運(yùn)用微機(jī)監(jiān)測(cè)對(duì)ZYJ7道岔動(dòng)作電流分析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上運(yùn)用微機(jī)監(jiān)測(cè)對(duì)ZYJ7道岔動(dòng)作電流分析鐘德志*（廣東省河源市和平縣和平火車(chē)站二樓，惠州電務(wù)段， ）摘要：在鐵路運(yùn)輸日益繁忙的新形勢(shì)下，運(yùn)輸與維修矛盾尤為突出。主動(dòng)適應(yīng)運(yùn)輸特點(diǎn)，逐步實(shí)現(xiàn)狀態(tài)修、預(yù)防修、成為電務(wù)維修的發(fā)展趨勢(shì)。充分利用微機(jī)監(jiān)測(cè)信息，及時(shí)、精確地發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，從而科學(xué)的指導(dǎo)故障分析判斷和處理。本文根據(jù)廈深客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)ZYJ7型電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)設(shè)備運(yùn)用及維修情況，結(jié)合微機(jī)監(jiān)測(cè)道岔電流曲線(xiàn)的原理和具體數(shù)據(jù)，闡述如何運(yùn)用微機(jī)監(jiān)測(cè)對(duì)道岔故障進(jìn)行分析和判斷。關(guān)鍵詞：道岔動(dòng)作電流； 曲線(xiàn)； ZYJ7； 故障分析；· Hide Keyboard引言在鐵路運(yùn)輸日益繁忙的新

2、形勢(shì)下，運(yùn)輸與維修矛盾尤為突出。主動(dòng)適應(yīng)運(yùn)輸特點(diǎn)，逐步實(shí)現(xiàn)狀態(tài)修、預(yù)防修、成為電務(wù)維修的發(fā)展趨勢(shì)。充分利用微機(jī)監(jiān)測(cè)信息，及時(shí)、精確地發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，從而科學(xué)的指導(dǎo)故障分析判斷和處理。利用日常微機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)每組道岔的動(dòng)作電流曲線(xiàn)詳細(xì)調(diào)看，對(duì)照參考曲線(xiàn)進(jìn)行對(duì)比、分析，以便隨時(shí)掌握道岔的電氣特性、時(shí)間特性和機(jī)械特性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)道岔轉(zhuǎn)換過(guò)程中存在的不良反映，對(duì)預(yù)防故障發(fā)生和消除不良隱患有著不可替代的作用。目前，ZYJ7型電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)是列車(chē)提速后采用的一種新型道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備，在新建成的客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)、城軌交通中有較廣泛的應(yīng)用。如何維修好這種設(shè)備、減少故障發(fā)生、發(fā)生故障后盡快處理、減少故障延時(shí)，是擺在當(dāng)前維修工作中的

3、一件大事。本文根據(jù)廈深客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)ZYJ7型電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)設(shè)備運(yùn)用及維修情況，結(jié)合微機(jī)監(jiān)測(cè)道岔電流曲線(xiàn)的原理和具體數(shù)據(jù)，闡述如何運(yùn)用微機(jī)監(jiān)測(cè)對(duì)道岔故障進(jìn)行分析和判斷。1 道岔電流采集的相關(guān)原理 1.1 道岔電流監(jiān)測(cè)原理 對(duì)道岔電流的測(cè)試是由道岔采集機(jī)完成。通過(guò)對(duì)道岔動(dòng)作電流的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能直接測(cè)量出電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)的啟動(dòng)電流、工作電流、故障電流和動(dòng)作時(shí)間，并以此描繪出道岔動(dòng)作電流曲線(xiàn)。通過(guò)對(duì)電流曲線(xiàn)的分析即可判斷出道岔轉(zhuǎn)轍的電氣特性、時(shí)間特性和機(jī)械特性。1.2 道岔動(dòng)作時(shí)間監(jiān)測(cè)原理 道岔轉(zhuǎn)換時(shí)才會(huì)有動(dòng)作電流，要監(jiān)測(cè)道岔電流就必須監(jiān)測(cè)道岔轉(zhuǎn)換的起止時(shí)間。道岔采集機(jī)是通過(guò)采集1DQJ的第四組落下接點(diǎn)狀態(tài)來(lái)監(jiān)測(cè)道岔

