铁路信号设备维护及安全机制研究

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【摘 要】在铁路行业发展过程中，信号设备运行效率成为铁路稳定运行的主要影响因素。因此，本文以铁路信号设备为研究目标，通过对铁路信号基础构型的分析，介绍了铁路信号设备运行阶段主要运行风险，阐述了铁路信号设备维护要点。并提出了几点铁路信号设备运行维护安全机制构建措施，以期为铁路信号设备稳定运行提供有效的借鉴。
【关键词】铁路；信号设备；维护；安全机制
铁路信号基础设备主要包括信号机、转辙机、轨道电路三个模块。信号机是铁路信号设备基础模块，其可以通过明确、固定信号的表达，对铁路站内进路阶段、行车区间、危险路段进行自动防护；而转辙机可以通过具体铁路转化道岔方位的获得。将道岔转移到固定的方位并进行密封处理，以保证道岔實际位置信号的准确发出。轨道电路则是铁路自动运行的主要传递模块。依据上述模块特点及基础功能，对铁路信号设备维护作业进行优化分析非常必要。
一、铁路信号设备运行阶段信号设备运行风险
1、铁路信号设备常见故障
在铁路常规运行过程中，主要故障因素为电端变压器影响。即由于电路电压不正常运行，或者钢轨绝缘、气候温差过大，导致铁路信号设备出现接触不良情况，或者绝缘强力拉坏情况。
2、白光带及红光带故障
白光带、红光带均为铁路轨道电路故障。其中白光带故障主要是在铁路轨道电路进路阶段，缺乏有效的解锁装置或继电器，进而导致轨道表层锈蚀严重。甚至出现分路不良情况；而红光带则是由于轨道电源故障，或者线路不通，导致铁路轨道无法正常供应电力能源。
3、分相暂态电磁故障
铁路运营过程中，由于列车过电分相产生瞬态电磁干扰，极易导致铁路信号设备工作异常。增加了整体行车安全隐患。
二、铁路信号设备维护要点
1、铁路信号设备常见故障维护措施
首先，针对电路电端变压器导致的铁路信号设备故障，在具体调整阶段，铁路信号设备维护人员可以轨道电路送电端为入手点，进行二次侧方调整作业。即依据铭牌中表格说明，在一送多受区段内，控制每一受电端电压差在1.0V以下。同时对受电端限流器进行合理调整，保证铁路信号设备稳定运行[1]。
其次，为避免钢轨绝缘或季节气候骤变导致的绝缘强力拉坏或挤死情况，可在春季、秋季等温差不大的季节，组织内部人员对现有铁路信号设备绝缘模块进行分解检测。在及时修补更换破损线路的基础上，对钢丝绳、接线中间位置进行检测管理，以免钢丝绳、接线中间位置断股对铁路信号设备信号传输的不利影响。
2、铁路信号设备白光带及红光带故障维护措施
在实际故障处理过程中，针对现有铁路信号设备电路问题，首先，铁路信号设备维护人员需要对单一红光带或白光带进行故障分析，确定具体故障因素。如铁路轨道短路、断路。若铁路轨道回路电压测量值趋近于0。且限流器检测电压远高于均值，则为铁路轨道电路短路；若铁路轨道回路电压较高。且室外限流器电压远低于标准值，则为铁路轨道电路断路。
其次，在确定铁路信号设备故障原因之后，铁路信号设备故障维护人员可以采用测试仪或其他装置，在铁路轨道面层持续推动。若测试仪出现明显的电流感应，则相应模块无故障，反之则表明相应故障出现故障因素。
最后，在确定具体铁路故障信号设备故障位置之后，铁路信号设备维护人员可以轨距杆或钢丝绳与接续线连接位置为监测重点，确定具体维修方案。
3、铁路信号设备电磁影响消除措施
