25hZ轨道电路原理及故障处理案例.pptx

一、概述一、概述 1、与轨道电路有关的几个概念：（1）轨道电路调整状态：轨道电路范围内，无轮对占用时的状态。（2）轨道电路分路状态 轨道电路范围内，有轮对占用时的状态。（3）轨道电路最不利条件 当轨道电路各电气参数在规定范围内，受电端所得电压在调整状态下为最低、分路状态下为最高、而发送的信号信息的入口电流为最小时，与之相应的供电电压和一次参数总称。1、室外送电端设备组成、室外送电端设备组成（1）BE25：送电端扼流变压器。BES型：扼流适配变压器。WGL-T：室外隔离盒。（2）BG25：送电端电源变压器。（3）R：送电端限流电阻。（4）RD、RD：熔断器。（一）（一）25HZ相敏轨道电路设备的组成相敏轨道电路设备的组成2、送电端室内设备组成、送电端室内设备组成（1）NGL-T：室内隔离盒。（2）BMT：室内调整变压器。（3）25HZ：轨道送电电源XGJZ、XGJF。（4）NFL：分线盘电源防雷。3、室外受电端设备组成、室外受电端设备组成（1）BE25：送电端扼流变压器。BES型：扼流适配变压器。WGL-T：室外隔离盒。（2）BG25：送电端电源变压器。（3）R0：受电端限流电阻。3、室内受电端设备组成、室内受电端设备组成（1）JXW-25A型:微电子相敏轨道接收器。（2）HBJ:接收变压器。（3）GDJ：轨道继电器。（4）HB:报警盒。（5）HF4A-25：防护盒。（6）FB-1：防雷补偿器。（7）25HZ轨道测试盘。（8）NGL-T:室内隔离盒4、电源 25HZ相敏轨道电路的轨道电源和局部电源分别由独立的25HZ轨道分频器和局部分频器给轨道继电器的轨道线圈供电。轨道电源-交流220V局部电源-交流110V局部电源超前轨道电源90 25Hz微电子相敏轨道电路以其高返还系数和高抗干扰能力等优点被电化区段广泛采用。但在施工过程中，曾遇到了一些设备问题，影响了施工的进度。为了提高电化区段站内轨道电路运用的可靠性和安全性，保证设备的良好运用，特对25Hz微电子相敏轨道电路维护和故障处理方法进行总结。125Hz微电子相敏轨道电路的发送设备与原25Hz相敏轨道电路发送设备相同，接收设备改为WXJ25型微电子相敏轨道电路接收器（以下简称接收器），并取消了原并联在局部线圈中的电容器。2接收器的轨道电源、相位差、轨道接收阻抗、可靠接收电压、防护盒参数等，与原来的驱动方式改为采样方式，使电源屏局部电源的输出电流大大减少。3接收器的返还系数大于90%，不仅提高了轨道电路传输性能，同时也使轨道电路的分路特性得到明显改善。4接收器具有可靠的相位选择性和频率选择性，不仅可防止50Hz牵引电流的干扰，而且对于其他高次谐波干扰也同样作用，因而具有较强的抗干扰能力。5轨道输入采用隔离变压器，具有较强的雷电防护能力，原相敏轨道继电器外加的过电压防护措施仍然保留。1、扼流变压器、扼流变压器（1）用途扼流电压器主要的作用1、是保证牵引回流，平衡电流；2、是轨道电路的组成器件，配合轨道变压器完成整个轨道电路升压及降压的作用；3、是抑制不平衡点电压。还有就是起到隔离的作用，隔离50HZ电流，沟通25HZ电流的。BE2-400/25、BE2-600/25、BE2-800/25采用400HZ铁心，主要用于轨道电路实施移频电码化的区段。BE4-400/25、BE1-600/25、BE-800/256采用50HZ铁心，用于一般轨道电路区段。（2）主要技术特性）主要技术特性 a、扼流变压器的电气参数 BE2-扼流为400HZ铁心 BE4-扼流为50HZ铁心 b、中心点允许通过 电流分别为400A、600A、800A、（瞬时最大值分别达到达600A、900A、1200A）。c、变比：1：3（牵引线圈8+8匝，信号线圈48匝）。d、牵引线圈内部不平衡度不大于1%。e、牵引线圈当温度为20C时，其直流电阻不大于0.0033.（3 3）同名端的检查）同名端的检查 具有可靠的相位选择性，保证有轨端绝缘破损防护。