焦凱強(qiáng)

（國(guó)能朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司原平分公司，山西忻州 034100）

0 引言

隨著鐵路運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，信號(hào)設(shè)備也在不斷進(jìn)步，道岔設(shè)備由最早的手扳道岔發(fā)展到直流電動(dòng)道岔，再發(fā)展到交流電動(dòng)道岔。通過(guò)對(duì)交流電動(dòng)液壓道岔電路各項(xiàng)參數(shù)的長(zhǎng)期研究分析，對(duì)道岔的室外電路故障進(jìn)行分類、總結(jié)、歸納，對(duì)同一故障通過(guò)多個(gè)方法進(jìn)行分析，為故障查找提供更多途徑。

1 表示電路故障

液壓道岔表示電路原理結(jié)構(gòu)（圖1）主要分為兩部分，第一部分是整流回路，第二部分是經(jīng)過(guò)電機(jī)線圈的電感抑制支路。二極管半波整流電路只能使表示繼電器在交流電的正半周期獲得單方向直流電，另外半個(gè)周期是通過(guò)經(jīng)過(guò)電機(jī)電感支路的抑制使其繼續(xù)吸起。兩個(gè)電路必須均在完整狀態(tài)，任何一個(gè)電路存在問(wèn)題繼電器均不能保持吸起。故障查找前首先應(yīng)核對(duì)室內(nèi)外道岔位置一致性，如果室內(nèi)外不一致，即使整個(gè)電路沒有任何問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致沒有表示。室外在定位時(shí)，應(yīng)確保室內(nèi)2DQJ在吸起位置，如發(fā)現(xiàn)不一致，應(yīng)將該道岔向定位操縱，使得2DQJ吸起，以此保證2DQJ 的位置與室外道岔的位置一致。

圖1 液壓道岔原理

1.1 表示電路開路故障

以1、3 排接點(diǎn)閉合定位為例。在確保室內(nèi)外一致之后，測(cè)試室外電纜盒內(nèi)接線端子，正常情況下定位時(shí)測(cè)得1、2 端子交流電壓62 V、直流電壓22 V，1、4 端子交流電壓8 V、直流電壓0 V，以上電壓值只做參考，由于設(shè)備電氣特性不同及傳輸距離遠(yuǎn)近會(huì)有小的變化。

1.1.1 二極管支路開路故障

二極管支路的公式圖如下：主機(jī)電纜盒1 端子—電機(jī)J1 端子—電機(jī)J2 端子—主機(jī)35 端子—主機(jī)36 端子—主機(jī)電纜盒12 端子—副機(jī)電纜盒12 端子—副機(jī)36 端子—副機(jī)35 端子—副機(jī)46 端子—副機(jī)電纜盒1 端子—二極管正極—二極管負(fù)極—副機(jī)電纜盒2 端子—副機(jī)25 端子—副機(jī)16 端子—副機(jī)15 端子—副機(jī)34 端子—副機(jī)33 端子—副機(jī)43 端子—副機(jī)電纜盒7 端子—主機(jī)電纜盒7 端子—主機(jī)16 端子—主機(jī)15 端子—主機(jī)34 端子—主機(jī)33 端子—主機(jī)43 端子—主機(jī)電纜盒2 端子。

