乌鲁木齐地铁信号计轴系统“丢轴”故障原因及整改措施

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　　摘  要：对乌鲁木齐地铁1号线信号计轴系统“丢轴”故障进行统计，通过现场检测、排查，并进行分析，判断其主要原因车轮传感器的2个感应单元SI、SII完全重叠，计轴系统采集不到脉冲信号。因此，从增强计轴本身抗干扰能力和减少外界安装干扰2个方面着手，采取措施，取得了良好效果。
　　关键词：地铁信号;丢轴;故障原因;整改措施
　　中图分类号：U284      文献标志码：A
　　1 问题的提出
　　乌鲁木齐地铁1号线自2018年初动车调试以来，就连续发生了多起信号计轴系统“丢轴”故障（故障统计见表1），直至2018年10月进入初期运营后该故障仍然时有发生[1]。因此，为了确保初期运营稳定，对建设期发生的故障原因进行及时分析并尽快解决，对运营单位来说就显得尤为迫切。
　　2 故障分析
　　2.1 工作原理及故障表现
　　在正常情况下，列车通过车轮传感器时，计轴对车轮传感器形成阻尼作用，导致计轴电路的工作状态发生变化，电路输出端的端电压升高，车轮传感器相应的感应单元形成车轴脉冲信号，当车轮传感器的2个感应单元（SI、SII）形成的轴脉冲强度达到一定水平（以电压衡量为SL），且2个脉冲存在先后重叠的区域，计轴系统认为通过该车轮传感器形成的脉冲信号是一个有效的车轮信号（如图1所示），以此记录车辆通过轴数，判断车辆出清。
　　当计轴发生故障时，车轮传感器脉冲波形会出现如图2状况，即SI波形延长完全覆盖SII波形（如图2所示，左边为有效波形，右边为异常波形），计轴系统采集不到脉冲信号，系统便无法记录到该车辆轴的信息。
　　“丢轴”故障后，机柜面板显示为负轴（计轴板-axle红灯亮，计数1-256黄灯闪烁），或者残留有1轴无法出清（如图3所示）。即列车先后经过区段A和区段B时，由于计轴点DSS2少计了一轴，造成区段A遗留1轴，区段B负1轴，最终导致区段A、B不能正常出清。
　　2.2 故障排查及原因分析
　　故障发生后，首先检查室内计轴点各连接线缆，均无松动，检测各放大板、计轴板、输出板各功能输出均正常，计轴点电压也正常。其次，检查轨旁计轴点车轮传感器安装情况，尤其是弯道内侧安装的计轴点，磁头紧固性状况，发现有个别感应器S1、S2 高度差超出0.5 mm，对其进行重新调整故障消除外，其他点的安装均正常。最后，对周边电缆布线以及计轴接地情况进行检查。发现部分计轴电缆与强电缆混布、计轴电缆与电源电缆同槽紧挨布设;部分接地存在电缆铝护套未做屏蔽或者与其他信号电缆一起混合串联的情况，用脉冲采集记录仪对传感器进行检测，均存在不同程度的电磁干扰。因此，根据综合排查分析，认为外界电磁干扰应该是故障屡屡发生的症结所在。
　　形成电磁干扰的主要机理为外界干扰电磁场在计轴电缆外屏蔽层上产生干扰感应电流，干扰感应电流在电缆外屏蔽层纵向电阻（阻抗）上形成感应电动势， 电动势通过计轴电缆两端的负载形成回路，在输出负载上产生电压就会形成电磁干扰。
　　3 整改措施
　　根据上述原因分析，从增强计轴本身抗干扰能力以及减少外界干扰2个方面入手，采取以下2条措施进行整改。1）将计轴原8 ms放大版原件更换为32 ms放大板，增大脉冲宽度，减小SI、SII波形相互覆盖机率，增强计轴抗干扰性。2）按照见表2，落实车轮传感器安装及感应高度和軌底坡等安装工艺要求，确保感应脉冲强度要求以及波形无偏差、错位等现象发生。3）施工整改过程中，严格执行TB/T3074—2003《铁路信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件》标准，将计轴电缆与强电电缆分开敷设走金属线槽，或应用穿镀锌铁管防护，避免外界干扰。4）采用新型环保材料作为计轴地线外套材质，减小地线的接地电阻以提高其漏泄能力。5）加强日常对电缆绝缘的检查、检测，保证各电缆指标满足要求。6）制作计轴安装机构（如图4、图5所示），加装防护罩，对计轴尾缆起到固定防护作用。
　　4 效果
　　经过上述整治，乌鲁木齐地铁1号线信号系计轴统系统在运用一年以来，再未发生“丢轴”现象。该文通过对影响地铁信号计轴的电磁干扰进行分析，采用有效的解决措施，不仅为我们后期新线建设提供了宝贵的经验，同时对我们后期安全运营也至关重要。
　　参考文献
　　[1]林瑜筠.城市轨道交通信号（第三版）[M].北京：中国铁道出版社，2015.
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