【摘要】近十年来，国家大力发展铁道建设，尤其高铁已经走在世界前列，铁路运输是当前交通中的重要载体，对方便人民生活水平社会经济发展起着重要作用。机车信号是在列车运行前方在机车室内反映出来的信号显示，机车信号是铁路信号运行系统中的重要组成部分之一，但是，实际运用中，机车信号掉码比较常见，加强故障分析处理，及时恢复信号，增强信号强度，是保障机车在运行过程中能够正常运行的保障，以下将简单分析。
【关键词】机车信号；掉码；模拟试验；故障分析；故障处理；
铁路运输是现在交通运输最常见的运输载体，特别是在我国这样宽广区域、人口多的情形，南北的运输、东西的交流、城市人员的流动都需要铁路系统的运输；所以我国的铁路发展十分迅速，高铁建设项目热火朝天，并已逐步走向世界，各大中城市也基本上建设了便捷的城际铁路，对社会的经济发展起着重要的带领作用。机车信号是铁道信号系统的重要组成部分，对列车运行安全有紧密影响，也影响着列车的运行效率和服务品质，所以，加强机车信号故障分析和处理十分重要。实际工作中，轨道电路要经常进行检查测试，掉码是最常出现的机车信号故障，应及时进行准确的故障分析与故障处理，保障机车信号的正常运行。
一、轨道电路机车信号的常见问题分析
机车的信号设备主要包括车载部分的车载设备和地面部分的地面设备两个部分，由地面设备向机车上传递，反映机车前方线路是否空闲与进路状况的信号信息，机车信号系统应能满足“故障-安全”的原则。机车信号信息主要来自于地面轨道传递的电流信息，将电流信息采集分析后用来驱动机车上的信号显示和自动停车设备，机车驾驶员还可以根据信号提醒对列车的现行速度进行调节。受复杂环境的影响，机车信号会发生掉码、不接码、串码、灭灯等信号故障，影响列车运行安全，应加以高度重视。机车信号系统组成见下图：
1、机车信号掉码
机车信号掉码断码是机车较为常见的信号故障，主要有2种：其一是绿码——无码——绿码，其二是红黄码——无码——红黄码。机车信号掉码的原因主要是地面信号信息及机车显示信息。轨道电路和站内电码化是机车信号系统的地面传输设备，地面设备应能保证所提供的机车信号信息正确。地面传输设备根据车站传来的联锁条件和区间列车运行状态发送信息给机车车载设备，信息的发送是通过钢轨（或环线）传输给机车设备。掉码存在以下情况：（1）机车地面信号导致的掉码：机车设备监测、分析的来自地面信号的幅值、电气化干扰信息等没有到达信号接码的触发条件；（2）逆变电源设备存在问题；（3）移频信号上频幅和下频幅的差距偏大，造成了机车信号译码出现问题；（4）地面信号设备载频导致的机车信号掉码等。机车设备在地面提供载频转换信息码时，应能自动实现载频的锁定或切换，只要信息的掉码时长大于10s，只选择接收载频转换信息码（25.7Hz），不再接收其他任何信息。地面设备的轨道电路发送器和接收器的平均故障间隔时间（MTBF）不小于1.5105h。载频显示灯在主机上电或者故障回复后应显示熄灯状态；人工操作后用稳定灯光显示载频组转换结果，自动切换载频以后用闪烁的灯光显示载频转换结果。
2、机车信号串码
机车信号串码也是机车常见的信号故障之一，主要是因为受到干扰，所以邻线的信号干扰问题应多加注意。机车信号在实际使用时，站内的侧线道岔区段大部分还在采用模拟的信号，其受到邻线干扰的概率更大，应该尽量避免邻线上的信号信息对本线机车信号信息的干扰。其次是室内配线、室外电缆绝缘破损，综合绝缘不良导致串码；室内配线及电缆未按设计要求使用，如：室内发码通道未使用双芯对绞屏蔽线，屏蔽线未成对使用，一根屏蔽线内有两个区段发码线，室外电缆未使用内屏蔽数字电缆，同一四芯组内有相同频率区段电缆等。
3、机车信号不接码
机车不接码的原因主要是地面移频电码化设备出现故障，比如地面设备的发送盒、移频电源盒等出现了故障，这些是比较容易处理的故障，直接更换故障设备就行了。 但是如果传输过程出现问题，出现串码显现，而报警又没有响，那就需要机车司机及时反映、及时维修、及时解决。
4、机车信号灯灭了
机车信号显示灯灭及LKJ显示器复示信号显示灭灯也是常见的故障，其原因是因为机车信号设备、感应线圈断线、信号设备供电电源、点灯线路等方面出现问题就有可能导致机车信号灯灭。
