城轨信号微机监测设备的维护-交流道岔监测采集原理及应用

交流转辙机动作电流曲线分析一、三相交流电动转辙机监测概述二、三相交流转辙机监测原理三、交流道岔正常电流曲线分析四、交流道岔故障案例曲线分析本讲主要内容知识准备相关知识

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三相交流电动转辙机监测概述三相交流电动转辙机动作电气特性参数的监测内容主要包括：电压、电流、动作电流曲线、动作功率曲线、1DQJ状态、定位/反位表示。通过对三相交流电动转辙机电流、功率、开关量的监测，绘制交流道岔动作曲线，为信号维护人员分析交流道岔状态提供辅助。相关知识（一）三相交流转辙机电流/功率采样模块三相交流电动转辙机电流/功率采样模块主要用于三相交流电动转辙机动作电流和功率隔离采样，其接线示意图如下图。相关知识（二）监测点三相交流转辙机在组合选取动作电路回线，电流/功率采集模块就近安装在提速道岔组合的断相保护器DBQ后面。相关知识（三）1DQJ和定/反位表示的监测三相交流转辙机的1DQJ和定/反位表示的监测原理和方式同直流道岔。（1）定反位表示从DBJ、FBJ的空接点采集。（2）1DQJ接点状态的监测同直流转辙机。交流道岔电流功率采集机原理图C相B相A相

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三相交流转辙机监测原理（1）电压采集：在DBQ输入端子（11,31,51），1DQJ之前；（2）电流采集：将DBQ输出（21,41,61）至后续电路的线缆在电流互感器穿芯采集。以交大微联的微机监测系统为例相关知识交流道岔电流功率采集配线图（1）每个智能采集单元可以监测一组道岔的三相交流电压、三相交流电流、1DQJ开关量状态、定/反位状态，完成功率计算。（2）每块CPU板最多连接30个智能采集单元，监测30组道岔；根据车站交流道岔的数目的多少配置相应数量的智能采集单元和CPU板。

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三相交流转辙机监测原理完整图连接图分析相关知识（一）分析说明为保证道岔动作电流曲线分析效果，应做好以下几点：（1）熟悉《维规》中的标准，掌握道岔工作电流大小及道岔转换时间，能及时发现道岔运用过程中特性超标现象。S700K工作电流不大于2A、动作时间不大于6.6s；ZDJ9不大于2A，动作时间不大于5.8s；ZYJ7电液转辙机工作电流不大于1.8A，型号不一对应动作时间不一样（8.5、7.5、9s不等），但都长于前两种。（2）了解交流转辙机控制电路工作原理。（3）掌握正常情况下的标准动作电流曲线及标准功率曲线。（4）当道岔发生故障后，及时将故障曲线存储，便于今后调看参考。

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三相交流电动转辙机动作电流曲线分析相关知识（二）交流转辙机单机控制电路原理简介1、1DQJ（1DQJF）励磁

1DQJ检测联锁条件，当转换道岔的要求均满足时，1DQJ励磁吸起。

相关知识2、室外道岔转换

2DQJ转极后，将室内380V交流电源经断相保护器（DBQ）后送至室外沟通启动电路。

在道岔正常转换过程中，BHJ吸起为1DQJ提供了自闭电路，使1DQJ、1DQJF保持在吸起状态，不间断地向室外送电。若启动电路因故障造成三相电流断电或缺相时，BHJ落下切断1DQJ自闭电路，停止向室外电机送电，起到保护电机的作用。

相关知识3、道岔转换完毕

当道岔转换到位后，自动开闭器接点转换切断了道岔启动电路，此时BHJ落下，使1DQJ进入缓放状态。《维规》中规定：24V条件下，JWJXC-125/80型继电器在失磁时缓放时间不小于0.5s。1DQJ落下后，集中监测系统停止对道岔动作电流的记录。相关知识（三）单动多机道岔动作特殊点1、顺序动作

