劉 洋
(廈門軌道交通集團有限公司 工程師 福建 廈門)
集中監(jiān)測系統(tǒng)(MSS)是保障軌道交通正常運營、加強信號設備結(jié)合部管理、監(jiān)測信號設備狀態(tài)、發(fā)現(xiàn)信號設備隱患、反映設備運用質(zhì)量、提高維保部門維護水平和維護效率的重要支持系統(tǒng)。
MSS子系統(tǒng)對信號設備開關(guān)量和數(shù)字量的采集主要是通過采集按鈕和繼電器的未使用節(jié)點來完成數(shù)據(jù)接收并上傳至服務器,所以對MSS的數(shù)據(jù)采集需要專門設計采集電路,一般來講MSS采集電路屬于信號系統(tǒng)外圍的輔助電路,不會對設備運行產(chǎn)生影響,但如果采集電路出現(xiàn)設計失誤,設備電路由于采集電路的設計錯誤出現(xiàn)多余的支路,將會影響設備的正常使用,帶來安全隱患。
1.1 道岔表示電路原理三相交流五線制道岔控制電路按照動作過程,由啟動電路、動作電路和表示電路構(gòu)成。啟動電路是道岔接受聯(lián)鎖指令的電路,動作電路是轉(zhuǎn)轍機牽引道岔動作的電路,表示電路是把道岔位置反映到信號樓里的電路。
轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)動過程中先斷開原有表示電路,道岔處于四開狀態(tài),轉(zhuǎn)動到位后接接通新表示,通過表示電路溝通定位表示繼電器/反位表示繼電器(DBJ/FBJ)將道岔位置反映到信號樓里。圖1為單機單動道岔定位表示電路原理圖,反位表示電路類似。
圖1 道岔定位表示電路原理圖
當線路中出現(xiàn)大號碼道岔,無法通過單機牽引帶動道岔動作時,或出現(xiàn)交叉渡線,以及在岔區(qū)需要通過道岔聯(lián)動來保證進路安全時,就要用到多機控制電路。多機控制電路是在單機控制電路的基礎(chǔ)上組合而來,每個牽引點設置一個單機控制電路的組合,增加錯峰啟動、切斷保護電路,雙動道岔再增加順序啟動電路。道岔位置通過串聯(lián)每個單機的DBJ/FBJ溝通總定位表示繼電器/總反位表示繼電器(ZDBJ/ZFBJ)。多機控制電路原理如圖2所示。
圖2 多機控制電路表示電路原理圖
電氣集中電路設計多采用定型組合的方式以提高施工進度。單機單動道岔JDZ 組合中設置有DBJ、FBJ、DCJ、FCJ、SJ、1RC、2ZBHJ、2QDJ、1ZBHJ、1QDJ(單動道岔和雙動單機牽引道岔JDZ 組合中,2ZBHJ、2QDJ、1ZBHJ、1QDJ 不插);JDF 組合中設置有1DQJ、2DQJ、DBJ、FBJ、BB、R1、DBQ、BHJ、1DQJF(單動道岔JDF 組合中DBJ、FBJ 不插)。因此,一組單動道岔采用了1個JDZ組合和1個JDF組合,表示繼電器采用JDZ 組合中的DBJ/FBJ。單機雙動道岔采用1個JDZ組合和各分動道岔的JDF組合,各分動道岔JDF組合中的DBJ/FBJ給出分表示,JDZ組合中的DBJ/FBJ 通過串聯(lián)每個單機的DBJ/FBJ 得出ZDBJ/ZFBJ。
1.2 道岔表示電壓監(jiān)測原理監(jiān)測系統(tǒng)通過采集分線盤處電壓間接得出DBJ/FBJ 電壓。圖3 為道岔表示電壓采集結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3 道岔表示電壓采集結(jié)構(gòu)示意圖
如上圖所示,交流道岔表示電壓采樣位置為:定表電壓采樣分線盤X2、X4;反表電壓采樣分線盤X3、X5。
道岔表示電壓采集四根線引入道岔表示零散定型組合側(cè)面,經(jīng)繼電器底座后進入繼電器內(nèi)部,經(jīng)過隔離防范后進入采集器母板,經(jīng)過隔離轉(zhuǎn)換后,采用現(xiàn)場總線方式通過光隔后進入接口通信分機。接口通信分機位于采集機柜上,它的主要作用是將采集器傳送的信息處理后送至MSS站機,并通過顯示器顯示表示電壓的實時數(shù)值。
