提速道岔电路原理及故障处理

目前我国铁路提速区段上安装的基本上是钩锁型分动外锁闭道岔，且多机牵引。根据提速区段的等级、速度的高低，安装的提速道岔可分为固定辙岔心和可动辙岔心两种，尖轨和心轨分别安装了多点牵引转辙设备。一般采用S700K型电动转辙机或者ZYJ7型电动液压转辙机作为牵引转辙设备。两种牵引设备除ZYJ7型室外控制电路主、副机的启动接点采用并联使用（目的是要保证只有主、副机全部转换到位，用接点切断转辙机的电机电源）和转辙机的动力传动方式不同外，其室内控制电路完全一致。所以无论采用S700K转辙机牵引，还是ZYJ7型转辙机牵引，控制电路的原理，故障的分析判断和处理方式基本上相同。现取S700K钩锁型分动外锁闭提速道岔来分析举例。（一）道岔启动电路（动作电路）1、1DQJ继电器电路（采用JWJXC—H125/80型继电器）（如图一）⑴、用3-4线圈来检查道岔启动前的联锁条件是否符合要求（SJ↑，DGJ↑道岔处在空闲解锁状态）和道岔需要转换的方向（定位DCJ或反位FCJ），这一点同电气集中道岔工作原理相同。⑵、在1DQJ1-2线圈自闭电路中串联了BHJ↑接点，是用来监督检查道岔的转换。道岔转换到位后，用转辙机内启动接点断开三相电机的控制电路使BHJ↓切断1DQJ的自闭电路。⑶、在1DQJ1-2线圈自闭电路中还检查了QDJ↑接点，用来检查尖轨（或心轨）几个牵引点转辙设备是否动作一致。如果其中有一台电机不动作，那么QDJ↓将切断其它几台电机的动作电路，保证尖轨（或心轨）几个牵引点的转辙设备动作的一致性。⑷、为保证2DQJ转极以后，1DQJ继电器从励磁电路可靠转到自闭电路上，1DQJ采用了缓放型继电器，即1DQJ励磁吸起↑→1DQJF↑→2DQJ转极（1DQJ3-4线断电）→控制电路通过DBQ线圈往外送电→BHJ↑→1DQJ1-2线圈自闭电路构通。2、1DQJF继电器电路（采用JWXC-480）⑴、完全复示1DQJ继电器的动作。⑵、控制2DQJ转极。⑶、用加强接点给室外转辙机送动作电源。3、2DQJ继电器电路（采用JYJXC-135/200）⑴、用1DQJ和操作控制条件（DCJ或FCJ）进行转极。⑵、用2DQJ的前接点区分定反位动作方向。⑶、在动作电路中对B、C相电源进行换相，使三相电机实现正转或反转。4、切断继电器QDJ电路（如图二）⑴、同一尖轨（或心轨）几个牵引点的BHJ↓都在落下时，QDJ励磁吸起，表示道岔处在静态位置。⑵、道岔转换时，第一个吸起的BHJ↑切断QDJ继电器第一条励磁电路。⑶、用ZBHJ↑构通QDJ第二条自闭电路。⑷、RC回路在QDJ第一条励磁电路被BHJ↑切断后，保持2-3秒的缓放时间，能可靠地转接到第二条励磁电路上，保证道岔可靠转换。⑸、由于QDJ1-2线圈有第二条励磁电路，而3-4线圈上的自闭电路意义就不大了。5、总保护继电器ZBHJ电路（如图二）⑴、对于采用多机牵引的提速道岔，尖轨和心轨各独立设置一套ZBHJ和QDJ电路。⑵、同一尖轨（或心轨）几个牵引点的BHJ都吸起后，ZBHJ才能励磁吸起。如果其中有一个牵引点的BHJ不能吸起，那么ZBHJ将不能励磁→QDJ的第二条励磁电路不能构通，QDJ经2-3秒缓放后落下后，将切断其它几个牵引点的1DQJ1-2线圈自闭电路，保证同一尖轨（或心轨）各牵引点间动作的一致性（不动都不动）。⑶、用同一尖轨（或心轨）几个牵引点的BHJ↑前接点并联构成ZBHJ的自闭电路，保证各牵引点要动就动到底，否则13秒（或30秒）切断。6、断相保护器DBQ和保护继电器BHJ电路（如图三）当三相电源缺相或三相负载断相时，为了保护三相电机不被烧坏，在道岔动作电路中设计了断相保护器电路，由断相保护器DBQ和保护继电器BHJ来实现。⑴、由于道岔平时不动作，故断相保护器的3个变压器输入线圈中无电流通过，桥式整流堆也无直流输出，因此BHJ平时处于落下状态。⑵、当道岔动作时，如果三相负载工作正常则3个变压器的输入线圈中有电流通过，在变压器Ⅱ次侧得到感应电压后，串联叠加送至桥式整流的交流输入端，经桥式整流后，得到直流电源，使BHJ励磁吸起。