姜 萍

在大秦線運用的 “和諧”型電力機車 (簡稱HX型),包括 “和諧” Ⅰ型 (簡稱 HXⅠ型)和“和諧”Ⅱ型 (簡稱 HXⅡ型),它們是擔(dān)當(dāng)大秦線萬噸及二萬噸重載牽引任務(wù)的主要機車車型。大同電務(wù)段湖東車載設(shè)備車間所負責(zé)維修的機車信號設(shè)備中,共有 400臺在 HX型機車上運用,占湖東電力機務(wù)段運用機車總數(shù)的 77.7%。

HXⅠ型車上機車信號設(shè)備的基本工作流程是:機車雙路接收線圈 (接收軌道信息)→車下接線端子盒 (用 WAGO端子轉(zhuǎn)接配線)→車上接線端子排 (機車電子箱內(nèi))→機車信號主機 (在機車電子箱內(nèi),對接收的信息進行運算、分析、譯碼)→主機譯碼結(jié)果分別輸出給機車八顯示信號機和LKJ監(jiān)控設(shè)備,作為地面信息條件控制列車運行。機車信號記錄器一路從機車 TAX箱采集與列車運行有關(guān)的信息進行記錄 (主要有線路公里標(biāo)、機車類型、編號、時間、速度、地面信號機類型和編號、車站號等);另一路從機車信號主機采集模擬量信息 (主要是雙路接收線圈接收的信息)和開關(guān)量信息 (各個開關(guān)的操作、運行方向、機信燈顯信息、速度等級、制式、絕緣節(jié)、主機工作狀態(tài)、電源供電狀態(tài)等)。

HXⅡ型車上信號設(shè)備的基本工作流程與 HXⅠ型大致相同,不同之處是:①HXⅡ型機車下部的接收線圈接線端子盒為密封的,不可打開;②HXⅡ型機車無車上接線端子排,機車信號設(shè)備的信息線、電源線是通過機車電子箱上的大插接件直接送到主機上;③HXⅡ型機車上安裝機車信號主機的電子箱在背后有開門,方便檢修和主機的更換,而HXⅠ型機車電子箱下部有機車信號接線端子排(信息線和電源線),但是其背后無門,非常不利于檢修和信號主機的更換。

1 運用中機車信號設(shè)備故障的分析處理

機車在運行中可能出現(xiàn)的機車信號顯示異常情況主要有,滅燈、信號突變、掉燈 (白燈或紅燈)、多燈、非正常閃燈等。這時,機車 LKJ監(jiān)控設(shè)備會根據(jù)列車運行的速度及距信號機距離等參數(shù),經(jīng)計算后向機車發(fā)出不同的控制指令,分別實施報警、卸載、常用制動及緊急制動。機車司機根據(jù)不同的情況采取相應(yīng)的措施,并在規(guī)定的情況下操作 LKJ監(jiān)控設(shè)備進入故障模式運行。以上情況發(fā)生后,調(diào)度所、機務(wù)段均會通知電務(wù)段對設(shè)備故障進行處理。

經(jīng)對 2008～2010年 10月間,機務(wù)提報的 HX型機車信號設(shè)備故障數(shù)及故障原因進行統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)機車信號掉燈故障占第一位,現(xiàn)象多為機車在區(qū)間、站內(nèi)到發(fā)線以及岔區(qū)掉燈 (H燈或 B燈);其次為機車在站內(nèi)發(fā)車時 (多為側(cè)線),機車信號接收不到有效的開車信息。分析原因主要有以下幾個方面。

1.地面軌道電路信息的錯發(fā) (如地面出站信號機開放 UU燈,而軌道低頻實際發(fā)的信息是 HU,或是無低頻信息,也可能是在 HU碼后發(fā) 25.7Hz的鎖頻信息);還有就是地面所發(fā)送的低頻信息頻率偏移較大,致使主機不能譯出點燈信息;再就是在區(qū)間地面軌道電路突發(fā) 25.7 Hz的鎖頻信號 (造成機車信號機掉白燈)。

2.出站信號開放后,地面軌道發(fā)送的機車信號鎖頻信號載頻不正確;在區(qū)間還會出現(xiàn)地面載頻頻率偏移過大,機車信號主機譯不出碼,使信號機出現(xiàn)掉燈的異常顯示。

3.地面軌道電路發(fā)送設(shè)備由于種種原因使其發(fā)送的電流很小,機車接收到的信息低于主機譯碼的最低工作要求 (即靈敏度值),使機車信號機出現(xiàn)運行中掉燈或列車開車時機車信號機不變的異常(信號機顯示 H燈或 B燈)。

