毕业设计(论文)
任务书
本任务书下达给： 2011 级 自动化 专业 学生 王胜
设计（论文）题目：ZPW-2000A轨道电路分析及故障处理
一、设计（论述）内容
通过ZPW-2000A轨道电路分析研究，为故障进一步快速的判断、快速的定位做好准备。本文通过对ZPW-2000A轨道电路的组成及组成各部件的的一些作用进行了相应的阐述，然后通过理论的掌握提出日常维护与检修工作。还有一些在2014年陇海线改造过程中，所发生的一些故障现象和处理方法。主要完成以下的任务：
1.对ZPW-2000A轨道电路结构进行分析；
2.如何做好ZPW-2000A轨道电路日常维护工作；
3.如何减少ZPW-2000A轨道电路故障的发生；
4.通过实验及发生的故障现象进行总结；
二、基本要求
1.查阅大量参考文献，熟悉设计内容，掌握设计方法；能够熟知系统的工作原理，系统的结构，掌握各个部件的功能，尤其对于小轨的条件和主轨条件的掌握。
2.查阅与本课题相关资料；另外对一些简单的ZPW-2000A轨道电路故障能够进行判别及处理。
3.按照论文撰写格式完成毕业论文，并参加论文答辩；
三、重点研究的问题
1. ZPW-2000A轨道电路结构的组成部分；
2. ZPW-2000A轨道电路各部的功能；
3. ZPW-2000A轨道电路的日常维护；
4. 如何减少ZPW-2000A轨道电路故障的发生；
四、主要技术指标
1.无绝缘轨道技术；
2.光电隔离技术；
3.冗余技术； 。
-可编辑修改- 五、其他要说明的问题
下达任务日期： 2014年 6 月 1 日
要求完成日期： 2014年 8 月 20 日
答辩日期： 2014 年 8 月 22 日
指导教师： 。
-可编辑修改- 开 题 报 告
题 目：ZPW-2000A轨道电路分析及故障处理
报告人：王胜 2014年7月 14 日
智能制造
数码世界 P.27125HZ 轨道电路的故障处理张磊 河北省肃宁县神华路朔黄铁路肃宁分公司摘要：本文主要通过分析轨道电路工程建设现场的可能面临的相关故障，结合工作人员设备维护管理工作经验积累，提出相应轨道电路故障处理方案，总计归纳出相应的实际检修办法和工作流程，最终为更好的实现现场设备维护具有重要建设性指导意义。关键词：25HZ 轨道电路 故障分析一、背景从2010年以来，我国铁路建设规模整体明显提升，一批重点项目建成投产，举世瞩目的京沪高铁全线铺通，投产新线 4986 公里，高铁运营里程达到 8358 公里。“十二五”是中国铁路现代化建设的关键阶段，根据铁道部的规划，我国铁路运输能力将大幅度提升。随着铁路电气化技术的广泛应用，25HZ轨道电路现已成为我国首选的站内轨道电路的建设形式，它不但起到监督列车占用、传递行车信息的作用，更重要的是它有抵抗冲击干扰的能力，对于保证行车安全，提高运输能力起着显著的作用。二、多区段同时故障的处理方法1.所有区段或一个咽喉区段红光带或一束轨道电源的区段红光带这种设备故障的处理办法，首先关注电源屏，确保电源的输出。由于25HZ电源屏本身自带的短路自动切除功能，当无电源输出时，需要将外部负载线甩掉，检查能否供电。当电源屏恢复供电，可判断是外部电路短路，采用分段验证的方法解决故障。若电源屏无明显变化，则按照电源屏说明检查其内部构造问题。2.同一咽喉内的几个区段红光带检查多区段输送端使用的同一电缆，检查是否存在径路断线。3.相邻两个区段着灯或一红一闪检查区段分解处绝缘效果，验证相邻区段内部结构是否封连。4.单独一个区段红光带有效区分区段的受送形式，对于一送多受区段，检查轨道继电器功能发挥。若轨道继电器无异常，判断区段组合工作状态，进而区分室内、外故障类型。三、单个区段故障处理的具体方法1.发码区段故障验证发码区段故障时的发码过程，当正线接发车进入轨道某一区段或者股道出现红光带，可以证明该故障区段处于发码状态。因此，完成单区段故障处理时应注重电路发码过程。发码原理包含两类，一种是一线制叠加发码，在室内外均设置隔离器，发码后轨道电路信息由室内隔离器传输至轨道电路上。对此类区段故障情况处理时，断开发码电路，选用万用表进行相应测试，从而有效排除发码过程对故障判断的影响。对于站内股道以及正线电码化区段进路的故障具体处理方法，首先对于室内股道各部分发送器的熔断器进行检查，确保其处于断开状态。另外一种四线制叠加发码是只在室外配设装备，发码后由变压器Ⅱ次侧进行发码信息叠加。故障处理与一线制发码形式大体相同，当发码区段轨道电路出现异常，采用选频功能的列表调整至25HZ挡完成测试，由此可省略送受端发码设备断开步骤实现故障处理，随后按照非发码区段故障方法完成故障排查工作。2.