⑶、当发生断相时，这一相的变压器Ⅰ次侧相当于开路，其阻抗为无穷大，而另两相电源由于三相中缺少一相，故负载电流值也将变小，相位也了生变化，与其对应的变压器Ⅱ次侧的感应电压的幅值及相位也发生变化，使3个变压器Ⅱ次侧串联叠加输出的电压很低，基本趋于零，故桥式整流堆的直流输出电压也基本为零，使BHJ落下，切断1DQJ的自闭电路，起断相保护作用。⑷、新型的DBQ内部设有智能检测装置，能检测到三相负载变压器Ⅰ次侧输入线圈中是否有电压，道岔正常转换时有光电指示，并通过记时电路开关控制DBQ的直流电源输出，如果道岔转换中途受阻13秒（或30秒）后使BHJ↓，保护三相电机不被烧坏，起到限时作用（相当于TJ的功能）。7、道岔启动电路的特点⑴、采用三相五线制控制电路，定位、反位分别用三条线控制道岔转换。①、定位用X1、X2、X5三线控制。②、反位用X1、X3、X4三线控制。⑵、在电路中增加了断相保护器DBQ①、保证控制电源其中一相断相后不烧毁电机。②、用延时电路控制转换时间，防止道岔转换受阻后，长时间转动而烧毁电机。⑶、用2DQJ接点改变交流三相电动机的旋转方向，通过改变B、C相的相位来实现的。⑷、在每相动作电源的输入端接入熔丝器，其容量为5A，起过载保护作用。⑸、在三相电机的U相电路中串入遮断开关K，起人身作业安全防护作用。⑹、道岔转换到位后，靠室外转辙机内的启动接点断开三相负载电路，使BHJ落下切断1DQJ的自闭电路，恢复电路。任何一个电路都有它特定的参数和特性，就像人的生命特征一样，有体温、脉搏等。这些特征是否正常，可以通过它所表现出来的现象，对它的各种参数进行测试、分析来判断。所以我们掌握了电路的特性和参数，是准确处理和判断设备故障的依据。下面我们就来分析道岔控制电路存在哪些特定的参数和特性。（一）电压特性参数（参考值）1、正常情况下的电压行性参数⑴、动作电路①、控制电源相与相之间的电压为交流380V。②、其中一相缺少时，该相与其它两相间交流电压220V左右。③、由于线与线、线与地之间都存在电容，所以交流380V的控制电压与道岔表示电路之间用交流500V档测量时存在10-20V电压，这对判断1DQJ和1DQJF的前接点是否良好，很有帮助。⑵、道岔表示电路①、BD1-7变压器Ⅰ次（1-2线圈）交流电压220V，为防止变压器过载使用0.5A保险管进行防护；变压器Ⅱ次（3-4线圈）交流电压110V左右。②、室外道岔电缆盒内：a定位X1（或X4）+、X2-直流电压22V左右，交流55-60V左右b反位X3+、X1（或X5）-，交直流电压同上。③、分线盘或表示继电器线圈1-4测的电压极性同②所述，电压的大小，直流21V左右（变低），交流电压60V左右（变高）。④、室内R1电阻两端的电压，直流20V左右，交流50V左右。⑤、室外R2电阻两端的电压，直流11V左右，交流12V左右。如R2短路，则二极管两端电压为直流28V左右，交流45V左右。2、故障情况下的电压特性、参数和现象⑴、X1开路（这里X1包括1DQJ11至室外电机线圈W2之间开路）现象：①道岔定反位都不能扳动②定反位都无表示测试：定位：X1、X2间开路电压交流110VX4、X2间无电压反位：X1、X3间开路电压交流110VX5、X3间无电压由室内往室外逐步测试定位X1和X2或者反位X1和X3之间开路电压有与没有的分界之处，即为故障点。⑵、X2开路（这里X2指2DQJ111至TS-1接点43之间开路）现象：①道岔在反位时不能定位②道岔在定位时无表示③不影响反位启动和表示测试：道岔在定位时，由室内2DQJ111至TS-1接点43逐点对X1进行测试，交流电压105V左右，无直流。测到交流电压有与无的分界点就是故障点。⑶、X3开路（这里X3包括2DQJ121至TS-1接点13之间开路）现象：①道岔在定位时不能反位②道岔在反位时无表示③道岔在反位位置时能回定位，且有定位表示测试：测试方法（道岔在反位位置时）和电压参数同X2开路。