单动多机道岔在单机道岔控制电路的基础上进行组合，除每个牵引点设置一套单机道岔控制电路外，还增加了顺序启动、故障保护、串联表示等电路。多机牵引道岔根据道岔辙叉号的大小，分为双机牵引、四机牵引、五机牵引、九牵引等不同设置，其基本原理相同。以五机为例介绍。

五机道岔分为尖轨三机（J1,J2,J3）、心轨两机（X1,X2）。道岔在接通启动电路的瞬间会出现一个较高的电流峰值，为避免多个电机同时动作时启动峰值叠加对交流转辙机电源模块造成冲击，多机牵引道岔在电路设计为按顺序依次传递。同一瞬间最多有两台电机同时接通启动电路。

相关知识1、顺序动作相关知识2、故障停转

为避免一个牵引点因故未能动作，其他牵引点仍在转换造成设备损害，多机牵引道岔设备为“一机不能转，其他都不转”，实现动作一致性。此功能是由切断继电器（QDJ）和总保护继电器（ZBHJ）实现的。

相关知识2、故障停转

特殊电路说明：九机牵引机部分五机牵引道岔设置了尖轨按钮（JGAJ）和心轨按钮（XGAJ），在处理故障时可用来屏蔽“一机不能转，其他都不转”的功能。

相关知识3、串联表示

多机牵引道岔设置了定位总表示继电器和反位总表示继电器，在检查尖轨机心轨各分动转辙机的DBJ(或FBJ)均在吸起状态时，相应的总表示继电器方可吸起。

相关知识（四）双动多机道岔动作特殊点（1）在第二动道岔1DQJ励磁电路的KF电源末端接入第一动道岔的2DQJ转极后的接点。确保在扳动道岔时，第一动1DQJ先于第二动1DQJ吸起。（2）在第二动道岔1DQJ的励磁电路中接入第一动动作开始继电器（DKJ）和动作完成（DWJ）的后接点。

相关知识1、道岔正常动作电流曲线分析（五）道岔正常动作电流曲线分析通过曲线分析能了解道岔转换时的运用质量，还能在故障时进行辅助判断，指导现场有针对性地进行故障处理。相关知识动作步骤分析：第一步：1DQJ吸起：1DQJ吸起后，道岔动作电流曲线开始记录；第二步：2DQJ转极：在2DQJ转极时，动作电流曲线将出现一个较大峰值，说明道岔启动电路已接通，道岔开始动作；第三步：道岔动作：道岔动作过程分为解锁、转换、锁闭三步。解锁与转换的分界点以斥离尖轨开始动作为准，锁闭时以斥离尖轨密贴到位为准。第四步：启动电路断开：道岔转换完毕，自动开闭器接点转换，断开启动电路，使BHJ落下，1DQJ自闭电路断开进入缓放状态。在1DQJ缓放时间内，启动电路中仍有两相小电流存在（简称“小尾巴”）；第五步：1DQJ落下：1DQJ经过缓放后落下，停止记录道岔动作曲线。相关知识2、道岔动作曲线中的“小尾巴”曲线（1）“小尾巴”曲线形成原理相关知识（2）“小尾巴”曲线作用道岔动作曲线中的“小尾巴”能反映出表示通道的状态。1）反位向定位扳动时，动作曲线后的“小尾巴”说明X1,X2间室外表示通道（含二极管及电阻）正常沟通；2）定位向反位扳动时，动作曲线后的“小尾巴”说明X1,X3间室外表示通道（含二极管及电阻）正常沟通。3）每次扳动时道岔“小尾巴”数值应保持稳定，“小尾巴”电流值发生变化通常说明室外二极管及电阻发生了变化。相关知识3、道岔五条外线的判断方法交流转辙机均采用五线制道岔控制电路，在扳动道岔时，五条外线的作用如下表所示。道岔动作方向使用外线与三相交流转辙机电源对应“小尾巴检查外线反位向定位扳动X1A相√X2B相√X5C相定位向反位扳动X1A相√X4B相X3C相√相关知识3、道岔五条外线的判断方法交流转辙机典型案例曲线分析一、道岔动作电流案例曲线分析说明二、交流转辙机典型案例分析本讲主要内容知识准备相关知识

