城軌信號微機監(jiān)測設(shè)備的維護(hù)-交流道岔監(jiān)測采集原理及應(yīng)用

交流轉(zhuǎn)轍機動作電流曲線分析一、三相交流電動轉(zhuǎn)轍機監(jiān)測概述二、三相交流轉(zhuǎn)轍機監(jiān)測原理三、交流道岔正常電流曲線分析四、交流道岔故障案例曲線分析本講主要內(nèi)容知識準(zhǔn)備相關(guān)知識

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三相交流電動轉(zhuǎn)轍機監(jiān)測概述三相交流電動轉(zhuǎn)轍機動作電氣特性參數(shù)的監(jiān)測內(nèi)容主要包括：電壓、電流、動作電流曲線、動作功率曲線、1DQJ狀態(tài)、定位/反位表示。通過對三相交流電動轉(zhuǎn)轍機電流、功率、開關(guān)量的監(jiān)測，繪制交流道岔動作曲線，為信號維護(hù)人員分析交流道岔狀態(tài)提供輔助。相關(guān)知識（一）三相交流轉(zhuǎn)轍機電流/功率采樣模塊三相交流電動轉(zhuǎn)轍機電流/功率采樣模塊主要用于三相交流電動轉(zhuǎn)轍機動作電流和功率隔離采樣，其接線示意圖如下圖。相關(guān)知識（二）監(jiān)測點三相交流轉(zhuǎn)轍機在組合選取動作電路回線，電流/功率采集模塊就近安裝在提速道岔組合的斷相保護(hù)器DBQ后面。相關(guān)知識（三）1DQJ和定/反位表示的監(jiān)測三相交流轉(zhuǎn)轍機的1DQJ和定/反位表示的監(jiān)測原理和方式同直流道岔。（1）定反位表示從DBJ、FBJ的空接點采集。（2）1DQJ接點狀態(tài)的監(jiān)測同直流轉(zhuǎn)轍機。交流道岔電流功率采集機原理圖C相B相A相

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三相交流轉(zhuǎn)轍機監(jiān)測原理（1）電壓采集：在DBQ輸入端子（11,31,51），1DQJ之前；（2）電流采集：將DBQ輸出（21,41,61）至后續(xù)電路的線纜在電流互感器穿芯采集。以交大微聯(lián)的微機監(jiān)測系統(tǒng)為例相關(guān)知識交流道岔電流功率采集配線圖（1）每個智能采集單元可以監(jiān)測一組道岔的三相交流電壓、三相交流電流、1DQJ開關(guān)量狀態(tài)、定/反位狀態(tài)，完成功率計算。（2）每塊CPU板最多連接30個智能采集單元，監(jiān)測30組道岔；根據(jù)車站交流道岔的數(shù)目的多少配置相應(yīng)數(shù)量的智能采集單元和CPU板。

二

三相交流轉(zhuǎn)轍機監(jiān)測原理完整圖連接圖分析相關(guān)知識（一）分析說明為保證道岔動作電流曲線分析效果，應(yīng)做好以下幾點：（1）熟悉《維規(guī)》中的標(biāo)準(zhǔn)，掌握道岔工作電流大小及道岔轉(zhuǎn)換時間，能及時發(fā)現(xiàn)道岔運用過程中特性超標(biāo)現(xiàn)象。S700K工作電流不大于2A、動作時間不大于6.6s；ZDJ9不大于2A，動作時間不大于5.8s；ZYJ7電液轉(zhuǎn)轍機工作電流不大于1.8A，型號不一對應(yīng)動作時間不一樣（8.5、7.5、9s不等），但都長于前兩種。（2）了解交流轉(zhuǎn)轍機控制電路工作原理。（3）掌握正常情況下的標(biāo)準(zhǔn)動作電流曲線及標(biāo)準(zhǔn)功率曲線。（4）當(dāng)?shù)啦戆l(fā)生故障后，及時將故障曲線存儲，便于今后調(diào)看參考。