如果電纜盒1、2 端子測(cè)得電壓為交流108 V，可以判斷為主機(jī)2 線上存在開路點(diǎn)，即公示圖中除主機(jī)電纜盒1 端子—電機(jī)J1 端子外的電路中存在開路點(diǎn)。測(cè)試時(shí)使用交流電壓檔，一支表筆測(cè)試主機(jī)電纜盒1 端子，另一支表筆測(cè)試主機(jī)電纜盒7端子，如果測(cè)得108 V，則說(shuō)明公式圖中主機(jī)電纜盒2 端子至主機(jī)電纜盒7 端子之間的電路沒有問(wèn)題，此時(shí)主機(jī)電纜盒7 端子表筆不動(dòng)，將主機(jī)電纜盒1 端子的表筆移至主機(jī)電纜盒12 端子，測(cè)得電壓仍為108 V，說(shuō)明公式圖中的電纜盒1 端子—電機(jī)J1 端子—電機(jī)J2 端子—主機(jī)35 端子—主機(jī)36 端子—主機(jī)電纜盒12 端子間的電路沒有問(wèn)題。此時(shí)測(cè)試副機(jī)電纜盒7 端子與12 端子，測(cè)得電壓為0 V，則說(shuō)明主機(jī)電纜盒7 端子至副機(jī)電纜盒7 端子或主機(jī)電纜盒12 端子至副機(jī)電纜盒的12 端子之間存在開路點(diǎn)。由圖1 可知，副機(jī)12 線與13 線通過(guò)主機(jī)安全接點(diǎn)連通，因此可以通過(guò)測(cè)試副機(jī)電纜盒7 端子與13 端子進(jìn)行判斷，如果有108 V 交流電，則說(shuō)明主機(jī)12 端子至副機(jī)12 端子之間電纜開路，反之說(shuō)明主機(jī)7 端子至副機(jī)7 端子開路。

1.1.2 電感線圈支路開路故障

電感線圈支路的公式圖為：主機(jī)電纜盒1 端子—電機(jī)J1 端子—電機(jī)J3 端子—主機(jī)42 端子—主機(jī)12 端子—主機(jī)11 端子—主機(jī)21 端子—主機(jī)電纜盒4 端子。

由于道岔表示電路中的兩個(gè)支路是相輔相成的，所以測(cè)試電纜盒1、2 端子，如果測(cè)得電壓為交流70 V，比正值62 V 略微升高的電壓值，即為電機(jī)感性線圈的抑制電壓，升高的原因是由于電感線圈支路的抑制作用消失所致。所以此時(shí)就可以判定故障點(diǎn)為4 線電感線圈支路開路，公式圖為：電機(jī)J3 端子—主機(jī)42 端子—主機(jī)12 端子—主機(jī)11 端子—主機(jī)21 端子—主機(jī)電纜盒4 端子，在其中存在開路點(diǎn)，此時(shí)使用交流電壓檔一只表筆在主機(jī)電纜盒1 端子固定不動(dòng)，另一支表筆依次在公式圖所列端子之間移動(dòng)，找到上個(gè)數(shù)值和后一個(gè)數(shù)值不一樣的點(diǎn)即為故障點(diǎn)?？偨Y(jié)為：電壓由有到無(wú)，或是由無(wú)到有，即故障點(diǎn)。

1.1.3 表示干路開路故障

道岔表示干路開路，也就是二極管支路和電感線圈支路同時(shí)開路，即是1 線開路，公式圖為：主機(jī)電纜盒1 端子—電機(jī)J1 端子。

測(cè)試主機(jī)電纜盒1、2 端子電壓為交流115 V，則說(shuō)明1 線存在開路點(diǎn)，測(cè)試方法是2 端子上表筆不動(dòng)，另一只表筆在1 線上順次移動(dòng)，突變點(diǎn)就是故障點(diǎn)。

1.2 表示電路短路故障

對(duì)于短路故障查找首先需要核對(duì)室內(nèi)外設(shè)備的一致性，室外設(shè)備在哪個(gè)位置就向哪個(gè)位置操動(dòng)，短路故障在核對(duì)操動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)操動(dòng)后跳空開的現(xiàn)象，因此要在操動(dòng)后檢查空開是否落下，發(fā)現(xiàn)落下后及時(shí)合起。

短路故障處理可以分為電壓法和電流法，電壓法又分為單卡法、雙卡法。每種方法均各有利弊，現(xiàn)對(duì)每種方法逐個(gè)進(jìn)行說(shuō)明。