要求各元件间必须严格按照同名端相连的原则。2、BES型扰流适配器变压器型扰流适配器变压器（1）用途）用途 a、BES型扼流变压器与ESP21、ESP2型适配器配合使用，运用于25HZ相敏轨道电路，提高轨道电路抭牵引电流干扰的能力。b、BES1型扰流变压器。应配ESP1型适配器；BES2型扰流变压器。应配ESP1型适配器；（2）特点）特点 a、加大扼流变压器的铁芯间隙，降底牵引线圈阻抭，增加铁芯的磁饱和电流。b、加强抭干扰线圈、牵引线圈对信号线圈匝数比仍为1：3，可根据轨道电路的实际情况调整调整，使二元二位轨道继电器局部电源与轨道电源的相位角接近90.（3）技术指标）技术指标 a、同名端 牵引1 信 1、4、7 b、绝缘电阻：在标准大气压条件下不小于100M。13456789101112123ESP1(2)RD8N8N48N48N54N312N32N16N8N调整端调整端信号线圈信号线圈牵引线圈牵引线圈(4)线圈连接线圈连接3、轨道变压器BG2-130/25：采用CD型400HZ铁心，用于移频电码化区段。BG3-130/25：采用CD型400HZ铁心，用于移频电码化区段。BG-R130/25：采用R型铁心.用途：（1）送电端时作为供电变压器。（根据轨道电路的类型和不同长度，供不同电压。）（2）受端时作为中继变压器时，其变比是固定的，与扼流变压器 接时，变比采用1/15.78.无扼流变压器直接与轨道连接时，变比采用1/50.211342123430.88V0.44V1.32V5.28V10.56V4、室外隔离盒WGL-U型室外隔离盒适用于25Hz相敏轨道电路叠加、预叠加ZPW-2000系列移频频电码化,为室外送电端和受电端通用隔离设备。5、HF4A-25型防护盒（1）用途：HF4A-25防护盒用于97型25HZ相敏轨道电路.（2）作用：a、减速 少微电子型轨道继电器上50HZ牵引电流的干扰电压。b、对25HZ信号频率的无功分量进行补偿。c、减少25HZ信号在传输中的衰耗和相移，使轨道线圈电压和局部线圈电压产生较好的相位差，保证微电子接收器的正常工作。（3）主要技术特性 HF2-25型防护盒是由电感线圈和电容组成的L、C串联谐振电路，线圈电感为0.845H，电容为12F。防护盒槽对于50HZ相当于15欧电阻。（1）用于铁路电化区段的站内25Hz相敏轨道电路，以微处理机为基础，采用数字处理技术完成对电化区段25Hz相敏轨道电的接收功能。彻底解决了接点卡阻和抗电气化干扰能力不强、返还系数低等问题，与原继电器的接收阻抗、接收灵敏度相同，提高了系统的安全性和可靠性。6、JXW-25A型微电子相敏轨道接收器R0RD2RD2BE25112412Z2X BG25GJF220GJZ2203RDRD2QFB14123144 X X Z ZBE25GJF220GJZ220BG2522332233GJJWXC1-1700室内微电子相敏接收器微电子相敏接收器JJZ220JJG110KFKZHF报警报警报警报警ESPRDESP55（三）25HZ轨道电路原理图1431324142516172828373轨道输入KZ24VKF24V轨道输入局部电源局部电源输出+输出JWXC1-1700（四）（五）（五）（五）（五）JXW-25 JXW-25 微电子相敏接收器的主要技术特点微电子相敏接收器的主要技术特点微电子相敏接收器的主要技术特点微电子相敏接收器的主要技术特点微电子相敏轨道电路接收器的返还系数大于90%。微电子相敏轨道电路接收器的应变时间小于0.5S。设备采用多重软件、硬件防护措施，使用单套系统能够保证满足铁路信号故障安全要求。电路设计采用高质量的元器件，制造工艺严格要求，保证设备具有高可靠性。微电子相敏轨道电路接收器的轨道输入采用隔离变压器，具有较强的抗雷电冲击能力，原来的轨道继电器外加的其它防护措施仍然保留。微电子相敏轨道电路接收器和执行继电器完全代替原来的轨道继电器和复示继电器，一切联锁条件、站内电码化条件都不变。