三

三相交流電動轉(zhuǎn)轍機動作電流曲線分析相關(guān)知識（二）交流轉(zhuǎn)轍機單機控制電路原理簡介1、1DQJ（1DQJF）勵磁

1DQJ檢測聯(lián)鎖條件，當(dāng)轉(zhuǎn)換道岔的要求均滿足時，1DQJ勵磁吸起。

相關(guān)知識2、室外道岔轉(zhuǎn)換

2DQJ轉(zhuǎn)極后，將室內(nèi)380V交流電源經(jīng)斷相保護(hù)器（DBQ）后送至室外溝通啟動電路。

在道岔正常轉(zhuǎn)換過程中，BHJ吸起為1DQJ提供了自閉電路，使1DQJ、1DQJF保持在吸起狀態(tài)，不間斷地向室外送電。若啟動電路因故障造成三相電流斷電或缺相時，BHJ落下切斷1DQJ自閉電路，停止向室外電機送電，起到保護(hù)電機的作用。

相關(guān)知識3、道岔轉(zhuǎn)換完畢

當(dāng)?shù)啦磙D(zhuǎn)換到位后，自動開閉器接點轉(zhuǎn)換切斷了道岔啟動電路，此時BHJ落下，使1DQJ進(jìn)入緩放狀態(tài)。《維規(guī)》中規(guī)定：24V條件下，JWJXC-125/80型繼電器在失磁時緩放時間不小于0.5s。1DQJ落下后，集中監(jiān)測系統(tǒng)停止對道岔動作電流的記錄。相關(guān)知識（三）單動多機道岔動作特殊點1、順序動作

單動多機道岔在單機道岔控制電路的基礎(chǔ)上進(jìn)行組合，除每個牽引點設(shè)置一套單機道岔控制電路外，還增加了順序啟動、故障保護(hù)、串聯(lián)表示等電路。多機牽引道岔根據(jù)道岔轍叉號的大小，分為雙機牽引、四機牽引、五機牽引、九牽引等不同設(shè)置，其基本原理相同。以五機為例介紹。

五機道岔分為尖軌三機（J1,J2,J3）、心軌兩機（X1,X2）。道岔在接通啟動電路的瞬間會出現(xiàn)一個較高的電流峰值，為避免多個電機同時動作時啟動峰值疊加對交流轉(zhuǎn)轍機電源模塊造成沖擊，多機牽引道岔在電路設(shè)計為按順序依次傳遞。同一瞬間最多有兩臺電機同時接通啟動電路。

相關(guān)知識1、順序動作相關(guān)知識2、故障停轉(zhuǎn)

為避免一個牽引點因故未能動作，其他牽引點仍在轉(zhuǎn)換造成設(shè)備損害，多機牽引道岔設(shè)備為“一機不能轉(zhuǎn)，其他都不轉(zhuǎn)”，實現(xiàn)動作一致性。此功能是由切斷繼電器（QDJ）和總保護(hù)繼電器（ZBHJ）實現(xiàn)的。

相關(guān)知識2、故障停轉(zhuǎn)

特殊電路說明：九機牽引機部分五機牽引道岔設(shè)置了尖軌按鈕（JGAJ）和心軌按鈕（XGAJ），在處理故障時可用來屏蔽“一機不能轉(zhuǎn)，其他都不轉(zhuǎn)”的功能。

相關(guān)知識3、串聯(lián)表示

多機牽引道岔設(shè)置了定位總表示繼電器和反位總表示繼電器，在檢查尖軌機心軌各分動轉(zhuǎn)轍機的DBJ(或FBJ)均在吸起狀態(tài)時，相應(yīng)的總表示繼電器方可吸起。

相關(guān)知識（四）雙動多機道岔動作特殊點（1）在第二動道岔1DQJ勵磁電路的KF電源末端接入第一動道岔的2DQJ轉(zhuǎn)極后的接點。確保在扳動道岔時，第一動1DQJ先于第二動1DQJ吸起。（2）在第二動道岔1DQJ的勵磁電路中接入第一動動作開始繼電器（DKJ）和動作完成（DWJ）的后接點。

