章文勝
隨著鐵路運能運速的不斷提高,對列車過岔的平穩(wěn)性和舒適性的要求越來越高,新型大號碼道岔也應運而生。針對提速道岔采用三相交流控制電路,可以很好地解決大號碼道岔多機牽引的問題,為進一步確保多機電路的同步動作,防止道岔卡阻而設置了斷相保護電路,可以有效防止因道岔缺相或卡阻造成的電機損壞。
提速道岔的保護電路一般由斷相保護器DBQ、停止時間繼電器TJ、切斷繼電器QDJ、總保護繼電器ZBHJ等電路組成。隨著技術的發(fā)展,將DBQ和TJ合成一體,組成帶延時功能的斷相保護器DBQ-S(實際運用中,由于不同型號道岔對牽引時間的要求有所區(qū)別,而分為13 s、30 s 2種),節(jié)省了組合位置,使電路設計更加規(guī)范,其主要功能是:①道岔開始動作時,當岔尖或岔心某一臺電機發(fā)生故障不能啟動時,由于ZBHJ未能勵磁,切斷其余各牽引點的電機電路,防止了故障牽引點反向拉力對道岔造成的傷害。②所有道岔電機電路正常轉換到另一位置時,由于某一牽引點故障,轉轍機第2排動接點不能轉換,電機一直在工作狀態(tài),長時間會造成電機燒損。此時可依靠DBQ-S輸出的BHJ接點,來切斷各牽引點的動作電路,并給出擠岔報警。
提速道岔保護電路的試驗目的是為了驗證道岔轉換電路可靠啟動,以及轉換后確保可靠切斷。由于道岔QDJ和ZBHJ電路關聯(lián)性強,勵磁條件采用后接點串聯(lián)方式,模擬試驗條件難以建立,而且電路配線錯誤隱蔽性強,一般多會造成電路故障,不會引發(fā)聯(lián)鎖失效,容易造成試驗中的忽視,因此現(xiàn)場關于QDJ和ZBHJ電路的試驗尤為重要。
圖1是帶可動心軌的五機提速道岔保護電路,在電路設計上考慮尖軌和心軌是分開的2個獨立單元,因此電路動作中也分尖軌部分和心軌部分,聯(lián)鎖關系上只需要檢查兩者的表示一致即可。下面僅以尖軌部分為例進行說明。
結合圖1和圖2,尖軌動作電路有J1~J3共3個牽引點,當?shù)啦黹_始轉換時,必須所有牽引點的斷相保護器全部供出電源,即J1~J3的BHJ均得電勵磁后,才能溝通1ZBHJ的勵磁電路,以此表明道岔各牽引點供電正常,不存在斷相問題,此時1QDJ基本勵磁電路已經(jīng)斷開,由1ZBHJ分別向1QDJ提供勵磁和自閉條件。
圖1 ZBHJ示意圖
圖2 QDJ電路示意圖
1.試驗ZBHJ勵磁電路。各牽引點的BHJ前接點串聯(lián)構成ZBHJ勵磁條件,當任一牽引點故障時ZBHJ不能勵磁,試驗時應逐臺斷開各牽引點的三相電源開關,檢查ZBHJ勵磁條件中是否有漏檢的情況。
2.試驗ZBHJ自閉電路。ZBHJ自閉條件由各牽引點并聯(lián)供出,試驗時應在道岔啟動轉換開始后,逐次斷開各牽引的三相電源開關,任一開關斷開時ZBHJ不應落下,所有BHJ落下后ZBHJ應可靠落下。
3.試驗QDJ勵磁電路。QDJ的3-4線圈為勵磁線圈,平時通過各牽引點BHJ的后接點保持在勵磁狀態(tài),如圖2所示。為確保所有牽引點的動作得到檢查,可逐臺拔掉各牽引點的BHJ檢查QDJ應可靠落下。
需要注意的是與BHJ后接點串聯(lián)支路并聯(lián)1組ZBHJ前接點勵磁支路,此支路可有效防止QDJ阻容緩放時間不足造成QDJ不能可靠自閉,對道岔阻容元件使用過長帶來的特性差異有一定的補償作用。