设备电源采用直流24V15%。（六）电子接收器的环境条件电子接收器在下列环境条件下应可靠工作：a)周围空气温度：2560；b)周围空气相对湿度：不大于90(温度为25时)；c)大气压力：70kPa106kPa(相当于海拔高度3000m以下)；d)振动频率：1Hz35Hz，加速度幅值：5ms2（0.5g）；e)周围无腐蚀和引起爆炸危险的有害气体。（七）（七）（七）（七）JXW-25 JXW-25 微电子相敏接收器的电路图微电子相敏接收器的电路图微电子相敏接收器的电路图微电子相敏接收器的电路图电子接收器根据使用需要分为单套产品和双套产品。双套包括：电子接收器、接收变压器盒、报警盒。电子接收器的型号及名称见下表。型 号名 称备 注JXW25A单套电子接收器安全型继电器结构JXW25A1单套电子接收器JRJC型二元二位继电器结构JXW25B双套电子接收器安全型继电器结构HBJ接收变压器盒安全型继电器结构，用于双套HB报警盒安全型继电器结构，用于双套（八）电子接收器的型号及名称（九）FB-1防雷补偿器1、FB-1型防雷补偿器是对25Hz局部电源进行补偿,对轨道输入进行防护的一种新型产品。用于站内25Hz相敏轨道电路中，内置两套防雷单元。2、任何条件下使用,硒堆的发热温度不超过+75。3、不允许将喷漆的硒整流堆拆开。4、硒整流堆的极性标志：交流端“”用黄色；正极端“+”用红色；5、每次雷雨天过后应注意检查硒堆有无损坏，如硒片上有黑点则应更换；检查电容器，达不到规定的容值和耐压则更换电容。6、FB-1型 防雷补偿器采用无极继电器通用插座，鉴别销号为2222，52527、FB-2型 防雷补偿器采用无极继电器通用插座，鉴别销号为3131，5252FB FB 防雷补偿器防雷补偿器电容:CTB4F5%-250V硒堆:XT-1-22C5C交流输入大于90V;（十）HBJ 接收变压器盒 配合双套JWX25-B型 微 电 子相敏接收器使用，内置两套隔离变压器。二路输入，四路输出。（十一）HB 报警盒 配合双套JWX25-B型微电子相敏接收器使用，在每个接收组合中设一个报警盒。同时监测八套WXJ25-B型微电子相敏接收器。报警盒中的报警表示灯能明确显示发生故障的设备，并 驱 动 报 警 继 电 器（JWXC-1700）提示电务维护人员。二、电气特性测试项目 1、电源电压；2、送电、受电变压器、电压；3 3、限流器电压降；4、送受电端轨面电压；5、送电、受电扼流变压器线圈电压；6、继电器轨道线圈端子电压；7、分路残压测量（入口电流）；8、极性交叉检查；9、电码化电码较验；10、标调 11、轨道与局部相位角测试；说明：1-5项每半年一次，7-8每年一次，25HZ相位测试每年一次。1、送电端限流电阻的数值及受电端中继变压器的变化，应按原理图的规定加以固定，不应作为调整轨道电路的手段进行调整。2、25HZ相敏轨道电路的重要特征之一具有相位选择性，调整轨道电路前，检查元件间是否按同名端相连和钢轨的连接是否符合相位要求。在调整供电变压器的电压时，也应注说明书不要将同名端按错。3、不带空扼流变压器和无受电分支的一送一受的轨道电路，在电阻最高的情况下，用标准分路线（阻值为0.06）在送受电端及受电端分路时，应有分路检查。4、已实施电码化化的轨道电路应检查其机车信号的入口分路电流是否満足机车信号工作要求，最好选在“天窗”时间内进行该项测试。三、三、RD2RD2BE2511412ZX BG25GJF220GJZ220322 33RXRDGJF220GJZ220RXRD2室内44室外：1、送端：1）BG25 220V。2）BG25 次电压（根据轨道长度调整UB（2.9-4.3V）3）测量（有电阻测电阻）无电阻测扼流圈4-5端有无交流电压（根据测试记录对比）4）测试扼流圈1-2端电压、钢轨面。