相關(guān)知識1、道岔正常動作電流曲線分析（五）道岔正常動作電流曲線分析通過曲線分析能了解道岔轉(zhuǎn)換時的運用質(zhì)量，還能在故障時進(jìn)行輔助判斷，指導(dǎo)現(xiàn)場有針對性地進(jìn)行故障處理。相關(guān)知識動作步驟分析：第一步：1DQJ吸起：1DQJ吸起后，道岔動作電流曲線開始記錄；第二步：2DQJ轉(zhuǎn)極：在2DQJ轉(zhuǎn)極時，動作電流曲線將出現(xiàn)一個較大峰值，說明道岔啟動電路已接通，道岔開始動作；第三步：道岔動作：道岔動作過程分為解鎖、轉(zhuǎn)換、鎖閉三步。解鎖與轉(zhuǎn)換的分界點以斥離尖軌開始動作為準(zhǔn)，鎖閉時以斥離尖軌密貼到位為準(zhǔn)。第四步：啟動電路斷開：道岔轉(zhuǎn)換完畢，自動開閉器接點轉(zhuǎn)換，斷開啟動電路，使BHJ落下，1DQJ自閉電路斷開進(jìn)入緩放狀態(tài)。在1DQJ緩放時間內(nèi)，啟動電路中仍有兩相小電流存在（簡稱“小尾巴”）；第五步：1DQJ落下：1DQJ經(jīng)過緩放后落下，停止記錄道岔動作曲線。相關(guān)知識2、道岔動作曲線中的“小尾巴”曲線（1）“小尾巴”曲線形成原理相關(guān)知識（2）“小尾巴”曲線作用道岔動作曲線中的“小尾巴”能反映出表示通道的狀態(tài)。1）反位向定位扳動時，動作曲線后的“小尾巴”說明X1,X2間室外表示通道（含二極管及電阻）正常溝通；2）定位向反位扳動時，動作曲線后的“小尾巴”說明X1,X3間室外表示通道（含二極管及電阻）正常溝通。3）每次扳動時道岔“小尾巴”數(shù)值應(yīng)保持穩(wěn)定，“小尾巴”電流值發(fā)生變化通常說明室外二極管及電阻發(fā)生了變化。相關(guān)知識3、道岔五條外線的判斷方法交流轉(zhuǎn)轍機均采用五線制道岔控制電路，在扳動道岔時，五條外線的作用如下表所示。道岔動作方向使用外線與三相交流轉(zhuǎn)轍機電源對應(yīng)“小尾巴檢查外線反位向定位扳動X1A相√X2B相√X5C相定位向反位扳動X1A相√X4B相X3C相√相關(guān)知識3、道岔五條外線的判斷方法交流轉(zhuǎn)轍機典型案例曲線分析一、道岔動作電流案例曲線分析說明二、交流轉(zhuǎn)轍機典型案例分析本講主要內(nèi)容知識準(zhǔn)備相關(guān)知識

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動作電流案例曲線分析說明交流轉(zhuǎn)轍機五條外線均參與了道岔啟動與表示，某些故障會直接影響道岔斷表示，因而將道岔放置在無表示位置上直接通過檢查表示通道判斷故障點更為便捷。本節(jié)案例中對動作電流的分析是以道岔在原位置表示正常時進(jìn)行扳動的場景進(jìn)行判斷的，能排除原位置表示電路可檢測的部分故障。相關(guān)知識1、三相電流數(shù)據(jù)均為零（一）單機道岔典型案例分析（1）案例曲線