非发码区段故障（1）判断故障点是在室内还是在室外通过使用万用表检测故障区段的电压数值，当电压正常稳定，可初步判断为相位不对或者继电器局部线圈出现故障。相位不对的故障形式在施工后较为常见，当测量电压数据较高，则是室内发生故障，并且是由于分线盘受端的配线断路造成。若电压数值低于均值甚至为零时，需甩开故障区段软线，对室内电缆电压进行精细测量。若室内电缆电压数值为40伏，可判断室内设备结构故障。当电缆会送电压低于均值，且继电器不能正常运行，判定是室外部分存在漏泄点。然而检测电缆回送电压数值为零且室内有正常标准的电压送出，可直接判断为室外设备故障。（2）室内设备故障处理室内设备主要有三种故障形式，第一断路故障，通过检修发现此时轨道继电器不能正产吸附，使用万用表测量继电器外部线圈电压。当显示数值略微低于标准数值，则是轨道继电器外侧线圈断线；若数值低于均值的百分之五十，则认为防护盒开路故障，百分之三十则是硒堆结构被半击穿。若实际继电器外侧线圈电压测量数值显示正常，继而转测内部线圈电压，此时可能是由于轨道继电器局部线圈开路故障；若万用表无数值显示，可以判定是继电器关联软线断路或室内短路等形式的故障出现。第二短路故障，可以采用断线法进行故障处理。逐步断开相关零部件之间配线，用万用表测量继电器外侧线圈电压，电压数值升高，则是该部分存在故障。第三则是局部电源断相故障，继电器1-4线圈电压数值均无异常，继而进一步检查零层完成故障处理。（3）判断室外设备故障位置判断室外设备故障位置，可以通过测量故障区段对的轨面电压和钢轨电流值。电压值升高为钢轨的断路故障；电压值较低，进一步测量电流，电流较大为轨道短路，无电流为送电端短路。 （4）室外设备故障处理对于断路故障的查找分为送电端、钢轨、受电端三部分结构的断路故障，通过借助万用表的电压的实际数值测量，从而类比不同机构的标准正常值，继而展开相应的综合判断分析，继而完成室外设备出现断路故障的查找工作，最终确立相应室外设备断路故障的处理结果。第二类是对于室外设备短路故障的处理，通过使用卡流表测量相关轨道电路室外设备的零部件结构的电流数值，从而完成实现零部件短路故障的查找工作，确立短路故障位置，从而有效的提出相应解决方法进行解决。3.由牵引电流不平衡引起的轨道电路故障处理当某一区段内电力机车经过，出现红光带时，应充分考虑电气化干扰，判断故障出现的位置。当实际牵引电流不平衡流动会造成受电端电压巨变，继电器掉落，轨道电路故障的处理方法需要检查各部分连线是否存在掉线或虚接现象。四、常见故障案例的判断分析1.出现全站红光带故障现象，可能是由于轨道电路的公共部分故障，此时应检查电源屏，观察电路的输出，并及时同时供电部门进行处理，从根本上解决轨道电路无电源功能的故障。2.电话区段控制台出现红光带，此时检查继电器的吸附状态，测量分线盘的实际电压数值，若连接点数值显示正常为24V，则更换二元二位轨道继电器。3.对于某站IG红光带故障分析可以看出，分线盘测量受端电压数值低于标准值，甩开受电端室内设备，此时数值显示为40V处于正常状态，可判定为室内故障。及时更换防护盒，完成故障消除解决。4.当故障现象为某站58DG部分出现红光带，通过甩开分线盘，测量此时的回送电缆的实时电压值为2V，由此可以判断为轨道电路的室外部分出现故障。通过进一步验证，当零部件内送电变压器的电压数值显示正常，扼流变压器的端子无电压通过，继而判断为XB箱与扼流变压器之间的关联信号圈断线，更换电缆设备完成故障处理。五、总结25HZ轨道电路作为最具代表性的电气化区段轨道电路，因此，现场信号工应能掌握其结构原理，并正确对设备进行检修作业，遇到故障能快速判断分析找出故障点从而在短时间内处理好，确保设备运用正常。通过这次论文编写，希望能给信号维护工作者提供借鉴和参考。参考文献［1］25HZ 轨道电路原理、维护和故障处理.中国铁道出版社.第一版.2010年7月.［2］2009-2013年中国铁路行业市场研究与投资分析报告.中商情报网.2010年2月.［3］马兆龙,王春霞.快速处理.25HZ 轨道电路电缆短路故障《铁道通信信号》2011年2月.［4］宋胜林,张国庆,蒋立生.浅议25HZ 相敏轨道电路故障处理方法.《铁道通信信号》2009年2月.［5］轨道电路分路不良区段.STP 系统控制方式.《中国铁路》2011年第6期.中国铁路杂志编辑部.［6］刘铁民.轨道电路的调整.《信号工》2005年11月.第一版.中国铁道出版社.［7］《铁路信号维护规则》.2006年9月第一版.中国铁道出版社.［8］《铁路信号维护规则》补充规定.2007年1月.北京铁路局.［9］《信号设备故障分析处理380例》.2009年3月.第一版.中国铁道出版社.［10］张新凤.《职工岗位技能达标认证培训教材之轨道电路》.2010年2月.石家庄电务段.