ESPRD514122213344 X X Z ZBE25213JJZ220JJG1102QFBRXRD2213344 X X Z ZQFBHFJJZ220JJG110BG25室内QFB34HF21室外：2、受端：1）扼流圈1-2端电压。2）扼流圈4-5端电压。3）BG25 次电压.4）BG25 次电压。（应18V以上）5）送回楼电压（电缆）RD5R0RDRDBE25112X0Z2X BG25GJF220GJZ22032233RDRDGJGJ2QFBHFQFBJJZ220JJG110123413144 X XRD Z ZRDBE25GJF220GJZ220ESPBG25223322 331：3ESP1：31：271：272X1X1X0注意：扼流适配器次侧测量。ESP225HZ轨道电路移频工作原理图移频区段：1、断开移频发码电路。（道岔区段单送、股道区段双送）2、室内送电端调整变压器电源检查。四、（一）在（一）在分线盘上测量电压区分是室内还是室外故障。区分是室内还是室外故障。1、若电压正常或较高（30V以上），则为室内故障；2、若分线盘上无电压或电压较低，则应甩开电缆测电缆上的电压：（1）若无电压或电压较低则为室外故障；（2）若电压正常或稍高则为室内故障且多半为短路故障。五、五、25HZ相敏轨道电路故障处理程序和方法相敏轨道电路故障处理程序和方法 （二）室内故障处理（二）室内故障处理 1、室内短路：25HZ相敏轨道电路室内轨道电源经过的设备有室内隔离盒、相敏变压器、相敏接收器、防雷元件、防护盒（HF4）。可用排除法处理，即逐步更换室内隔离盒、相敏变压器、相敏接收器等设备，若故障消失说明更换相应设备故障，若故障不消失说明更换相应设备良好，然后去掉防雷元件或防护盒，若故障消失说明防雷元件或防护盒故障，更换防雷元件或防护盒。2、室内开路：若在相敏接收器73、83端子上测试电压为0V，分线盘上电压正常或较高（30V以上），说明分线盘至相敏接收器73、83端子间存在开路。（三）室外故障处理（三）室外故障处理 1、区分是开路还是短路故障。区分是开路还是短路故障。25HZ相敏轨道电路送至钢轨的轨面电压一般为0.5-1V左右，电压较低。当发生短路或断路故障时轨面电压都可能降至零值。通过测量送电端限流电阻送电端限流电阻上的电压值能迅速准确判断轨道电路是开路还是短路故障。（1）测得的数值比正常值低或为零值，则为开路故障；（2）测得的数值比正常值高或与送端轨道变压器二次侧的电压大致相等时，则为短路故障。2、25HZ相敏轨道电路开路故障处理方法相敏轨道电路开路故障处理方法 开路点前的电压升高，开路点后的电压降低或为零值，而开路点前的电压升高，开路点后的电压降低或为零值，而此时轨面电压则是区分是送电端、受电端还是通道开路的此时轨面电压则是区分是送电端、受电端还是通道开路的关键；关键；（1）测量送电端轨面电压为零，则为送电端或电源线开路）测量送电端轨面电压为零，则为送电端或电源线开路故障；故障；（2）测量送电端轨面电压比正常值高，再测量受电端处的）测量送电端轨面电压比正常值高，再测量受电端处的轨面电压，若比正常值高，则可判断为受电端部分或电源轨面电压，若比正常值高，则可判断为受电端部分或电源线开路故障，若电压很低或为零则为轨道部分开路，此时线开路故障，若电压很低或为零则为轨道部分开路，此时可分段查找。可分段查找。3、25HZ相敏轨道电路短路故障处理方法相敏轨道电路短路故障处理方法 当发生短路故障时，处理方法为先送端后受端，可通过判当发生短路故障时，处理方法为先送端后受端，可通过判断送端电源电压、限流电阻电压、轨面电压来判断故障点。断送端电源电压、限流电阻电压、轨面电压来判断故障点。室外混线故障，主要包括器材内部混线（外隔离变压器、室外混线故障，主要包括器材内部混线（外隔离变压器、轨道变压器、扼流变压器、适配器、扼流箱）、钢轨绝缘轨道变压器、扼流变压器、适配器、扼流箱）、钢轨绝缘短路、轨距杆短路、道岔安装装置绝缘短路、轨道电源引短路、轨距杆短路、道岔安装装置绝缘短路、轨道电源引接线混线、道岔跳线混线、电缆混线。