薛 飛 上海鐵路局電務(wù)處

提速道岔是鐵路提速的關(guān)鍵保障設(shè)備，是電務(wù)維修的重點(diǎn)。雖然電務(wù)投入了很大的人力和物力，但提速道岔仍然是電務(wù)故障的高發(fā)部位。在鐵路高速發(fā)展的今天，高速度、高密度、客貨混跑等特點(diǎn)使得提速道岔的扳動(dòng)日益頻繁，提速道岔一旦發(fā)生故障，將對(duì)運(yùn)輸生產(chǎn)產(chǎn)生很大的影響。微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用微型計(jì)算機(jī)的高速信息處理能力，能在信號(hào)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的全部時(shí)間內(nèi)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，全天候?qū)崟r(shí)地對(duì)道提速岔進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，能準(zhǔn)確反映出道岔的電氣特性、時(shí)間特性和機(jī)械特性，對(duì)消除設(shè)備隱患和快速判斷、處理故障都能發(fā)揮很大的作用。

1 提速道岔動(dòng)作電流曲線監(jiān)測(cè)原理

微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)提速道岔電流的監(jiān)測(cè)是由道岔采集機(jī)完成的，通過(guò)對(duì)道岔動(dòng)作電流的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能直接測(cè)量出交流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)各相的啟動(dòng)電流、工作電流、故障電流和動(dòng)作時(shí)間，并以此描繪出道岔動(dòng)作電流曲線。

將道岔動(dòng)作電路回線穿入電流取樣模塊圓孔，隔離采集道岔動(dòng)作電流，輸出0～100 mA的電流。在采集板經(jīng)取樣30R電阻轉(zhuǎn)換成0～3 V的電壓信號(hào)，經(jīng)選通送至CPU進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)（即電流曲線）暫存在存儲(chǔ)器里，當(dāng)采集完成一條完整的曲線后，主動(dòng)將一條完整的道岔電流曲線數(shù)據(jù)送往站機(jī)處理。

微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)采集1DQJ的落下接點(diǎn)狀態(tài)來(lái)監(jiān)測(cè)道岔轉(zhuǎn)換起止時(shí)間。1DQJ吸起，說(shuō)明該道岔即將啟動(dòng)，采集機(jī)開始對(duì)該道岔動(dòng)作電流進(jìn)行密集采樣，然后1DQJF吸起→2DQJ轉(zhuǎn)極→BHJ吸起→道岔開始轉(zhuǎn)換→轉(zhuǎn)換完畢→BHJ落下→1DQJ落下，采集結(jié)束。

提速道岔交流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)的工作拉力變化，是由電動(dòng)機(jī)電壓、電流、轉(zhuǎn)速等多種因素決定的，它的動(dòng)作電流曲線的分析應(yīng)以時(shí)間特性為重點(diǎn)。

2 正常的提速道岔動(dòng)作電流曲線

上海局大部分提速道岔為S700K滾珠絲杠式交流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)和ZYJ7型液壓式交流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)，這兩種道岔動(dòng)作電流曲線相似。本文將以S700K提速道岔為例進(jìn)行分析，如圖1為S700K提速道岔正常時(shí)的動(dòng)作電流曲線。

圖中的曲線由三根顏色的線組成，分別代表三相繞組流過(guò)的電流，縱向代表動(dòng)作電流大小，橫向代表動(dòng)作時(shí)間，以10 ms測(cè)量間隔的各電流值逐點(diǎn)連接繪制而成。動(dòng)作電流不大于2 A，三相電流應(yīng)基本平衡。道岔動(dòng)作曲線分為四個(gè)區(qū)：⑴解鎖區(qū)；⑵動(dòng)作區(qū)；⑶鎖閉區(qū)；⑷緩放區(qū)。曲線的各部分平滑程度可以分析出道岔在各個(gè)階段的運(yùn)行狀態(tài)。

圖1 S700K動(dòng)作電流基本曲線

3 常見的提速道岔隱患

3.1 整流堆不良

提速道岔動(dòng)作電流曲線緩放區(qū)電流值偏高，達(dá)到0.8 A（正常值大約0.4 A左右），道岔動(dòng)作轉(zhuǎn)換時(shí)間、啟動(dòng)電流大小均正常，可判斷為表示回路不良。馬上測(cè)試分線盤道岔表示電壓，發(fā)現(xiàn)電壓值偏低，可判斷是整流堆不良（至少一對(duì)二極管軟擊穿）。

3.2 室外電阻不良

提速道岔動(dòng)作電流曲線緩放區(qū)電流值偏高到六格（一般在二格），說(shuō)明該道岔表示回路有隱患，室外電阻短路不起作用。應(yīng)立即去室外檢查更換電阻，此類問(wèn)題一般在工程開通后較多。

3.3 斷相保護(hù)器不良

提速道岔動(dòng)作電流曲線緩放時(shí)間變長(zhǎng)（見圖 2），鎖閉后曲線延長(zhǎng) 4～5 s，可判斷是斷相保護(hù)器DBQ不良。

圖2 斷相保護(hù)器不良時(shí)道岔動(dòng)作電流曲線

3.4 三相電流不平衡

提速道岔動(dòng)作電流曲線三相電流值不一致，相差比較大，表明道岔電機(jī)三相電壓不平衡或者三相繞組流過(guò)的徑路負(fù)載不平衡，應(yīng)首先查看電機(jī)線圈，如沒(méi)問(wèn)題應(yīng)重點(diǎn)考慮電路中各接點(diǎn)是否接觸良好、或者配線是否正確。