4、轉(zhuǎn)換起止時(shí)間，當(dāng)1DQJ吸起、2DQJ轉(zhuǎn)極，道岔開(kāi)始轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完畢，1DQJ落下，如圖1所示。圖1 1DQJ接點(diǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路1.3 道岔采集機(jī)CPU數(shù)據(jù)處理過(guò)程 道岔采集機(jī)監(jiān)測(cè)的信息是多方面的，CPU的處理過(guò)程可歸納為以下方面。 （1）平時(shí)以小于250 ms的周期對(duì)開(kāi)關(guān)量（1DQJ、2DQJ、DBJ、FBJ）不斷掃描，監(jiān)測(cè)其狀態(tài)變化。 （2）當(dāng)監(jiān)測(cè)到某個(gè)1DQJ的狀態(tài)由落下變?yōu)槲饡r(shí)，說(shuō)明該道岔即將啟動(dòng)，采集機(jī)開(kāi)始起動(dòng)對(duì)應(yīng)的計(jì)時(shí)器，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，并以不大于40 ms的采樣周期，通過(guò)控制模擬量輸入板上的多路開(kāi)關(guān)，對(duì)該道岔動(dòng)作電流進(jìn)行密集采樣。 （3）當(dāng)1DQJ由吸起變?yōu)槁湎聲r(shí)，計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)值則

5、是道岔轉(zhuǎn)換時(shí)間。若計(jì)時(shí)值小于1 s，說(shuō)明轉(zhuǎn)轍機(jī)沒(méi)有轉(zhuǎn)換或沒(méi)有轉(zhuǎn)換到底，應(yīng)立即報(bào)警。若計(jì)時(shí)值大于20 s，1DQJ仍在吸起狀態(tài)，則說(shuō)明轉(zhuǎn)轍機(jī)發(fā)生了故障，亦即報(bào)警。 （4）監(jiān)測(cè)相應(yīng)的道岔定位/反位表示燈和1DQJ、2DQJ狀態(tài)，邏輯判別道岔的動(dòng)作位置和動(dòng)作狀況，在確認(rèn)道岔轉(zhuǎn)變（轉(zhuǎn)換）到位后停止A/D采樣。 （5）用3種數(shù)據(jù)判斷道岔位置室內(nèi)、室外是否一致。用2DQJ繼電器位置狀態(tài)反映室內(nèi)操作意圖，即反映道岔應(yīng)該轉(zhuǎn)換的位置；用1DQJ接點(diǎn)的吸起落下表示道岔實(shí)際轉(zhuǎn)換過(guò)程；用DBJ（或FBJ）繼電器吸起或落下證實(shí)道岔轉(zhuǎn)換之后的位置；智能判斷轉(zhuǎn)換過(guò)程與道岔位置是否相符，若相符則表明道岔實(shí)際位置與室內(nèi)表示一致

6、，若不符，即刻報(bào)警并記錄。需注意，只有當(dāng)排列進(jìn)路時(shí)發(fā)生不一致時(shí)才報(bào)警，而在單獨(dú)操縱道岔時(shí)，只做記錄，不報(bào)警。當(dāng)電纜線(xiàn)X1、X2錯(cuò)接，并且二極管極性接反時(shí)，則軟件無(wú)法判斷，不能報(bào)警。2 ZYJ7道岔正常正常動(dòng)作電流曲線(xiàn)分析ZYJ7三相交流電機(jī)動(dòng)作電流基本曲線(xiàn)，如圖2所示。圖2 ZYJ7三相交流電機(jī)動(dòng)作電流基本曲線(xiàn)3種顏色的線(xiàn)分別代表三相繞組流過(guò)的電流，縱向代表道岔動(dòng)作電流，橫向代表動(dòng)作時(shí)間，動(dòng)作電流不大于2A，三相的電流應(yīng)基本平衡，道岔動(dòng)作曲線(xiàn)一般將分成五個(gè)步驟。第一步，1DQJ吸起：1DQJ吸起后，道岔動(dòng)作曲線(xiàn)開(kāi)始記錄。第二步，2DQJ轉(zhuǎn)極：在2DQJ轉(zhuǎn)極時(shí)，動(dòng)作電流曲線(xiàn)出現(xiàn)一個(gè)較大的峰值（一