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交流轉(zhuǎn)轍機典型案例分析相關(guān)知識1、三相電流數(shù)據(jù)均為零（2）曲線分析道岔扳動后無表示，說明其1DQJ已勵磁，2DQJ已轉(zhuǎn)極，接通道岔啟動電路，向室外送電。此時道岔三相動作電流均為零，說明啟動電路三相均處于開路狀態(tài)，DBQ因無電流流過而無直流電壓輸出，導(dǎo)致BHJ無法吸起，1DQJ無法自閉，0.8s后即落下。（3）常見原因1）交流轉(zhuǎn)轍機電源斷或該道岔啟動空開跳；2）斷相保護(hù)器故障。相關(guān)知識2、道岔動作電流曲線只記錄兩相0.5A左右電流（1）案例曲線相關(guān)知識（2）曲線分析曲線形同于“小尾巴”電流，說明1DQJ、1DQJF均已吸起，但未出現(xiàn)電流說明2DQJ未轉(zhuǎn)極。（3）常見原因1）2DQJ勵磁電路不良；2）2DQJ繼電器特性不良。2、道岔動作電流曲線只記錄兩相0.5A左右電流相關(guān)知識3、道岔三相動作電流數(shù)值正常，動作時間僅1s。（1）案例曲線相關(guān)知識（2）曲線分析道岔動作曲線只記錄1s，說明1DQJ吸起1s后即落下，由此可判斷，在2DQJ轉(zhuǎn)極后1DQJ無法自閉，需要對1DQJ自閉電路中涉及的繼電器（如QDJ、BHJ等）電路進(jìn)行檢查。（3）常見原因1）DBQ不良、無輸出或BHJ自身故障，導(dǎo)致BHJ無法吸起；2）1DQJ自閉電路中各接點接觸不良或繼電器線圈故障，導(dǎo)致1DQJ無法自閉。3、道岔三相動作電流數(shù)值正常，動作時間僅1s相關(guān)知識4、道岔三相動作電流其中一相電流值為0A（1）案例曲線相關(guān)知識（2）曲線分析該曲線為斷相曲線，導(dǎo)致BHJ無法吸起，使1DQJ因無法自閉而落下。（3）常見原因啟動電路通道開路。4、道岔三相動作電流其中一相電流值為0A相關(guān)知識（4）道岔動作電流缺相原因匯總相關(guān)知識5、道岔三相動作電流突升（1）案例曲線相關(guān)知識（2）曲線分析交流轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換過程中，動作電流值應(yīng)穩(wěn)定，即使因尖軌夾異物、道岔不解鎖等外阻力造成電機空轉(zhuǎn)時，其動作電流也只會有輕微的變化，不會明顯升高，如果出現(xiàn)電流值明顯增大，其原因通常是轉(zhuǎn)轍機機內(nèi)卡阻或電機不良。（3）常見原因1）機內(nèi)卡阻；2）電機不良。5、道岔三相動作電流突升相關(guān)知識6、道岔動作曲線某一相電流抖動下降（1）案例曲線相關(guān)知識（2）曲線分析道岔動作電流曲線中某一相電流明顯下降，且另兩相同時上升，通常是該相電流通道存在接觸不良，此時需根據(jù)“外線判別法”，分析出是哪一通道的問題，再進(jìn)行相應(yīng)處理。（3）常見原因1）通道各部接觸不良；2）電纜不良。6、道岔動作曲線某一相電流抖動下降相關(guān)知識7、道岔轉(zhuǎn)換過程中三相動作電流不平衡（1）案例曲線相關(guān)知識（2）曲線分析道岔每次轉(zhuǎn)換時，一直存在某一相電流值明顯偏低現(xiàn)象。首先應(yīng)根據(jù)“外線判別法”判斷電流偏低的是哪一根外線。通常電流值較低說明該相回路的阻值較大。（3）常見原因1）并聯(lián)使用的電纜中一芯開路；2）啟動回路電阻增大。7、道岔轉(zhuǎn)換過程中三相動作電流不平衡相關(guān)知識8、道岔轉(zhuǎn)換時間增長（1）案例曲線相關(guān)知識（2）曲線分析道岔動作曲線與參考曲線相比，其動作時間增長，說明動作時阻力大或轉(zhuǎn)換力偏小。（3）常見原因1）道岔缺油；2）道岔尖軌翹頭、安裝不方正。8、道岔轉(zhuǎn)換時間增長相關(guān)知識9、道岔動作完畢后“小尾巴”過長（1）案例曲線相關(guān)知識（2）曲線分析“小尾巴”的長度取決于1DQJ緩放時間，一般在1s左右，圖中接近10s，整個道岔曲線記錄時間達(dá)13s，說明道岔到位后1DQJ自閉電路未斷開，直至達(dá)到13s的轉(zhuǎn)換時間上線后由于TJ（或DBJ）時間特性才使得1DQJ落下。（3）常見原因斷相保護(hù)器DBQ特性不良。9、道岔動作完畢后“小尾巴”過長相關(guān)知識10、道岔正常動作完畢后無“小尾巴”（1）案例曲線相關(guān)知識（2）曲線分析“小尾巴”的產(chǎn)生來自于道岔到位后自動開閉器接點接通了室外部分表示電路，定位為X1,X2，反位位X1,X3。無“小尾巴”說明上述表示電路未溝通。（3）常見原因1）機內(nèi)卡缺口2）道岔表示整流閘開路或表示電路通道故障。10、道岔正常動作完畢后無“小尾巴”相關(guān)知識（二）多機道岔典型案例分析（1）多機牽引道岔每一個牽引點的動作電路和表示電路是單獨設(shè)置的，與單機道岔基本相同，只是在動作順序、故障保護(hù)以及道岔總表示等方面增加了電路關(guān)聯(lián)。因此在分析多機牽引道岔動作曲線異常時，需對每一分動曲線均進(jìn)行查看，判斷是哪一分動的問題或者是關(guān)聯(lián)電路的問題。（2）若多機牽引道岔某一分動動作曲線異常，其他分動均正常，可按照“單機道岔典型案例分析”中的方法，對不正常的分動道岔進(jìn)行分析判斷。相關(guān)知識1、多機牽引道岔尖軌（或心軌）動作時間短（1）案例曲線相關(guān)知識（2）曲線分析尖軌3個轉(zhuǎn)轍機中J3時間最短。多機牽引道岔尖軌（或心軌）其中一動因故不能動作到位時，其他分動轉(zhuǎn)轍機也將由于ZBHJ,QDJ的落下二切斷1DQJ自閉電路，說明J1及J2是被J3故障影響而造成無法動作到位，應(yīng)查找J3道岔存在問題。（3）常見原因?qū)幼鲿r間最短的分動道岔動作曲線進(jìn)行分析，分析方法及常見原因同單道岔案例分析。1、多機牽引道岔尖軌（或心軌）動作時間短相關(guān)知識（4）總結(jié)1）多機出現(xiàn)動作時間過短且時間不一致時，必須查看所有轉(zhuǎn)轍機的動作曲線，時間最短的分動道岔才是故障點。2）在多機牽引道岔的多機均出現(xiàn)空轉(zhuǎn)現(xiàn)象時，可重點對回板時間最短的道岔進(jìn)行檢查，原因可能是該道岔不解鎖造成相鄰分動道岔無法到位而空轉(zhuǎn)。道岔動作功率曲線分析一、交流轉(zhuǎn)轍機功率曲線分析說明二、交流轉(zhuǎn)轍機功率曲線采樣原理三、交流轉(zhuǎn)轍機道岔動作功率曲線分析本講主要內(nèi)容知識準(zhǔn)備相關(guān)知識