4.機車信號設(shè)備故障,以主機雙套 (A機和B機)均故障,或一機異常不能切換到另一機為多。機車信號機的故障主要表現(xiàn)為單側(cè)或雙側(cè)LED發(fā)光體損壞 (使信號機單或雙側(cè)某一燈位無顯示),或機車載頻轉(zhuǎn)換開關(guān)損壞等。

值得注意的是,由于地面 50 Hz工頻的干擾信號幅值遠遠大于信號頻率 (淹沒信號頻率),特別是在 25 Hz交流計數(shù)區(qū)段會造成主機掉燈 (或瞬間滅燈 2 s以內(nèi)),現(xiàn)在還沒有特別有效的解決辦法,還需要進一步加以研究。

2 測試作業(yè)及庫檢作業(yè)中對機車信號設(shè)備異常情況的分析處理

HX型安裝的機車信號設(shè)備是雙套熱備工作的,當(dāng)其中一套故障后可以馬上自動切轉(zhuǎn)到另一套,其切換工作是由信號主機內(nèi) A、B機的轉(zhuǎn)換(在 0.5 s內(nèi))來完成的。

1.對新車及廠修返段的機車,按照設(shè)備安裝工藝標(biāo)準(zhǔn)進行全面檢查;對其他修程機車重點對信號主機、信號機、雙路接收線圈、連接電纜等進行全面的檢修和測試。在作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的設(shè)備問題有:①機車雙路接收線圈安裝標(biāo)準(zhǔn)不符合要求;②HXⅠ型機車 2個雙路接收線圈并聯(lián)使用、單側(cè)線圈串聯(lián)使用、車下線圈接線盒中 WAGO端子斷線、虛接等,HXⅡ型機車車下密封接線盒插頭插反;③HXⅠ型機車車上電子箱內(nèi)信號接線端子排 WAGO端子斷線、虛接 (信息線及 DC110V電源線);④HXⅡ型機車車上電子箱大插頭中機車信號換Ⅱ端線混入 DC110V電源 (時有時無),造成信號掉燈或不接碼;⑤HXⅡ型機車信號電源開關(guān) CC-EQC不良 (造成設(shè)備斷電);⑥信號主機單機工作,主機 A、B機不能切換,信號記錄器板故障;⑦機車信號機某一燈位單側(cè)或雙側(cè)滅燈,載頻轉(zhuǎn)換開關(guān)損壞等。

2.把機車信號設(shè)備在檢測作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的問題進行分類分析,發(fā)現(xiàn)有 85%以上的設(shè)備問題屬于機車信號主機內(nèi)部的電路板。其中以記錄器板為最多,第 2是主機板,第 3是連接板,而電源一板和電源二板的主要問題是電源模塊不良,造成電源無輸出或輸出不符合要求。

根據(jù)機車信號主機的電路結(jié)構(gòu),信號記錄器的故障一般不會影響主機工作 (特殊情況除外),但是會造成記錄數(shù)據(jù)的不全面、不準(zhǔn)確或不能記錄數(shù)據(jù),這就使主機的功能大打折扣。所以,應(yīng)加強對記錄器工作狀態(tài)的檢查和對記錄數(shù)據(jù)的及時轉(zhuǎn)儲和分析,在確保其工作正常的前提下,更好地發(fā)現(xiàn)主機電路、機車工況、司機操作及地面軌道信息發(fā)送設(shè)備存在的問題。

3 機車信號設(shè)備故障分析處理的程序和方法

HXⅠ型、HXⅡ型機車上機車信號設(shè)備故障分析處理的程序和方法,與安裝同類設(shè)備的其他機型的機車差別不大,只是要分別考慮到它們各自配線的路徑走向,及車上電子箱結(jié)構(gòu)的特點 (有無端子排、有無后門等)。特別是 HXⅠ型機車車下雙路接收線圈接線盒中的 WAGO端子是否良好應(yīng)引起注意。同時對于機車提供的 110V直流電源的供電情況,以及各個電源開關(guān)、電源鑰匙開關(guān)是否良好也應(yīng)注意檢查試驗,發(fā)現(xiàn)不良要及時向機務(wù)段檢修部門提報。

3.1 機車信號設(shè)備故障處理程序

1.準(zhǔn)備。接到機車信號設(shè)備故障的通知后,要立即準(zhǔn)備好工具、儀表、圖紙、器材、配件配線等和必要的材料 (夜間要帶手電筒)。如要到外站還要聯(lián)系好交通工具,并帶上便攜式發(fā)碼器。如有條件可先看一下 LKJ監(jiān)控設(shè)備的相關(guān)記錄,對運用中機車信號設(shè)備的狀況有一個大概了解。同時,根據(jù)機務(wù)部門的通報內(nèi)容對設(shè)備的故障原因應(yīng)有一個預(yù)判。