7、般將道岔開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的瞬間大電流稱(chēng)為啟動(dòng)電流，說(shuō)明道岔啟動(dòng)電路已經(jīng)接通，道岔開(kāi)始動(dòng)作。第三步,道岔動(dòng)作：道岔動(dòng)作過(guò)程分為解鎖、轉(zhuǎn)換、鎖閉三步。曲線(xiàn)的各部分平滑程度可以分析出道岔在各個(gè)階段的運(yùn)行狀態(tài)。第四步，啟動(dòng)電路斷開(kāi)：道岔轉(zhuǎn)換完畢，自動(dòng)開(kāi)閉器接點(diǎn)轉(zhuǎn)換到規(guī)定位置，斷開(kāi)啟動(dòng)電路使BHJ落下，1DQJ自閉電路斷開(kāi)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(shí)緩放時(shí)間不小于0.5s）。在1DQJ緩放時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)電路中仍有兩相小電流存在（一般將此電流按其形狀簡(jiǎn)稱(chēng)“小尾巴”），這是由于道岔到位后自動(dòng)開(kāi)閉器接點(diǎn)接通了室外表示電路，此時(shí)室內(nèi)1DQJ還在緩放中，1DQJF也

8、未落下，三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)電源380V還在向外輸出，有兩相（定位為X1、X2，反位為X1、X3）能經(jīng)室外表示電路溝通回路，從而產(chǎn)生電流（如圖3所示，以反位到定位為例，兩相經(jīng)X1、X2和室外表示電阻溝通回路形成“小尾巴”電流）?！靶∥舶汀钡拈L(zhǎng)短取決于1DQJ緩放時(shí)間；電流數(shù)值大小取決表示回路電阻，一般為0.5A左右。第五步，1DQJ落下：1DQJ經(jīng)過(guò)緩放后落下，停止記錄道岔動(dòng)作電流去曲線(xiàn)。圖3 兩相經(jīng)X1、X2和室外表示電阻溝通回路形成“小尾巴”電流（以反操定為例）3 ZYJ7道岔非正常時(shí)電流曲線(xiàn)分析 3.1 ZYJ7轉(zhuǎn)轍機(jī)不能啟動(dòng)（室外斷相） 某站ZYJ7道岔發(fā)生不能啟動(dòng)，電流曲線(xiàn)表明：紅線(xiàn)表示的

9、C相電流為零，說(shuō)明道岔不能啟動(dòng)的原因是C相電源缺相；另外兩相電流數(shù)值達(dá)到3.5 A，1 s以后回到零位。 分析電流曲線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)星形連接的三相電動(dòng)機(jī)一相缺相時(shí)，另外兩相電流值能達(dá)到額定電流的1.73倍，造成電機(jī)線(xiàn)圈發(fā)熱，進(jìn)而燒壞電機(jī)。所以三相電機(jī)的控制電路中都要設(shè)計(jì)三相斷相保護(hù)電路。在ZYJ7道岔控制電路中，是以斷相保護(hù)器來(lái)完成斷相保護(hù)的，在一相斷相時(shí)，斷相保護(hù)器中電流不平衡，即輸出1個(gè)直流電壓驅(qū)動(dòng)斷相保護(hù)繼電器，來(lái)切斷三相電機(jī)的動(dòng)作電路，使電機(jī)停轉(zhuǎn)，如圖4所示。圖4三相中兩相為額定電流的1.73倍，一相電流值為0A,3.2 ZYJ7轉(zhuǎn)轍機(jī)空轉(zhuǎn)故障 如圖5所示，從曲線(xiàn)上看出，三相電源均衡地送到室