室外混线故障查找接线混线、道岔跳线混线、电缆混线。室外混线故障查找方法可用方法可用“甩线法甩线法”、“振动法振动法”和使用和使用25HZ轨道故障轨道故障测试仪进行查找。测试仪进行查找。4、间歇性故障处理方法、间歇性故障处理方法 时好时坏的故障查找，必须通过观察找准故障发生的时时好时坏的故障查找，必须通过观察找准故障发生的时机，观察控制台面列车运行情况及通过集中监测监测回放机，观察控制台面列车运行情况及通过集中监测监测回放去寻找有价值的信息。重点看与故障区段相关区段列车运去寻找有价值的信息。重点看与故障区段相关区段列车运行情况（是否电力机车、是否接近区段占用）。行情况（是否电力机车、是否接近区段占用）。（1）电力机车通过时，出现红光带重点看故障区段回流部）电力机车通过时，出现红光带重点看故障区段回流部分，如扼流变压器箱引线绝缘、中性连接板螺栓及导线部分，如扼流变压器箱引线绝缘、中性连接板螺栓及导线部分。分。（2）接近区段有车时出现红光带多数有以下两种原因：一）接近区段有车时出现红光带多数有以下两种原因：一是分区绝缘不良，在列车接近时受到牵引电流冲击；二是是分区绝缘不良，在列车接近时受到牵引电流冲击；二是故障区段有虚混线，在接近区段有车时受预发码电压的冲故障区段有虚混线，在接近区段有车时受预发码电压的冲击，造成轨道电路短路。击，造成轨道电路短路。5、故障性质判断总结、故障性质判断总结 故障性质限流电阻电压值故障点至送电端电压值故障点至受电端电压值全开路极低或为零比正常偏高无电压半开路明显降低比正常略高显著降低全短路显著增高没有或很低没有或极低半短路明显升高显著降低很低案例分析一：桂林站4-8DG红光带故障一、故障现象：1月31日13:49分，T6次过后桂林站4-8 DG第一次出现红光带，13:49:47分红光带自动消失。14:11分，车过后4-8DG第二次出现红光带。二、故障分析：第一次红光带时测试送端轨道变压器一次电压58 V，二次电压3.8 V，限流电阻2.1 V，扼流变压器电压1.65V，轨面0.55 V。第二次测试4-8 DG送端轨道变压器一次电压56 V，二次电压3.7 V，限流电阻2.9 V，扼流变压器电压0.8V，轨面0.25 V；受端测试轨面电压0.2 V，两次红光带限流电阻电压都比正常值（1.8V)高，初步判断为短路故障。三、14：50分利用轨道电路故障测试仪测试发现4#道岔岔后绝缘处（岔后弯股，下行右侧，胶接式绝缘）有0.8A电流通过，绝缘两端电压0.103 V，判断为岔后绝缘不良造成故障，设备可能存在的故障点绝缘小短路（图中黄色回路）。案例分析二：桂林站4-8DG红光带故障一、故障现象：2月1日10：38分，4-8DG在无列车通过时出现红光带。二、故障分析：1、在分线盘测试，送出电压82V，接收电压10.3V、相位47，比正常接收电压为21V，相位91低，判断故障点在室外。2、25HZ相敏轨道电路轨道电源在传输过程中，轨道电压值随相位角变化而变化，轨道电路中能改变相位角的有室内防护盒、室外送受电端的扼流适配变压器和轨头绝缘破损导致两相邻区段短路。室内防护盒不良相位角为55-70，适配器回路开路相位角为40-50，轨头绝缘破损相位角为50-60,且相邻区段轨道电压及相位角发生同样变低或红光带。3、根据接收电压10.3V、相位47，只有 4-8DG 红光带，相邻区段正常，可判断为适配器回路开路。案例分析二：桂林站4-8DG红光带故障三、故障处理：1、2月1日11：40分，甩开4-8DG送端扼流适配器后，4-8DG送回室内电压21.5V，更换扼流适配器试验良好后于12：00分恢复设备正常使用。2、2月2日11：15分，4-8DG闪红光带，故障现象与2月1日相同。更换适配器回路中的空气开关，恢复4-8DG正常使用。四、故障原因。经进一步分解检查发现故障原因为扼流适配器回路中的空气开关内部接触不良问题。故障实物空气开关。