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交流轉(zhuǎn)轍機功率曲線分析說明交流轉(zhuǎn)轍機功率是道岔尖軌移動推拉力的反映，通過對道岔動作功率曲線的分析，能反映道岔轉(zhuǎn)換過程中道岔整體工作情況。在日常分析中，道岔動作功率曲線更能反映道岔在轉(zhuǎn)換過程中受力情況和道岔機械性能，指導(dǎo)現(xiàn)場有針對性地進(jìn)行維修。（一）功率曲線作用相關(guān)知識

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交流轉(zhuǎn)轍機功率曲線分析說明1、了解交流轉(zhuǎn)轍機控制電路工作原理及功率曲線采樣原理。2、掌握正常情況下的標(biāo)準(zhǔn)動作功率曲線。3、當(dāng)?shù)啦戆l(fā)生故障后，及時將故障曲線存儲，便于今后調(diào)看參考。（二）功率曲線分析注意事項相關(guān)知識

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交流轉(zhuǎn)轍機功率曲線采樣原理（1）交流轉(zhuǎn)轍機動作功率監(jiān)測采用電流功率采集器，采集電機動作時的電壓值和電流值，計算出功率值。相關(guān)知識（2）處理流程當(dāng)1DQJ動作時，會產(chǎn)生開關(guān)量狀態(tài)的變化，開關(guān)量變化啟動互感器采集電機動作時的電壓值和電流值，在互感器內(nèi)部進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換，每40ms計算出有功功率，并順次記錄下來。等待動作結(jié)束（1DQJ落下為標(biāo)志，單條曲線記錄最長可采集40s），以總線通信方式將有功功率曲線送往站機進(jìn)行顯示及處理。

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交流轉(zhuǎn)轍機功率曲線采樣原理相關(guān)知識（一）正常動作功率曲線分析1、交流轉(zhuǎn)轍機正常動作功率曲線特點（1）曲線基本保持平直；（2）在轉(zhuǎn)換過程中受機械性能、外部環(huán)境和受力情況影響，道岔功率曲線會有小幅度波動。

三

交流轉(zhuǎn)轍機道岔動作功率曲線分析相關(guān)知識2、正常動作功率曲線分析五個步驟：（1）1DQJ吸起（2）2DQJ轉(zhuǎn)極（3）道岔動作（4）啟動電路斷開（5）1DQJ落下相關(guān)知識（1）道岔動作功率曲線較短時間上升1、道岔轉(zhuǎn)換時間達(dá)13s或30s（二）案例曲線分析相關(guān)知識1）曲線分析道岔定位向反位轉(zhuǎn)動時，道岔動作功率在動作不到1s就開始上升至停轉(zhuǎn)，說明道岔剛動作就出現(xiàn)卡阻，無法解鎖