1.2.1 單卡法

所謂單卡法即使用單張卡片將動(dòng)接點(diǎn)與靜接點(diǎn)卡開，對(duì)短路點(diǎn)的具體范圍進(jìn)行區(qū)分。對(duì)道岔室內(nèi)外位置進(jìn)行核對(duì)確保一致后，在主機(jī)電纜盒使用電壓檔測(cè)試1 端子與2 端子、1 端子與3 端子、1 端子與4 端子、1 端子與5 端子上的電壓值，如果測(cè)得數(shù)據(jù)中出現(xiàn)任意兩個(gè)相等的則說(shuō)明這兩根線存在短路，如道岔定位時(shí)測(cè)得1 端子與2 端子電壓為20 V、1 端子與3 端子也電壓為20 V，則說(shuō)明2 線與3 線短路，此時(shí)一支表筆測(cè)試電纜盒2 端子，另一支表筆測(cè)試電纜盒3 端子，電壓為0 V（由于福祿克15B 型多用表的精度為0.01 V，在測(cè)到電壓為絕對(duì)0 V 時(shí)就說(shuō)明是絕對(duì)等電位點(diǎn)，即一根線，而對(duì)于任何非等電位連線均可測(cè)到小幅度電壓值，此電壓值為感應(yīng)電壓值），也就是二極管支路短路。此時(shí)表筆不動(dòng)，用卡片卡開主機(jī)的15、16 接點(diǎn)，測(cè)得電壓升高，說(shuō)明2 線的短路點(diǎn)在16 端子之后。同理，用卡片卡開主機(jī)的35、36 接點(diǎn)測(cè)得電壓升高，說(shuō)明3 線的短路點(diǎn)在36 端子之后，依照此原理可以快速找到故障點(diǎn)。注意當(dāng)一個(gè)端子上有兩根電纜線時(shí)應(yīng)提前核對(duì)其去向。

1.2.2 雙卡法

所謂雙卡法即使用兩張卡片將兩根短路線中的動(dòng)接點(diǎn)與靜接點(diǎn)卡開，然后測(cè)試被兩張卡片卡開前后的線路以區(qū)分故障范圍。以2 線與3 線短路為例，用卡片分別卡開主機(jī)的15、16 接點(diǎn)與35、36 接點(diǎn)，測(cè)試15 接點(diǎn)和35 接點(diǎn)，如果電壓為0 V，則說(shuō)明短路點(diǎn)在測(cè)試的這兩個(gè)點(diǎn)之前；如果測(cè)試到一個(gè)小電壓值，則此時(shí)測(cè)試16 接點(diǎn)和36 接點(diǎn)，如果電壓為0 V，則說(shuō)明故障點(diǎn)在這兩個(gè)接點(diǎn)之后；如果測(cè)得數(shù)據(jù)依舊為小電壓，再次測(cè)試15 接點(diǎn)和36 接點(diǎn)，如果測(cè)得電壓值為0 V，則說(shuō)明短路點(diǎn)一個(gè)在15接點(diǎn)之前，一個(gè)在36 接點(diǎn)之后；如果測(cè)得數(shù)據(jù)依舊為小電壓，此時(shí)再次測(cè)試16 接點(diǎn)和35 接點(diǎn)，如果測(cè)得電壓值為0 V，則說(shuō)明短路點(diǎn)一個(gè)在35 接點(diǎn)之前一個(gè)在16 接點(diǎn)之后。在判斷出具體方向后逐段壓縮故障范圍，最終判斷出具體故障點(diǎn)。

單卡法和雙卡法原理相同均屬于電壓法查找故障，其弊端在于后期需要甩線來(lái)區(qū)分具體的故障點(diǎn)，另一方面就是需要對(duì)配線非常熟悉，不然很容易出錯(cuò)。

1.2.3 卡流法

卡流法，即卡流鉗測(cè)電流法，以正常電流值為參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，短路后測(cè)試電流值，電流突變點(diǎn)即是故障點(diǎn)。以1、3 排接點(diǎn)閉合定位為例，設(shè)備正常時(shí)1 線電流是52 mA、2 線是45 mA、4 線是7 mA以此為具體參數(shù)。