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动作电流案例曲线分析说明交流转辙机五条外线均参与了道岔启动与表示，某些故障会直接影响道岔断表示，因而将道岔放置在无表示位置上直接通过检查表示通道判断故障点更为便捷。本节案例中对动作电流的分析是以道岔在原位置表示正常时进行扳动的场景进行判断的，能排除原位置表示电路可检测的部分故障。相关知识1、三相电流数据均为零（一）单机道岔典型案例分析（1）案例曲线

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交流转辙机典型案例分析相关知识1、三相电流数据均为零（2）曲线分析道岔扳动后无表示，说明其1DQJ已励磁，2DQJ已转极，接通道岔启动电路，向室外送电。此时道岔三相动作电流均为零，说明启动电路三相均处于开路状态，DBQ因无电流流过而无直流电压输出，导致BHJ无法吸起，1DQJ无法自闭，0.8s后即落下。（3）常见原因1）交流转辙机电源断或该道岔启动空开跳；2）断相保护器故障。相关知识2、道岔动作电流曲线只记录两相0.5A左右电流（1）案例曲线相关知识（2）曲线分析曲线形同于“小尾巴”电流，说明1DQJ、1DQJF均已吸起，但未出现电流说明2DQJ未转极。（3）常见原因1）2DQJ励磁电路不良；2）2DQJ继电器特性不良。2、道岔动作电流曲线只记录两相0.5A左右电流相关知识3、道岔三相动作电流数值正常，动作时间仅1s。（1）案例曲线相关知识（2）曲线分析道岔动作曲线只记录1s，说明1DQJ吸起1s后即落下，由此可判断，在2DQJ转极后1DQJ无法自闭，需要对1DQJ自闭电路中涉及的继电器（如QDJ、BHJ等）电路进行检查。（3）常见原因1）DBQ不良、无输出或BHJ自身故障，导致BHJ无法吸起；2）1DQJ自闭电路中各接点接触不良或继电器线圈故障，导致1DQJ无法自闭。3、道岔三相动作电流数值正常，动作时间仅1s相关知识4、道岔三相动作电流其中一相电流值为0A（1）案例曲线相关知识（2）曲线分析该曲线为断相曲线，导致BHJ无法吸起，使1DQJ因无法自闭而落下。（3）常见原因启动电路通道开路。4、道岔三相动作电流其中一相电流值为0A相关知识（4）道岔动作电流缺相原因汇总相关知识5、道岔三相动作电流突升（1）案例曲线相关知识（2）曲线分析交流转辙机转换过程中，动作电流值应稳定，即使因尖轨夹异物、道岔不解锁等外阻力造成电机空转时，其动作电流也只会有轻微的变化，不会明显升高，如果出现电流值明显增大，其原因通常是转辙机机内卡阻或电机不良。（3）常见原因1）机内卡阻；2）电机不良。5、道岔三相动作电流突升相关知识6、道岔动作曲线某一相电流抖动下降（1）案例曲线相关知识（2）曲线分析道岔动作电流曲线中某一相电流明显下降，且另两相同时上升，通常是该相电流通道存在接触不良，此时需根据“外线判别法”，分析出是哪一通道的问题，再进行相应处理。（3）常见原因1）通道各部接触不良；2）电缆不良。6、道岔动作曲线某一相电流抖动下降相关知识7、道岔转换过程中三相动作电流不平衡（1）案例曲线相关知识（2）曲线分析道岔每次转换时，一直存在某一相电流值明显偏低现象。首先应根据“外线判别法”判断电流偏低的是哪一根外线。通常电流值较低说明该相回路的阻值较大。（3）常见原因1）并联使用的电缆中一芯开路；2）启动回路电阻增大。7、道岔转换过程中三相动作电流不平衡相关知识8、道岔转换时间增长（1）案例曲线相关知识（2）曲线分析道岔动作曲线与参考曲线相比，其动作时间增长，说明动作时阻力大或转换力偏小。