25HZ轨道电路案例分析
某站发生轨道电路红光带故障，影响多趟旅客列车。为压缩故障延时，提高故障处理技能，现将故障概况、处理过程及原因分析如下.
1、故障概况
某站5DG轨道区段突然红光带，轨道电压从原来的调整状态的21.9V降到11.7V，轨道电相位角由85.2°下降到53.4°。导致了二元二位继电器不能有效动作。在故障处理的过程中，。红光带自动消失消失。轨道电压及相位角均恢复正常。在对设备进行全面检查后恢复正常使用。
2、故障处理过程
13：05分段调度接到某站5DG红光带通知后，段调度立即启动轨道电路应急抢修预案。现场处理人员在信号机械室分线盘测量5DG发送电压为75V，受端电压为11V，凭经验认为故障点在室外，马上赶赴室外检查测试处理故障。13：45分技术科工程师赶到机械室检查测试，在分线盘甩开受端负载，测得受电端电缆电压为40V，在分线盘接负载电压降为11V，初步判断故障在室内，在进一步判断查找过程中，5DG红光带自动恢复，恢复后5DG电压21.7V。工长室外对5DG区段进行了仔细检查，没有发现设备异常。晚上利用天窗点继续查找，对有可能引起故障的器材进行试验，当对室内防护盒进行试验时发现，防护盒开路情况下，其故障现象再现，所有数据曲线与白天故障完全吻合，基本判定，该起故障系防护盒开路所致。
3、原因分析
通过对25HZ轨道电路特性分析资料的查阅，了解到HF4-25型防护盒的功能为对50HZ电流起到串联谐振的作用，能减少轨道线圈上的干扰电压。对25HZ电流起到电容作用。减少了轨道电路传输衰耗和相移。当防护盒在从正常到开路状态时，电压最大衰耗可降到原电压的45.5%，同时相位角失调角最大为41.33°，变化幅度要根据轨道电路长度等情况有部分偏差。和本故障现象相符（表格一），在晚上对防护盒试验时的数据曲线数据也相符，因此我们得出结论故障原因为HF4-25 型防护盒开路故障。同时举一反三以轨道电压正常值20V为例，当防护盒电容被击穿状态下轨道电压会原来得20V降至3V-4V左右,相位角失调角61°。防护盒电感短路状态下轨道电压从20V降到17V左右，相位角失调角15°；当防护盒后面短联线开路时。电压为9V左右，相位角到0°。
浅谈ZPW-2000A轨道电路故障分析及处理
摘要：本文分析影响ZPW--2000A轨道电路正常工作的各种主要因素，结合现场真实发生的典型故障案例，从故障分析思路及处理程序上进行论述
关键词：ZPW-2000A 故障 分析 处理
为提高铁路运输效率，适应我国铁路的高速发展，近年大量的新技术新设备应用于生产一线，其中ZPW-2000A轨道电路在安全稳定的前提下，提升了列车在区间的通过能力及运行密度，提高的运输组织效率。由于该系统与车站计算机联锁系统、列车运行监控系统紧密关联，当其发生故障时会对行车秩序带来很大的干扰。因此熟练的掌握行之有效的故障分析思路及处置程序尤为重要。本文所述方法是：根据本区段主轨输出、本区段接收端小轨输出、前方区段主轨输出、前方区段接收端小轨输出、后方区段主轨输出这五个输出测试点电压的变化情况按照轨道信息传输原理，快速定位到故障发生的区域。
ZPW-2000A轨道电路是由发送端、发送通道、发送端调谐区（相邻区段提供小轨道检查条件）、主轨线路、接收端调谐区、接收通道、接收端七个区域通道组成，其中本区段、前方区段、后方区段的主轨道和小轨道信号的影响存在一定规律。移频信号是按照轨道信息传输原理进行传送，也就是把一个载频和低频信号从轨道电路的送端供出，经过室内设备、室外调谐匹配单元降压送到轨面，主轨信号经主轨道送到本区段接收、小轨信号通过与发送端相邻调谐区（相邻区段的接收端）接收，然后主信号经过调谐匹配单元升压后与小轨信号共同经室内、外设备传送给接收器，进行处理后输出结果。
现根据处理现场的典型故障案例，归纳了下面的分析方法。
一、影响发送器灭灯/无功出（S1 S2）因素：
(1)发送电源故障；(2)编码条件构不成；(3)功出短路；(4)载频或1、2型选择断线；(5)发送器坏（常见）；(6)功出电平调整故障；