⑷、X4开路（X4包括DBJ线圈1至电机V2线圈之间开路）现象：①道岔在定位时，无表示，且不能扳到反位②道岔在反位时有表示，反位能扳回定位（TS-1接点12至电机V2线圈之间故障除外）测试：道岔在定位位置时，测试X2、X1之间电压交流70V左右，直流38V左右，就可以判断为X4开路；然后X2对X4由室内DBJ线圈1至室外电机V2线圈进行逐点测试，测到交直流电压从无到有的分界点即为故障点。⑸、X5开路（X5包括FBJ线圈4至室外电机V2线圈间之间开路）现象：①道岔在定位位置时有表示，且定位能扳到反位（TS-1接点42至电机线圈V2之间故障除外）②道岔在反位位置时无表示，且不能扳到定位测试：道岔在反位位置时，测试X3、X1之间交流电压70V左右，直流电压38V左右时，就可以判断为X5开路；然后X3对X5由室内FBJ线圈4往外至电机线圈V2进行逐点测试，测到交直流电压从无到有的分界点，即为故障点。⑹、定表（或反表）继电器线圈开路时，电压特性同上述⑷、⑸，但道岔不影响定、反位转换。⑺、TS-1接点的第一排和第四排的5-6接点以及第二排和第三排的接点都使用道岔的表示电路中，当接点开路时不影响道岔的转换，只影响道岔的表示。测试：①X1对定位X2（或者反位X3）测得的电压特性与定位X2开路，或者反位X3开路是一样的。②开路的接点两端用M-14型万用表测得的交流电压一般在60-65V左右。⑻、R2电阻和整流堆开路现象：①不影响道岔定反位转换②道岔定反位都没有表示测试：定位X1、X2或者反位X1、X3线之间交流电压105V左右，无直流；整流堆两端电压交流也是105V左右。（二）电阻特性参数（参考值）1、信号传输电缆23.5Ω/km，环阻为47Ω/km2、R1电阻1000Ω，R2电阻300Ω3、表示继电器直流阻抗1000Ω4、BD1-7变压器Ⅱ次60Ω5、交流三相电机每相绕组直流电阻8.5Ω左右，每两相绕组之间的直流电阻在17-18Ω左右6、其它继电器直流阻抗按型号可能查到，这里不再作说明了。（三）电流特性参数（参考值）这里所讨论的电流特性主要是道岔表示电路里的电流变化规律，不考虑道岔动作电路。掌握表示电路电流特性的变化对处理混线故障很有帮助。1、正常情况下各控制线中流过的表示电流大小如下：⑴、道岔定位：①X1和X2为45mA左右；②X4为4-5mA左右；③X3和X5无电流。⑵、道岔反位：①X1和X3为45mA左右；②X5为4-5mA左右；③X2和X4无电流。2、非正常情况电流特性的变化下面只研究定位X1和X2或反位X1和X3控制线中电流的变化，其它控制线暂不讨论。⑴、X1开路时，回路中无电流⑵、X2（或X3）开路时，X1回路中有4-5mA电流。⑶、X4（或X5）开路时，X1回线中有45mA左右的电流。⑷、定位时，X2和X1、X3和X4其中之一混线时，或者反位时X3和X1、X2和X5其中之一混线时，回路中的电流为90mA左右。⑸、定位时，X2和X5混线时或者反位时X3和X4混线时，不影响表示，回路电流无变化。⑹、二极管击穿短路，回线电流接近90mA，分线盘定位X1、X2或反位X1、X3之间可测交流电压27V左右。⑺、表示电路短路时，短路电流经过三相电机线圈时形成压降，在分线盘可以测到5-10V交流电压左右。（一）道岔故障处理的基本思路1、确认故障现象，登记停用信号值班人员接车站值班员设备故障的通知后，要沉着冷静，不要慌张，到控制台后要先确认故障现象确实存在，再确认故障的影响范围，然后立即在《行车设备检查登记簿》内登记停用该设备，并向车间值班领导和段调度汇报。2、控制台分析判断设备登记停用后，应向值班员详细了解设备故障前后的具体情况，可以来回操纵道岔，观察控制台的故障及表示现象，初步确认道岔设备的地点及故障性质。3、室内继电器室观察检查、测量区分故障性质对于多机牵引的提速道岔，在室内要分清是一哪牵引点设备故障，要观察设备的控制保险、继电器等设备的安装和