依据铁路现场车载及地面信号设备运行特点，为最大程度减低或消除电磁干扰程度，铁路信号设备维护人员可以BTM天线为维护要点，控制BTM接收信号电平在BTM天线耦合差模脉冲以下。同时控制铁路信号设备单一闭塞区间长度信号电缆感应电动势瞬时干扰量在标准限值以下，保证铁路信号设备稳定运行[2]。
三、铁路信号设备运行维护安全机制构建措施
1、完善铁路信号设备性能及故障分析体系
首先，在铁路信号设备信号机正常运行情况下，若出现警报信息无法顺利发出的情况，可初步判定铁路信号机内部机构故障。据此，铁路信号设备维护人员可定期对信号机进行检测。并在天气湿度较大的情况下，每间隔30天或25天，对铁路信号机内部渗水情况进行详细检查；若铁路信号机可正常发出铁路报警信号，则可初步判定信号机出现单一发光二极管故障或点灯变压器故障。针对铁路信号机单一发光二极管故障，可直接机械能信号机内部光源切换。即首先将遮檐螺丝卸除。在取下遮檐之后将镜框螺丝卸除。并取下压圈、玻璃。在这个基础上继续卸除镜框螺丝，直至取下镜框。最后，开启铁路信号机点灯变压器后盖，去除破损光源并更换新的完好光源。而针对点灯变压器故障，铁路信号机维护人员需依据对角的原则，卸除信号机安装包上层螺丝，将整体变压器取出后更换新的变压器。
其次，在铁路转辙机维护阶段，为保证铁路转辙机稳定、安全运行，铁路信号设备维护人员可依据外界干扰情况。综合分析尖轨使用阶段异常声响、新轨竖切阶段肥边、道岔密贴状态、密贴调整杆与拉杆及道岔距离等因素。结合铁路导轨转辙机运行起伏程度及零件螺丝紧固程度检查，保证铁路转辙机运行风险的及时发现消除。同时在常规检测作业开展的基础上，铁路信号设备维护人员需每间隔3个月进行一次全面巡查。通过对铁路连接头与销轴间距离、操作转辙轴位置、锁闭齿轮闭合情、尖端固定岗位绝缘性能等模块的逐一核查，保证转辙设备风险因素的及时消除。
最后，铁路轨道电路安全维护主要包括外部检查、内部检查两个模块。其中铁路轨道电路外部检查主要包括塞钉孔与线条接触情况、钢轨绝缘度、箱盒损坏情况、轨道外螺丝松紧程度、连接板绝缘情况等。而轨道铁路内在检查主要包括箱盒内螺丝紧固程度、配件外部完整性、箱盒内清洁程度等。
2、加大安全管理及检查力度
为保证铁路信号设备安全、稳定运行，铁路新华社文化部维护人员可借鉴以往铁路安全事故经验，以“数据安全第一”为原则，构建完善的安全管理及检查体系。同时定期对铁路轨道电路各模块进行测试记录[3]。如利用0.06Ω标准分路线对送端电压、送端限流器、受端柜面电压进行跟踪检测，可及时发现列车信号掉码情况。
四、总结
综上所述，铁路信号设备运行情况直接影响了铁路运输安全性及运行效率。因此，在铁路信号设备维护作业开展过程中，铁路信号设备维护人员可以信号设备为核心，以铁路信号基础设备及连接线路为要点，逐步完善铁路信号设备管控体系。在这个基础上，依据铁路信号机、转辙机、轨道电路运行特点，构建完善的铁路信号设备各模块安全维护机制，保证铁路稳定运营。
【参考文献】
[1]兰明. 线网运营下通信信号设备维护模式思考[J]. 都市快轨交通， 2017（6）：113-116.
[2]苏立轩， 张晨. 动车组过分相暂态过程对信号设备电磁影响[J]. 铁道工程学报， 2016， 33（7）：71-77.
[3]陈志颖. 高速铁路隧道群地段信号维护技术及体制的完善与应用研究[J]. 铁道标准设计， 2015（2）：110-113.