利用微机监测道岔电流曲线判断S700K道岔故障

利用微机监测道岔电流曲线判断S700K道岔故障

梁晓成

摘要：通过S700K道岔正常动作时电流曲线与故障情况下动作电流曲线的对比观察，能及时发现道岔存在的隐患，有利于查明原因，有效地提高现场设备的运用质量。

关键词：微机监测；道岔电流曲线；S700K故障分析

信号微机监测是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测铁路信号设备运用质量的重要设备。通过分析微机监测数据，可以掌握信号设备运用状态，及时发现行车事故隐患，以便采取措施消除和预防设备故障，保证信号设备运用质量。

其中道岔动作电流曲线是反映道岔运用质量的一个重要指标。在日常微机监测数据调看时，应对每组道岔的动作电流曲线详细调看，对照参考曲线进行对比、分析，随时掌握道岔的电气特性、时间特性和机械特性，及时发现道岔转换过程中存在的异常，对预防故障发生和消除不良隐患有着不可替代的作用。目前，S700K型电动转辙机是列车提速后采用的一种新型道岔转辙设备，在新建成的客运专线中有较广泛的应用。如何维修好这种设备、减少故障发生，以及发生故障后尽快处理、减少故障延时，是摆在当前维修工作中的一件大事。本文根据杭深线S700K型电动转辙机设备运用及维修情况，结合道岔电流曲线的采集原理和具体数据，阐述如何运用微机监测对道岔故障进行分析。

一、道岔电流采集的相关知识

1.1道岔电流监测原理

道岔电流的监测是通过道岔采集机完成的。通过对道岔动作电流的实时监测，能直接测量出电动转辙机的启动电流、工作电流、故障电流和动作时间，并以此描绘出道岔动作电流曲线。通过对电流曲线的分析可判断道岔的电气特性、时间特性和机械特性。

1.2道岔动作时间监测原理

道岔采集机通过采集1DQJ的落下接点状态来监测道岔转换起止时间，当1DQJ吸起、2DQJ转极，道岔开始转换，转换完毕，1DQJ落下，如图1所示。

1.3道岔电流采集的处理过程

道岔电流监测的信息是多方面的，其处理过程可归纳为以下方面。

(1)平时以小于250ms的周期对开关量(1DQJ、DBJ、FBJ)不断扫描，监测其状态变化。

(2)当监测到1DQJ的状态由落下变为吸起时，说明该道岔即将启动，采集机开始启动计时器和A/D转换，并以不大于40ms的采样周期，通过控制模拟量输入板上的多路开关，对该道岔动作电流进行连续采样。

(3)当1DQJ由吸起变为落下时，计时器的计时值则是道岔转换时间。若计时值小于1s，说明转辙机没有转换或没有转换到底，应立即报警。若计时值大于20s，1DQJ仍在吸起状态，则说明转辙机发生了故障，亦即报警。

(4)根据道岔定/反位和1DQJ状态，在确认道岔转换到位后停止A/D采样。

(5)用不同的数据判断道岔室内、室外位置是否一致。用1DQJ接点的吸起落下表示道岔实际转换过程，用DBJ(或FBJ)继电器吸起或落下判断道岔转换之后的位置。

二、正常时道岔电流曲线分析

S700K三相交流电机动作电流基本曲线，如图2所示。

图2S700K三相交流电机动作电流基本曲线图

3根线分别代表三相绕组流过的电流，纵向代表道岔动作电流，横向代表动作时间，动作电流不大于2A，三相的电流应基本平衡，道岔动作曲线一般将分成3个部分。第一部分为解锁部分(0-0.3s)，第二部分为运行部分(0.5一5.2s)，第三部分为锁闭部分(5.5一5.2s)。曲线的各部分平滑程度可以分析出道岔在各个阶段的运行状态。

三、S700K道岔非正常动作时电流曲线分析

3.1S700K转辙机不能启动(室外断相)

某站S700K道岔发生不能启动，电流曲线表明:黑线表示的B相电流为零，说明道岔不能启动的原因是B相电源缺相;另外两相电流数值达到3.5A,1s以后回到零位。

分析电流曲线，发现当星形连接的三相电动机一相缺相时，另外两相电流值能达到额定电流的1.73倍，造成电机线圈发热，进而烧坏电机。所以三相电机的控制电路中都要设计三相断相保护电路。在S700K道岔控制电路中，是以断相保护器来完成断相保护的，在一相断相时，断相保护器中电流不平衡，即输出1个直流电压驱动断相保护继电器，来切断三相电机的动作电路，使电机停转，如图3所示。

图3S700K转辙机三相电流不平衡的电流曲线

3.2S700K转辙机空转故障

如图4所示，某站14X1道岔反位到定位无表示，从曲线上看出，三相电源均衡地送到室外，转辙机转动，但到了该锁闭的时间即5.6s左右时，并没有锁闭，而是空转至13s后，由断相保护器切断动作电路造成电流突然降至零点，这是比较典型的尖轨夹异物的曲线。但因交流电机的特性决定，仅此种曲线不能反映出道岔转动到哪个位置受阻而空转，故判断故障时需进一步看故障前的正常曲线和故障后回扳时的曲线，此时可分三种状况：1、若回扳时1秒多锁闭并且表示出来，可判断该道岔故障是反位扳定位时不解锁，如图5所示；2、回扳时比正常时少一秒左右（看尖轨和基本轨之间有无异物及异物大小，异物越大回扳时间越短），可判断该道岔故障是反位扳定位时不能锁闭，如图6所示；3、回扳时和正常时一样，（时间没变化）。判断该道岔故障是反位扳定位时卡缺口，如图7所示。

3.4密检器接点不到位

某站5J1道岔启动电流异常(小台阶无)，道岔定位无表示。回扳时，曲线正常，反位表示好，如图9所示。

通过浏览道岔电流曲线，说明道岔动作已经到位，判定是密检器到定位时接点不到位或密检器接点未动作造成，直接检查处理密检器故障后，扳动道岔恢复正常。

3.5TS-1接点接触不良

某站10J2道岔启动电流异常，电流变化很大，如图10所示。

通过分析道岔启动电流曲线，发现电流时大时小;初步判断是道岔TS-1接点接触不良造成，通过进一步测试TS-1接点间有电压，说明TS-1接点有接触不良现象，更换TS-1接点后道岔电流恢复正常。

这一故障，通过观察分析电流曲线的变化范围，还可进一步判断TS-1接点是哪一组接触不良:在电流动作区变化大，是动作接点不良;在电流缓放区变化大，是表示接点不良。

总之，道岔动作电流曲线基本上反映了道岔的实际运用状态，通过对曲线的观察分析，能够及时发现道岔隐患，可以有重点、有目的地进行维修和整治，为道岔的日常维护工作提供了有力手段，减少了道岔故障率。特别是在客运专线提速道岔的维护工作中，应加强微机监测日常浏览、分析，发现明显异常及时处理，发生类似故障时要充分利用动作曲线这一有效手段观察故障现象，测试故障数据，努力缩小故障点查找范围，提高高速铁路行车安全性和可靠性。