1.3 單動道岔監(jiān)測電路設計及存在的問題在廈門軌道交通1 號線中正線使用的是雙機牽引道岔,場段主要使用的是單機雙動道岔或單機單動道岔。道岔控制電路的設計中,所有類型道岔(雙機雙動,單機雙動,單機單動)均使用統(tǒng)一的組合內(nèi)部配線,因此在場段的單機單動道岔也在JDF組合中配置了DBJ/FBJ,其中DBJ/FBJ使用JPXC 1000型繼電器,線圈電阻500 Ω×2,其額定電壓24V,工作值約16 V。
在單動道岔監(jiān)測電路中沒有考慮到現(xiàn)場實際情況即單機單動JDF 沒有DBJ/FBJ 的情況,針對單機單動道岔,依然采集其JDF組合的DBJ/FBJ。導致監(jiān)測采集不到這些道岔的表示狀態(tài)。
為了保證監(jiān)測系統(tǒng)的正常采集,現(xiàn)場在單機單動JDF 組合中插上DBJ/FBJ。單機單動JDF 組合中插上DBJ后的電路原理如圖4所示。
圖4 單機單動JDF組合中插上DBJ后電路圖
但是在單機單動JDF 組合中插上了DBJ/FBJ 繼電器后,DBJ 線圈1、4 結(jié)點通過JDF 組合2 DQJ 的113、132 結(jié)點,側(cè)面端子05-4、04-3,接至JDZ 組合側(cè)面端子05-1、05-2,JDZ 組合DBJ 線圈1、4 結(jié)點(FBJ 線圈1、4 結(jié)點通過JDF 組合2DQJ 的122、133結(jié)點,側(cè)面端子04-1、05-5,接至JDZ組合側(cè)面端子05-3、05-4,JDZ組合FBJ線圈1、4結(jié)點)其JDF組合DBJ/FBJ 的勵磁電路與JDZ 組合的DBJ/FBJ 的勵磁電路構(gòu)成了并聯(lián)電路,使得其在道岔表示電路中的直流部分分壓降低,現(xiàn)場實測降低至16 V 左右,這些繼電器都處于可靠吸起的邊緣狀態(tài),拔除新裝的DBJ/FBJ 繼電器后,現(xiàn)場實測電壓為21 V 左右符合繼電器的正常工作電壓。
2.1 整改方案的制定通過車間內(nèi)部專業(yè)技術(shù)小組討論,得出兩種解決方案。
第一種方案為:根據(jù)定型圖接線,將JDF組合上DBJ/FBJ 拆除,更改組合內(nèi)部配線和外部接線,將JDF 組合DBJ/FBJ 上的監(jiān)測采集線改至JDZ 組合的DBJ/FBJ上。
此方案優(yōu)點是簡化了電路,使員工易理解;節(jié)省備品;可以縮短故障處理時間。缺點是施工難度大,需動組合內(nèi)部配線。
第二種方案為:保留JDF 組合中的DBJ/FBJ,更改組合外部配線,使JDZ中的DBJ/FBJ復示JDF組合中的DBJ/FBJ的動作。
此方案優(yōu)點是不需更改組合內(nèi)部配線,只需要更改外部配線;容易施工。缺點是跟定型圖不符;增加故障點。
經(jīng)車間內(nèi)部討論,最后決定采用方案一,恢復監(jiān)測系統(tǒng)原有的功能。
2.2 整改方案的實施采用方案一,在原本DBJ/FBJ 繼電器結(jié)點夠用的情況下不增加DBJ/FBJ 繼電器,使用原JDZ 中的DBJ/FBJ 繼電器結(jié)點作為監(jiān)測采集用。
此次整改共涉及高崎停車場和車輛段信號設備室15架組合柜、2架監(jiān)測柜共52組道岔相關(guān)配線修改及調(diào)試,計劃在10個天窗點完成。
具體施工步驟如下:
拆除單動道岔JDF組合中的繼電器DBJ和FBJ,拆除設備由運營信號班組保管相關(guān)設備。
拆除相應監(jiān)測機柜相應層中11、12位接線端子配線和相應組合柜側(cè)配線。
新增相應監(jiān)測機柜相應層中11、12位接線端子配線和相應組合柜側(cè)01-15、01-17配線。
新增單動道岔JDZ 組合內(nèi)配線:(DBJ)3-32~01-15;3-31~01-14;(FBJ)4-32~01-17;4-31~01-16。
對廈門地鐵1號線場段單動道岔表示電壓過低問題的專項整改取得明顯效果:監(jiān)測系統(tǒng)采集結(jié)果表明原故障點繼電器電壓,均由整改前15 V~16V左右變?yōu)?0 V 以上,符合安全運行要求,道岔表示電壓過低問題得到根本解決,恢復了場段監(jiān)測系統(tǒng)設計功能,為地鐵旅客運輸安全提供了保證。