10、外，轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，但到了該鎖閉的時(shí)間即5 s左右時(shí)，并沒(méi)有鎖閉，而是空轉(zhuǎn)至13 s后，由斷相保護(hù)器切斷動(dòng)作電路造成電流突然降至零點(diǎn)，這是比較典型的尖軌夾異物的曲線(xiàn)。但因交流電機(jī)的特性決定，此種曲線(xiàn)不能反映出道岔轉(zhuǎn)動(dòng)到哪個(gè)位置受阻而空轉(zhuǎn)，所以不排除桿件等外部卡阻或機(jī)內(nèi)卡阻等因素，需到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步確認(rèn)。圖5道岔轉(zhuǎn)換時(shí)間達(dá)13s或30s3.3 道岔表示電壓偏低，道岔無(wú)表示某站1-J1道岔啟動(dòng)電流緩放區(qū)異常（“小尾巴”高）(如圖6所示)，從道岔動(dòng)作電流曲線(xiàn)分析，轉(zhuǎn)換時(shí)間、啟動(dòng)電流大小均正常，判斷是表示回路故障；如在分線(xiàn)盤(pán)測(cè)試道岔表示電壓偏低，應(yīng)測(cè)試室外整流堆，若發(fā)現(xiàn)電壓不正常，則可分析為道岔表示整流二極管

11、特性發(fā)生變化，應(yīng)立即更換二極管；如在電纜盒檢查發(fā)現(xiàn)，表示回路室外電阻上電壓為0，可分析為室外電阻短路，應(yīng)更換室外電阻。圖6道岔動(dòng)作完畢后“小尾巴”數(shù)值超標(biāo)3.4 密檢器接點(diǎn)不到位.某站6-J1道岔啟動(dòng)電流異常（“小尾巴”無(wú)），道岔定位無(wú)表示?；匕鈺r(shí)，曲線(xiàn)正常，反位表示好，如圖7所示。 通過(guò)瀏覽道岔電流曲線(xiàn)，說(shuō)明道岔動(dòng)作已經(jīng)到位，判定是密檢器到定位時(shí)接點(diǎn)不到位或密檢器接點(diǎn)未動(dòng)作造成，直接檢查處理密檢器故障后，扳動(dòng)道岔恢復(fù)正常圖7道岔正常動(dòng)作完畢后無(wú)“小尾巴“3.5 2DQJ或2DQJF轉(zhuǎn)極電路不良 某站24J2道岔啟動(dòng)電流異常，只有A相和C相兩相有0.5A電流，B相電流為0A（如圖8所示）。通過(guò)

12、分析道岔啟動(dòng)電流曲線(xiàn)，此兩相的0.5A并非啟動(dòng)電流，曲線(xiàn)中一直無(wú)真正的啟動(dòng)電流出現(xiàn)。常見(jiàn)具體原因?yàn)?2DQJ轉(zhuǎn)極電路開(kāi)路;2DQJ繼電器特性不良;1DQJF電路故障無(wú)法勵(lì)磁。圖8 2DQJ未轉(zhuǎn)極（A相和C相兩相有0.5A電流，B相電流為0A）我們還可以通過(guò)電路來(lái)分析B相和C相的0.5A電流如何產(chǎn)生的。1DQJF已吸起，2DQJ未轉(zhuǎn)極，三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)電源380V在向外輸出，此時(shí)室外道岔未轉(zhuǎn)動(dòng)，保持在反位，有AC兩相（反位為X1、X3）能經(jīng)室外表示電路中電阻溝通回路，從而產(chǎn)生電流.B相由于2DQJ未轉(zhuǎn)極電路不通，電流一直為0（如圖9所示，反位操定位時(shí)，AC兩相經(jīng)X1、X3和室外表示電阻溝通回路）。

13、圖9 AC兩相經(jīng)X1、X3和經(jīng)室外表示電阻溝通的回路3.6 1DQJ自閉電路不良，吸起1S后落下某站4-J2道岔1DQJ正常勵(lì)磁、2DQJ也正常轉(zhuǎn)極，三相電流在1.8A左右（道岔啟動(dòng)電路也正常溝通）（如圖10所示）。但道岔動(dòng)作曲線(xiàn)只記錄了1s，說(shuō)明1DQJ吸起1s后即落下，由此判斷，在2DQJ 轉(zhuǎn)極后1DQJ無(wú)法自閉。需對(duì)1DQJ自閉電路及自閉電路中涉及的繼電器（如QDJ、BHJ、TJ、ZBHJ等）電路進(jìn)行檢查。特殊說(shuō)明：在多機(jī)牽引道岔中（以廈深線(xiàn)5機(jī)牽引道岔為例），其尖軌J1、J2、J3在動(dòng)作時(shí)存在聯(lián)鎖關(guān)系，某一動(dòng)不能動(dòng)時(shí)，其他兩動(dòng)也將由于ZBHJ落下而無(wú)法動(dòng)作。心軌的X1、X2間也是如此。

