG红光带，原因：因打雷下雨将受电端匹配变压器盒内

26、的变压器击坏造成（X1LQG受端是机械绝缘节）。18、 2006年7月19日，某站4119G红光带，原因：4119G轨道电路C14（46f）电容不良造成。19、 2006年5月，教育基地，ZPW-2000A设备熔丝全断同时烧坏接收盒，原因：电源屏A直流屏KZ、KF电源极性接反。附：接收器技术指标主轨道接收吸起门限：200mV210mV主轨道接收落下门限：170mV主轨道接收继电器电压：不小于10V主轨道接收吸起延时：2.3s2.8s主轨道接收落下延时：2s小轨道接收吸起门限：69 mV81mV小轨道接收低落门限：62.1mV小轨道接收高落门限：280mV410mV小轨道接收继电器电压：不小于20V小轨道接收吸起延时：2.3s2.8s小轨道接收落下延时：2s12