4.試驗QDJ自閉電路。電路開始工作后QDJ勵磁和自閉均依靠ZBHJ吸起條件,因此,按照切斷ZBHJ自閉條件的方法使其落下檢查QDJ應可靠落下。
1.電路切換時間的試驗。正常道岔轉換到位后道岔第2排接點轉換,室外斷開了道岔工作電源回路,此時斷相保護器的輸出切斷,使得BHJ切斷,1DQJ及1DQJF落下,溝通道岔另一位置的表示電路;在故障卡阻時,由TJ或DBQ-S在13 s或30 s時間后自動切斷供電電源,使得BHJ落下,道岔1DQJ及1DQJF落下 (見圖3),從室內切斷三相供電工作電源。因此試驗時間特性應根據(jù)道岔型號要求,逐臺將各牽引點卡阻,試驗13 s或30 s的時間特性是否符合要求。
圖3 提速道岔1DQJ和1DQJF繼電器電路示意圖
2.QDJ的時間特性試驗。QDJ的阻容元件回路為QDJ提供緩放電源,確保任一牽引點BHJ勵磁后接點斷開至ZBHJ勵磁后,接點轉換至前接點閉合的時間段內QDJ保持穩(wěn)定吸起,阻容元件容量大小或斷線,將造成道岔轉換的不穩(wěn)定,現(xiàn)場曾發(fā)生道岔瞬間動作后立即停轉的情況。由于道岔阻容的試驗時間要求不易把握,現(xiàn)場要求對各牽引點采用人工核對的方法,進行元器件容量和配線的核對。
3.多機牽引電路時間的設定。在計算機聯(lián)鎖驅動的道岔啟動電路中,道岔1DQJ的勵磁條件需要檢查SFJ(或YCJ)及DGJ等聯(lián)鎖條件,作用是檢查道岔處于解鎖狀態(tài)方可進行轉換。由于計算機聯(lián)鎖的嚴密性,要求SFJ(或YCJ)僅在道岔給出操作命令后的一段時間內勵磁吸起,給出道岔轉換條件,最大限度防止混電等可能造成的道岔錯誤轉換。而由于9機牽引道岔各牽引點是順序傳動的,雙動道岔的最后一個牽引點1DQJ得電勵磁的時間將很長,此時若SFJ(或YCJ)的計算機驅動不足,將造成道岔不能全部轉換。因此大號碼多動道岔的SFJ(或YCJ),應根據(jù)現(xiàn)場需要單獨設定。試驗時需要全部連機確認SFJ(或YCJ)勵磁時間是否滿足道岔工作要求。
QDJ和ZHBJ的作用是通過BHJ的相關接點來實現(xiàn)的,平常需扳動道岔室外電機進行試驗,如新開站進行試驗還有條件,但若使用中設備就很難滿足。根據(jù)斷相保護器電路工作原理,道岔扳動時,三相電源通過DBQ-S輸出,室內外啟動電路正常,電機動作時,DBQ會輸出直流24 V電源使得BHJ勵磁,為了避免逐個扳動牽引點,可采用模擬24 V電源,逐個使BHJ勵磁,3臺電機就3個BHJ勵磁,6臺電機就6個BHJ勵磁,分別觀察QDJ和ZHBJ的狀態(tài)。因此試驗QDJ和ZHBJ的啟動和自閉電路,不需要來回扳動道岔進行試驗,即可檢查其聯(lián)鎖條件的正確性,提高了聯(lián)鎖核對的可行性和準確性。
試驗前需對圖紙進行圖物一致性核對,檢查各組合繼電器、阻容元件的型號、容量等,多余繼電器等器材要及時拔除。
在2012年站場改造、大修開通以及寧杭高鐵設備進行驗收試驗時,通過采用上述模擬BHJ勵磁,對QDJ和ZHBJ電路進行有效快速試驗,發(fā)現(xiàn)了多處配線錯誤和設備隱患,同時試驗項目也非常徹底,確保上述工程圓滿安全正點開通。