二、机车信号掉码问题故障处理
1、机车信号模拟试验：
（1）对轨道电路进行完整的模拟试验是为了验证轨道电路信号传输是否正确正常。试验时，机车信号掉码是其中需要重点关注和预防的信号故障。电路的模拟试验需先制作模拟盘，采用室外轨道变压器作为受端供电变压器，通过电缆和开关接至每一个受端（轨道区段不宜超过30个），在信号机械室进行模拟试验测试，然后进行轨道电路的模拟试验，查找故障并分析排除故障。模拟盘制作见下图：
（2）机车地面信号模拟试验是模拟试验中重要的一环，特别是在既有设备系统基础上修改后的模拟实验，如果用到既有继电器的接点条件，则尽量用既有继电器的空接点，对既有继电器影响尽量做到最小，还应重点注意移频设备发送电路试验和LXJF、GJ励磁电路试验。移频设备发送电路试验时:在做试验前，先将该实验所需组合的内部和侧面空端子上的配线在不影响既有设备使用的前提下能焊的焊好，注意有组合内的空端子内部是用来接通电源的，即使是空端子也不能再使用，焊线前应尽量熟悉图纸，只有空接点即前接点、后接点，中接点一组接点都空才能使用。准备工作做好以后，首先给电源屏通电，移频柜送电前先检查移频柜上的正、负电源是否短路。送电以后，用电码化的电源来模拟KZ和KF，根据设计图纸检查相关继电器的励磁电路是否正确，用试验线在继电器接点（空接点）模拟控制条件是否齐全，将发送器的工作条件接好。发送器工作以后，在分线盘测量移频电压是否正常，并检查载频、低频、选型的正确性，如果发现发送器不工作，则需要检查工作电源、编码条件、输出等是否正确。对于条件不足的电路，可以通过试验线在终端临时导通，发送器的各每一个编码都需要试验。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆还应注意模拟电路应该从电路的最末端才能接入，尽量把新增配线检查彻底无误。在对站内电码化正线发码电路试验时，可用试验线短临时接通轨道继电器接点（空接点）模拟列车信号占用，再在分线盘处测量轨道的移频电压，模拟机车压入本区段时，本区段、前方区段都应该能测到移频电压，并且移频电压正确。
（3）根据试验前制定的试验要求和模拟试验表对轨道电路进行单项模拟试验，应重点注意轨道电路的送受端与多个受端的室内外电压是否一致，极性交叉，码型、主轨、小轨的频率应正确。应对轨道电路区段的送受端数据进行判断分析，查看区段是否处于正常状态，对轨道电路区段的逻辑关系比对分析，还应注意ZPW—2000电码化的小轨载频、低频载频、还有使用的电缆模拟网络发送端与接收端之间的电压逻辑关系。应按规定的试验程序进行模拟试验，试验规定的试验内容必须全面，经确认完全无误后放能开通使用电路。
2、机车信号常见故障处理方法：
机车信号故障要预防为主，治理结合，预防主要是在施工过程中把所有故障消除。
（1）审图的重要性：对图纸进行细致彻底的审核，提前判断某区段的发码通道是否存在设计上的错误，如果设计中使用了双功出防雷变压器的同一输出端，那必须进行端子的修改使用，从而解决接车进路中发码通道错误所导致的GCJ条件断开发码通道的错误，从而解决了接车进路中机车错误共用发码通道区段而无法收到码的技术难题。
（2）如果站内电码化的接近区段测不到出口电流，应先判断故障在室内还是室外，一般采用电压法和移频测试发。首先复核隔离匹配变压器的型号，确认无误后检查配线是否正确，再模拟占用条件来测试，如果只有感应电流没有正常输出，证明隔离器没有问题后，说明问题可能出现在受电端，再继续对下行进站处接近区段的轨道电路受端箱盒配线进行检查，还要对设备器材进行核对，经常会出现的错误有新增轨变箱内部器材隔离匹配变压器HBP-A配线错误，即一次侧端子2上和二次侧端子3上的线配线时出现交叉现象，出现这种情况只要对调配线后，接近区段的入口出口电流就会显示正常，从而排除故障。
（3）WGFH室外小隔离盒的使用错误也是机车不能接码的原因之一，WGFH室外小隔离盒只能用于非发码端或者增加隔离使用，且必须注意二次侧端子送端使用II-1、II-3，受端使用II-1、II-2的方法，否则会导致设备高温，相位角严重不对，没有电流输出的问题。