2.詢問。詢問機車乘務(wù)員或機務(wù)人員關(guān)于機車信號設(shè)備故障的時間、地點、故障現(xiàn)象、信號設(shè)備各開關(guān)和按鈕的位置、各指示燈顯示狀況,以及機車工況等。

3.查看。查看 LKJ監(jiān)控設(shè)備的記錄,并對信號設(shè)備的車下和車上部分進行外觀檢查,重點看外觀是否有損傷、電纜連線有無斷線和磨損、封鎖是否完好、主機及信號機有無進水 (油),并記錄開關(guān)位置等。設(shè)備上電對信號主機進行 A、B機切換后,再進行記錄器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲,如有條件應(yīng)立即進行分析。

4.處理。觀察設(shè)備的故障現(xiàn)象,以及各指示燈的狀態(tài)?？砂礈y試標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)備進行一遍巡測。根據(jù)已掌握的故障情況,及 LKJ監(jiān)控設(shè)備的記錄情況和對信號記錄器的分析結(jié)果,確定設(shè)備故障原因并進行相應(yīng)的處理。如需機務(wù)部門配合或故障原因?qū)贆C車設(shè)備,應(yīng)立即通知機務(wù)人員。

5.交車。在對設(shè)備故障處理后 (如更換器材、設(shè)備,斷線修復(fù)等),應(yīng)按作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對機車信號設(shè)備進行全面的測試 (或檢修),并會同機務(wù)人員確認機車信號設(shè)備工作正常信號機顯示良好后相互簽認。對設(shè)備重新加封、加鎖并簽發(fā)檢測合格證。

6.記錄。按要求把機車信號設(shè)備故障情況以及分析處理結(jié)果進行詳細地記錄,認真規(guī)范填寫機車信號設(shè)備檢測記錄。按規(guī)定在一定的時間內(nèi)向段有關(guān)部門匯報。

3.2 作業(yè)中的安全注意事項

1.要按勞動保護的規(guī)定要求,著裝及戴、帶安全防護用品。

2.橫越線路時應(yīng)執(zhí)行 “一站、二看、三通過”制度,嚴禁跨越地溝。

3.應(yīng)將工具、材料等放入包內(nèi),斜挎肩上登車。更換器材設(shè)備時上、下傳接要抓緊,嚴禁上、下拋遞工具、材料等。

4.作業(yè)時應(yīng)確認機車已降弓不移動 (在機車前部晝間用紅色信號旗,夜間用紅燈防護),并在機車的操縱手柄處放置 “禁止操縱”牌。檢查車下設(shè)備時,應(yīng)待機車進入地溝內(nèi)方可進行。

5.如需進入機車高壓室或機械室檢測時,應(yīng)經(jīng)機車乘務(wù)員或地勤人員同意并做好防護。

6.如需閉合或斷開機車蓄電池開關(guān) (刀閘)時應(yīng)確認、呼喊,確定機車電氣無人作業(yè)或經(jīng)機車乘務(wù)人員同意后方可進行操作。

3.3 機車信號設(shè)備故障處理方法

根據(jù)對故障設(shè)備的上電觀察和檢測情況,以及對 LKJ監(jiān)控設(shè)備記錄分析、對機車信號主機記錄器的分析 (有時受條件限制不能即時分析或記錄器故障沒有記錄),做出故障原因的判定。

1.如果在設(shè)備上電后故障現(xiàn)象即存在,屬設(shè)備 “硬故障”。這種故障大多有以下現(xiàn)象:信號機顯示滅燈、閃燈、主機工作狀態(tài)異常 (通過聽聲音、看指示燈顯示)、信號機白燈不變、信號機多燈等。最常用的處理方法是排除法。

當(dāng)主機故障時,可根據(jù)主機工作原理采用替換電路板的方法;對信號機故障可用排除法 (甩線),也可用替換法;信號機白燈不變的故障要重點檢測從機車雙路線圈到主機 X26插頭的信息通道是否有斷、短路的情況,一定要對 HXⅠ型機車下部線圈接線盒的 WAGO端子 (包括車上電子箱內(nèi)的)進行檢測,防止斷、虛,同時要對主機連接板上的繼電器是否良好進行確認 (特別是機車在運行中信號時有時無時,更應(yīng)注意對連接板的檢查和試驗);對信號機滅燈的故障還應(yīng)檢查雙路接收線圈及相關(guān)插接件和連接電纜,看是否有被撞壞和掛斷線;對主機 A、B機不能正常切換故障,應(yīng)考慮是主機故障 (可把 A、B主機板對換,來確定是主機板還是連接板故障)。