14、因此當(dāng)多機(jī)牽引出現(xiàn)上述動(dòng)作時(shí)間過(guò)短時(shí)，須對(duì)所有分動(dòng)曲線(xiàn)均進(jìn)行查看（例如J1出現(xiàn)此曲線(xiàn)，則需查看J2、J3同一時(shí)間的動(dòng)作曲線(xiàn)，動(dòng)作時(shí)間最短的分動(dòng)道岔才是故障點(diǎn)。常見(jiàn)具體原因?yàn)椋海?）1DQJ自閉電路中接點(diǎn)或繼電器線(xiàn)圈故障，導(dǎo)致1DQJ無(wú)法自閉;（2）DBQ阻容不良，導(dǎo)致扳動(dòng)道岔時(shí)QDJ落下（通常情況下會(huì)導(dǎo)致尖軌或心軌所有分動(dòng)都只能動(dòng)作相同時(shí)間）； (4)ZBHJ電路故障，導(dǎo)致ZBHJ在道岔扳動(dòng)時(shí)無(wú)法吸起（通常情況下會(huì)導(dǎo)致尖軌或心軌所有分動(dòng)都只能動(dòng)作相同時(shí)間）。圖10道岔動(dòng)作曲線(xiàn)記錄時(shí)間過(guò)短3.7轉(zhuǎn)轍機(jī) TS-1接點(diǎn)接觸不良通過(guò)分析道岔啟動(dòng)電流曲線(xiàn)，重點(diǎn)觀(guān)察在最近的幾次扳動(dòng)中有無(wú)某相電流向下變化，

15、最低到0安培的情況，初步判斷是道岔TS-1接點(diǎn)接觸不良造成。如某站10-J2道岔電流時(shí)大時(shí)?。ㄓ凶畹偷?安培的情況）（如圖11所示），通過(guò)進(jìn)一步測(cè)試TS-1接點(diǎn)間有電壓，說(shuō)明TS-1接點(diǎn)有接觸不良現(xiàn)象，更換TS-1接點(diǎn)后道岔電流恢復(fù)正常。 這一故障，通過(guò)觀(guān)察分析電流曲線(xiàn)的變化范圍，還可進(jìn)一步判斷TS-1接點(diǎn)是哪一組接觸不良：在電流動(dòng)作區(qū)變化大，是動(dòng)作接點(diǎn)不良；在電流緩放區(qū)變化大，是表示接點(diǎn)不良。圖11 電流時(shí)大時(shí)?。ㄓ凶畹偷?安培的情況）3.8道岔活動(dòng)部位缺油 某站道岔扳動(dòng)時(shí)，36J1定反及反定動(dòng)作電流曲線(xiàn)時(shí)間均有6 s。正常情況下，道岔轉(zhuǎn)換時(shí)間為5 s多一點(diǎn)。動(dòng)作電流曲線(xiàn)6 s，說(shuō)明扳動(dòng)過(guò)程中該道岔轉(zhuǎn)換阻力偏大，通過(guò)對(duì)道岔滑床板等部位注油后再扳動(dòng)時(shí)，動(dòng)作電流曲線(xiàn)正常。（如圖12所示）圖12 ZYJ7轉(zhuǎn)轍機(jī)缺油時(shí)的電流曲線(xiàn)總之，道岔動(dòng)作電流曲線(xiàn)基本上反映了道岔的實(shí)際運(yùn)用狀態(tài)，通過(guò)對(duì)曲線(xiàn)的觀(guān)察分析，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)道岔隱患，可以有重點(diǎn)、有目的地進(jìn)行維修和整治，為道岔的日常維護(hù)工作提供了有力手段，減少了道岔故障率。特別是在客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)提速道岔的維護(hù)工作中，應(yīng)加強(qiáng)微機(jī)監(jiān)測(cè)日常瀏覽、分析，發(fā)現(xiàn)明顯異常及時(shí)處理，發(fā)生類(lèi)似故障時(shí)要充分利用動(dòng)