ZPW-2000K匹配变压器故障案例分析

随着ZPW-2000K一体化轨道电路在高铁自动闭塞区段和站内轨道电路的广泛应用，各种因设备自身电气特性参数发生变化造成的设备故障数量乘上升趋势，本案例就匹配变压器变比失比的故障进行分析，希望能够对现场预防类似故障发生提供参考。

一、故障概况

8月19日B站14:59-15:44(45分)204/208G1红光带，影响G7515次B站晚开44分钟；严重干扰了正常运输秩序。该区段平面图及载频分布(见图1)

图1 B站故障区段平面图及载频分布

204/208G1的GJ吸取条件：204/208G1接收器接收主轨电压不小于 240mv，接收器安全与门输出＞20V的直流电压驱动GJ吸取。

从微机监测截图(2)来看，在红光带期间(15:03-15:08)电压由 300mv下降到155mv，后因电压自动上升并保持稳定红光带消失。

图2  204/208G主轨接收电压日曲线图

二、测试数据及故障原因分析

1、ZPW-2000K站内一体化轨道电路原理

站内 ZPW-2000K一体化轨道电路是室内发送器的信号经过匹配变压器与钢轨连接，回送到室内。室内接收器接收到主轨电压不下于 240mv电压，接收器通过 CPU1、CPU2对外部信号(经过模数转换器转换成数字信号)进行单独的运算，判决处理。当接收信号符合幅度、载频、低频要求时，就输出3kHz的方波，驱动安全与门电路。安全与门电路收到两路方波后，转换成直流电压驱动轨道继电器。

2、测试数据

表1 204/208G1红光带故障时室内测试记录

表2 204/208G1天窗时段隐患查找测试记录

3、故障分析及处理

天窗时段现场对204/208G1区段各部的绝缘节、跳线、电缆检查测试设备没有发现问题；现场匹配变压器电缆侧、钢轨侧测试电压正常；结合 204/208G1红光带时段发送端电缆模拟网络盘设备侧电压36V，正常电压时38.5V；而发送器功出电压、电流在故障时与正常时对比没有变化，针对故障时的电压下降初步判断为发送端匹配变压器故障。用天窗更换了204-208G1接收端的匹配变压器以及在204-208G1接收端从S-4(7方向)电缆盒至机械室移频综合架增加了一对电缆芯线。

第二天工区把匹配变压器送至移频工区测试，结果是匹配变压器的变比不正确。通过回放微机监测再观察204/208G主轨电压日曲线图，在8月13日、8月16日主轨电压多次波动，可以确认为匹配变压器不良。204/208G1区段主轨电压至今正确，微机监测电压曲线平稳，设备运用良好。

三、故障预防的措施

1、通过微机监测调阅分析预防故障

分析B站204/208G1区段故障得出，ZPW-2000K 轨道电路匹配变压器的参数、电气特性发生变化，是造成轨道电路区段主轨电压变化主要原因之一。掌握ZPW-2000K主轨电气特性变化规律，通过加强微机监测浏览，一旦发现主轨电压波动，必须及时分析、查找处理是避免故障发生的一种可行的方法

9月11日浏览B站微机监测设备时，发现309DG主轨电压波动(见图3)，由于电压大于240mv，轨道电路未出现红光带，立即通知相关人员检查处理。因有了上次故障处理经验，较快判断出发生端匹配变压器变比发生变化，更换发送端匹配变压器后电压恢复正常。更换后的匹配变压器测试后变比1:13.5档变为1:12。

图3  309DG电压波动曲线

2、通过在线测试方法及时发现器材不良，避免故障发生

匹配变压器测试方法：使用仪表以郑州北信CD96-3Z进行匹配变压器接收、发送端钢轨与电缆侧电压测试，然后进行对比，如果变比(1700Hz、2000Hz)1:13.5(2300Hz、2600Hz)1:12说明匹配变压器电气特性参数正常，反之则需检查更换。

按照《铁路信号维护规则》业务管理部分的要求，匹配变压器电气特性在线测试周期为一年，但如发现设备异常可根据需要加测。建议合理制定电气特性测试管理办法，将ZPW-2000K室外设备在线测试项目纳入常态化管理，使用这类在线测试方法，及时发现设备存在的隐患并及时消除，防止设备故障发生。

3、一点建议

由于B站设备是今年开通运行初期故障较多，车间统计分析故障原因，其中因为设备不良造成故障较多。建议今后设备施工单位加强设备上道前的测试检查，确保设备不带病运行。根据《铁路信号维护规则》ZPW-2000K电气特性测试每年一次，维修单位可以根据需要增加测试次数；微机监测监测纳入设备管理维修日常管理中。

四、结束语

通过对B站204/208G1的故障处理，收集、积累日常故障和不良反应信息，分析故障发生的真实原因，制定预防故障发生的可行措施是解决问题的根本方法。这种方法需要在电务设备维护工作中继续加以坚持和推广，方可确保信号设备平稳可靠运用。

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作者信息：李相文（沈阳铁建监理公司）