道岔在定位時(shí)，在和室內(nèi)核對(duì)完位置后，先確定哪兩根線之間短路。例如2 線與3 線短路（二極管支路短路），此時(shí)主機(jī)電纜盒內(nèi)測(cè)得2 端子上的軟線電流為95 mA，再次測(cè)得主機(jī)電纜盒7 端子上的軟線電流為95 mA 按照表示電路二極管支路公式圖進(jìn)行測(cè)試，電流突變點(diǎn)即為故障點(diǎn)，可用相同方法對(duì)于3 線上的短路點(diǎn)進(jìn)行查找。在此需要注意的是，3 線中的主機(jī)電纜盒的3 端子至主機(jī)35 端子和3 線另外一根延長(zhǎng)線，即主機(jī)14 接點(diǎn)至44 接點(diǎn)、至13線、至8 線正常參數(shù)電流均是0 mA?？鞣偨Y(jié)起來(lái)即為電流由有到無(wú)或是由無(wú)到有即為故障點(diǎn)，有電流往后找，沒電流往前找。

卡流鉗法的優(yōu)點(diǎn)在于不用甩線，缺點(diǎn)在于有的線本身不帶電流，短路后需要借用電源才能進(jìn)行查找。

1.3 表示電路極性不正確

電路極性不正確時(shí)也不能使繼電器吸起，一般是由于配線交叉導(dǎo)致。此時(shí)主要區(qū)分的是定反位均極性反不吸起，還是某一位置極性反不吸起。對(duì)于第一種情況直接考慮二極管支路末端存在接反即可；對(duì)于第二種情況，應(yīng)將道岔操到不吸起位置，由二極管末端進(jìn)行查找。以定位不吸起為例，測(cè)試時(shí)選用直流電壓檔測(cè)試副機(jī)電纜盒1、2 端子，1 端子接表筆正極2 端子接表筆負(fù)極測(cè)試電壓極性是否正常，如果正常此時(shí)正表筆接副機(jī)電纜盒12 端子負(fù)表筆接電纜盒7 端子測(cè)試極性是否正常，如果不正常則說(shuō)明錯(cuò)線交叉點(diǎn)在副機(jī)，一個(gè)表筆在電纜盒7 端子固定，另一只表筆在12 線上移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電壓突變點(diǎn)即為交叉點(diǎn)，同理找出另一個(gè)交叉點(diǎn)。

2 啟動(dòng)電路故障查找

啟動(dòng)開路故障一般比較簡(jiǎn)單，單操時(shí)聽到嗡的一聲，可以判斷為電機(jī)缺一相電，以1、3 排接點(diǎn)閉合為定位為例，此時(shí)一只表筆固定在機(jī)內(nèi)插接器的J1 端子上，另一只表筆測(cè)試方向盒1 端子電壓為0 V 說(shuō)明完好，依次測(cè)J2 端子與電纜盒3 端子，測(cè)J3端子與電纜盒4 端子，有電壓時(shí)即為開路線，然后按照其啟動(dòng)電路測(cè)試。需要注意的是，如果定位時(shí)當(dāng)表示良好道岔操不動(dòng)，則必然為電纜盒3 端子至電機(jī)的J2 端子之間存在斷線。

啟動(dòng)短路故障的查找方法和表示短路故障的查找方法類似。

3 結(jié)束語(yǔ)

維修人員在日常道岔維修作業(yè)中比較側(cè)重于機(jī)械部分的故障處理，很少去研究電路，而道岔電路故障的發(fā)生有時(shí)是毫無(wú)征兆的，此時(shí)現(xiàn)場(chǎng)維修人員將面臨巨大壓力。電路故障不像機(jī)械故障可以看得見摸得著，如果不能在有效時(shí)間內(nèi)快速處理，將會(huì)嚴(yán)重影響到運(yùn)輸暢通，因此平日的學(xué)習(xí)也應(yīng)更多注重電路方面，只有把電路弄通、弄懂之后才會(huì)在處理故障時(shí)做到心中有數(shù)，不慌不亂。