3.5 TS-1接點(diǎn)不良

提速道岔動(dòng)作電流曲線電流變化很大（見圖3）。扳動(dòng)記錄中顯示有某相電流向下變化，最低到0 A，可判斷為TS-1接點(diǎn)不良，通過(guò)進(jìn)一步測(cè)試發(fā)現(xiàn)TS-1接點(diǎn)間有電壓，說(shuō)明TS-1接點(diǎn)有接觸不良的現(xiàn)象，更換后即可恢復(fù)正常。

圖3 TS-1接點(diǎn)不良時(shí)道岔動(dòng)作電流曲線

3.6 結(jié)合部不良

在平時(shí)的調(diào)閱瀏覽中提速道岔存在隱患最多的是結(jié)合部不良?，F(xiàn)象為道岔雖然能正常扳動(dòng)鎖閉，但道岔動(dòng)作電流曲線卻與正常動(dòng)作曲線不同，比如存在動(dòng)作時(shí)間延長(zhǎng)，動(dòng)作卡阻、有毛刺、波動(dòng)，鎖閉時(shí)翹頭，道岔動(dòng)作曲線有凹槽或弓腰等情況，這時(shí)應(yīng)立即對(duì)道岔的動(dòng)作過(guò)程進(jìn)行重點(diǎn)巡視，對(duì)道岔滑床板等部位清掃、注油，積極聯(lián)系工務(wù)進(jìn)行道岔工電聯(lián)整。

4 常見的提速道岔故障

4.1 轉(zhuǎn)轍機(jī)空轉(zhuǎn)

故障情況為三相電源送到室外后轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，但到了該鎖閉的時(shí)間時(shí)并沒(méi)有鎖閉，而是繼續(xù)空轉(zhuǎn)13 s后由斷相保護(hù)器切斷動(dòng)作電路，道岔動(dòng)作電流降到0，道岔失表報(bào)警。

此類提速道岔故障曲線反應(yīng)不出道岔是轉(zhuǎn)動(dòng)到哪一個(gè)位置受阻而引起空轉(zhuǎn)，可能的原因有密貼太緊不解鎖、密貼太松不鎖閉、道岔不方正、斥離軌與基本軌間有異物、內(nèi)表示缺口卡阻等原因，需要到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行確認(rèn)。遇到此類故障，可回放故障前的正常動(dòng)作電流曲線和故障后的回扳動(dòng)作電流曲線來(lái)比較，分析故障原因。

如果道岔故障后回扳的動(dòng)作電流曲線1 s多就鎖閉且表示出來(lái)（見圖4），可判斷道岔故障是鎖鉤不解鎖。如果道岔正?；匕馇€動(dòng)作時(shí)間5.4 s，故障后回扳的動(dòng)作時(shí)間4.4 s，少1 s左右，可判斷道岔故障是操不到底，不能鎖閉，有可能是卡異物，且異物越大回扳的時(shí)間越短。如果道岔回扳時(shí)間和正常時(shí)間一樣，轉(zhuǎn)換時(shí)間沒(méi)有變化，可判斷道岔故障是卡缺口。

圖4 不解鎖時(shí)道岔回扳動(dòng)作電流曲線

4.2 密檢器接點(diǎn)不良

如果道岔操動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)階段和動(dòng)作階段均正常，動(dòng)作電流曲線平滑，到緩放區(qū)卻沒(méi)有正常曲線應(yīng)有的兩相電源曲線組成的緩放區(qū)，此時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查密檢器，查看故障原因是否是接點(diǎn)不到位未溝通表示回路或接點(diǎn)未動(dòng)作。

4.3 斷相

某道岔發(fā)生不能啟動(dòng)的故障（見圖5），B相電流為0，另外兩相電流值達(dá)到3.5A，1 s以后到0。故障前動(dòng)作電流曲線和其他道岔都無(wú)異常，故障原因大致可判斷是斷相保護(hù)器DBQ故障。分析：三相電動(dòng)機(jī)斷相時(shí)，另外兩相電流值能達(dá)到額定電流的1.73倍，造成電機(jī)線圈發(fā)熱，進(jìn)而燒壞電機(jī)。所以，在三相電機(jī)的控制電路中，都要設(shè)計(jì)三相斷相保護(hù)電路。S700K提速道岔斷相時(shí)，斷相保護(hù)器中電流不平衡，即輸出一個(gè)直流電壓驅(qū)動(dòng)斷相保護(hù)繼電器，來(lái)切斷三相電機(jī)的動(dòng)作電路，使電機(jī)停轉(zhuǎn)，如果DBQ發(fā)生故障就會(huì)有如圖所示的電流曲線。

圖5 斷相時(shí)道岔動(dòng)作電流曲線

5 結(jié)束語(yǔ)

提速道岔運(yùn)用正常時(shí)的動(dòng)作電流曲線幾乎都是一樣的，但在性能狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)電流曲線也會(huì)隨之發(fā)生變化。抓住這些變化的細(xì)節(jié)，深入分析，查找原因，積累經(jīng)驗(yàn)，在日常的微機(jī)監(jiān)測(cè)瀏覽分析中，就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)道岔的狀態(tài)變化，更有針對(duì)性地指導(dǎo)我們進(jìn)行道岔的檢修，確保設(shè)備正常運(yùn)行，也有利于我們準(zhǔn)確判斷故障原因，縮短故障延時(shí)。