如果WGFH接反，送端隔离错误使用II-2，长时间使用，则容易造成5uf/500V电容击穿，造成BG3-130/25电压器一次侧电压提升至500V，轨道区段红光带。还要注意将隔离盒上T端子单独出到端子条上，避免大隔离盒发码软线与轨道软线配线交叉的情况。
（4）上下行转换时掉码，转换开关问题、感应线圈故障处理。感应线圈在机车下部接近钢轨的位置安装，常年暴露在裸露的恶劣环境下，温差范围很大大，环境潮湿脏污，制动时所产生的金属铁屑沾污感应线圈，特别是老式的感应线圈生产工艺和技术较现在落后，更要要注意铁芯部分的防潮处理，也要防止接头出现松动、松脱等问题。
（5）逆变电源经常出现的故障处理方法。原逆变电源是供给为机务自停设备提供电源，一直以来都属于机务段维修和维护的范围，而现在机务自停设备已经不再使用这个电源，逆变电源仅用做点亮仪表指示灯使用。应防止逆变电源在仪表开关和指示灯处接地，提高电源使用质量，保证波纹电压较小。
（6）电力机车设备经常出现的故障处理方法。机车信号设备安装在机车驾驶室内的下方，机车乘务员要在车上烧饮用水和倒水，所以要特别注意车载信号设备的防水防潮问题，以保证车载设备在运行中处在干燥的环境下，减少短路可能性，保证车载设备的正常工作。
（6）其它各类干扰故障的处理方法。站内的移频设备集中安装在站内组合柜上，设计原因、平时施工习惯还有电气集中设备配线和排列相对应的方式来布置移频设备和布线，导致移频盒的输入、输出线平行敷设在同一组线把内，配线回路增多，形成了传输线不平衡网络而造成相互干扰。还经常发生列车通过站内进入无码区段的时候，机车信号本应显示白灯，却出现点红黄灯的串码情况，所以施工单位的施工质量也要引起高度重视，施工时走线尽量分类走线，避免配线迂回。
（7）设备管理单位需注意的机车信号故障应急处理。首先应认真执行首趟添乘制度，一旦发现机车掉码，立即处理。机车信号出现掉码，前面已分析主要是2种原因，即地面信号设备故障及机车上的信号设备故障。如果是由设备故障或受到干扰导致，设备维修或干扰消除后信号即可恢复正常，但是偶发性的机车信号掉码却很难判断故障原因并进行排除，所以设备管理单位平时要注意加强对电容问题的关注。在日常的机车信号设备维护过程中，对于夏季高温频发的偶发性断码，应加强设备主动散热，利用风扇强制对流，改善电容的温度，防止过高温，可通过在主机里安装风扇、热管和散热板，为电容降温。设备管理维修人员应熟练掌握机车的模拟电路、数字电路、自动控制、单片机等相关机车信号工作原理，如出现掉码，可加快故障的分析和排除。
结语：铁路运输一直是我国交通运输的主要方式之一，我国的普速铁路、高速铁路、城际铁路、地铁等铁道运输发展相当迅速，列车的运行安全也一直受到了铁路管理系统的高度重视。机车信号故障对列车的正常安全运行具有非常重要的影响，为了确保机车信号的正常运行，施工时通常都会进行多次模拟试验复核，以便在开通使用前排除机车信号掉码、串码、不接码、信号灯灭等常见的机车信号故障。机车信号故障对列车运行安全影响重大，文章分析了常见故障发生的原因，并对施工时模拟试验和日常维护中如何预防和处理故障进行了简要分析，研究成果值得参考借鉴。
参考文献:
[1]王翔宇.信号模拟试验的过程及方法分析[J].通讯世界. 2017(06).
[2]葛学仁.半自动改造的模拟试验步骤及方法[J].铁道通信信号.2017(08).
[3]李晗.主体化机车信号车载设备的故障诊断和处理[J].科技与创新.2018(10).
[4]晏成德.轨道电路模拟试验中机车信号掉码故障处理[J].铁道通信信号.2018(10).
[5]孟祥松.铁路地—车连续信息传输系统故障致因模型的研究与分析[D].北京交通大学.2016.
论文作者:滑红玲，熊声海
论文发表刊物:《科学与技术》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/29
标签：机车论文; 信号论文; 设备论文; 故障论文; 区段论文; 电路论文; 载频论文; 《科学与技术》2020年第1期论文;