2.如果信號設(shè)備上電后觀察未發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象,經(jīng)測試系統(tǒng)主、備均能正常工作,且信號機顯示良好,僅是機車在運行中信號顯示異常,屬設(shè)備“軟故障”。這類故障現(xiàn)象多為:信號突變、信號瞬間滅燈、運行中有一段信號掉燈、信號掉燈頻繁、出站信號開放機車信號顯示 HU燈 (B燈或 H燈)等。處理時要重點對主機中的記錄器數(shù)據(jù)進行分析,原因大多為:①地面軌道發(fā)送電流小,使機車信號設(shè)備接收電壓低于主機的靈敏度值,發(fā)送信號載頻、低頻頻偏超標(biāo),發(fā)送載頻、低頻錯誤;②機車運行中司機操作載頻開關(guān)不正確;③軌道50 Hz工頻干擾太大。

對軟故障的處理首先要對信號主機記錄器進行分析,看記錄的數(shù)據(jù)、信息有無異常;第 2要對機車信號設(shè)備的信息通道進行認真的檢測 (特別是有 WAGO端子的地方);第 3對載頻開關(guān)進行檢查;第 4有必要時更換主機;第 5要確認雙路接收線圈高度不超標(biāo)。如果考慮是地面原因,可以查看其他機車在同一時間段內(nèi),運行在與故障機車相同地點時機車信號設(shè)備的工作狀況。

3.在處理設(shè)備有瞬間滅燈 (斷電)的故障時,應(yīng)當(dāng)檢查機車直流 110V電源所經(jīng)的各開關(guān)是否良好。由于主機通過 X22向 LKJ監(jiān)控設(shè)備輸出相關(guān)信號 (信息),當(dāng) LKJ監(jiān)控設(shè)備故障時有可能影響信號設(shè)備的工作,所以在處理信號設(shè)備故障時,應(yīng)斷開主機上的 X22插頭,以排除 LKJ設(shè)備故障的可能。由于信號記錄器的某些特殊故障可能影響主機的正常工作,對記錄器進行轉(zhuǎn)儲后,在處理主機故障時應(yīng)拔出記錄器板,以排除記錄器故障的可能。由記錄器電路結(jié)構(gòu)的性質(zhì)決定了其在實際使用中發(fā)生故障的概率較大,所以在故障處理時,應(yīng)先確認記錄器的工作狀態(tài)是否正常 (通過觀察面板指示燈),不要只是等記錄器數(shù)據(jù)分析結(jié)果而延誤故障處理的時間。特別是在外站處理設(shè)備故障不具備對記錄數(shù)據(jù)分析的條件時,還應(yīng)按前述的程序和方法進行故障處理,當(dāng)不能確保主機良好時,應(yīng)更換主機 (或相關(guān)的電路板)。

4 結(jié)束語

針對 “和諧”型機車機車信號設(shè)備在運用及日常檢測中出現(xiàn)的一些異常情況,做了較為詳細的原因分析、處理程序及方法闡述。在實際工作中,由于機車信號系統(tǒng)是由地面設(shè)備和機車車載設(shè)備共同組成的,其中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響設(shè)備的正常工作,因此,在分析機車信號設(shè)備在運用中的各種異常情況時,要著眼于整個系統(tǒng)的各方面進行綜合考慮,要依據(jù)機車乘務(wù)員對故障現(xiàn)象的描述,結(jié)合 LKJ監(jiān)控設(shè)備的數(shù)據(jù)分析,以及信號記錄器的記錄和機車在靜態(tài)時的故障現(xiàn)象等進行全面的分析和判斷。另外在每臺故障機車處理后,均應(yīng)寫出詳細的故障原因分析,不斷摸索和總結(jié)出一些共性問題,為今后的維修提供寶貴的經(jīng)驗,以便最大限度地確保機車信號設(shè)備的檢修和運用質(zhì)量。

[1] 邱寬民.JT1-CZ2000型機車信號車載系統(tǒng)[M].北京:中國鐵道出版社,2007.

[2] 中華人民共和國鐵道部.鐵路信號維護規(guī)則業(yè)務(wù)管理[M].北京:中國鐵道出版社,2008.

[3] 中華人民共和國鐵道部.鐵路信號維護規(guī)則技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[M].北京:中國鐵道出版社,2008.

(責(zé)任編輯:溫志紅)