（3）常见原因1）道岔缺油；2）道岔尖轨翘头、安装不方正。8、道岔转换时间增长相关知识9、道岔动作完毕后“小尾巴”过长（1）案例曲线相关知识（2）曲线分析“小尾巴”的长度取决于1DQJ缓放时间，一般在1s左右，图中接近10s，整个道岔曲线记录时间达13s，说明道岔到位后1DQJ自闭电路未断开，直至达到13s的转换时间上线后由于TJ（或DBJ）时间特性才使得1DQJ落下。（3）常见原因断相保护器DBQ特性不良。9、道岔动作完毕后“小尾巴”过长相关知识10、道岔正常动作完毕后无“小尾巴”（1）案例曲线相关知识（2）曲线分析“小尾巴”的产生来自于道岔到位后自动开闭器接点接通了室外部分表示电路，定位为X1,X2，反位位X1,X3。无“小尾巴”说明上述表示电路未沟通。（3）常见原因1）机内卡缺口2）道岔表示整流闸开路或表示电路通道故障。10、道岔正常动作完毕后无“小尾巴”相关知识（二）多机道岔典型案例分析（1）多机牵引道岔每一个牵引点的动作电路和表示电路是单独设置的，与单机道岔基本相同，只是在动作顺序、故障保护以及道岔总表示等方面增加了电路关联。因此在分析多机牵引道岔动作曲线异常时，需对每一分动曲线均进行查看，判断是哪一分动的问题或者是关联电路的问题。（2）若多机牵引道岔某一分动动作曲线异常，其他分动均正常，可按照“单机道岔典型案例分析”中的方法，对不正常的分动道岔进行分析判断。相关知识1、多机牵引道岔尖轨（或心轨）动作时间短（1）案例曲线相关知识（2）曲线分析尖轨3个转辙机中J3时间最短。多机牵引道岔尖轨（或心轨）其中一动因故不能动作到位时，其他分动转辙机也将由于ZBHJ,QDJ的落下二切断1DQJ自闭电路，说明J1及J2是被J3故障影响而造成无法动作到位，应查找J3道岔存在问题。（3）常见原因对动作时间最短的分动道岔动作曲线进行分析，分析方法及常见原因同单道岔案例分析。1、多机牵引道岔尖轨（或心轨）动作时间短相关知识（4）总结1）多机出现动作时间过短且时间不一致时，必须查看所有转辙机的动作曲线，时间最短的分动道岔才是故障点。2）在多机牵引道岔的多机均出现空转现象时，可重点对回板时间最短的道岔进行检查，原因可能是该道岔不解锁造成相邻分动道岔无法到位而空转。道岔动作功率曲线分析一、交流转辙机功率曲线分析说明二、交流转辙机功率曲线采样原理三、交流转辙机道岔动作功率曲线分析本讲主要内容知识准备相关知识

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交流转辙机功率曲线分析说明交流转辙机功率是道岔尖轨移动推拉力的反映，通过对道岔动作功率曲线的分析，能反映道岔转换过程中道岔整体工作情况。在日常分析中，道岔动作功率曲线更能反映道岔在转换过程中受力情况和道岔机械性能，指导现场有针对性地进行维修。（一）功率曲线作用相关知识

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交流转辙机功率曲线分析说明1、了解交流转辙机控制电路工作原理及功率曲线采样原理。2、掌握正常情况下的标准动作功率曲线。3、当道岔发生故障后，及时将故障曲线存储，便于今后调看参考。（二）功率曲线分析注意事项相关知识

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交流转辙机功率曲线采样原理（1）交流转辙机动作功率监测采用电流功率采集器，采集电机动作时的电压值和电流值，计算出功率值。相关知识（2）处理流程当1DQJ动作时，会产生开关量状态的变化，开关量变化启动互感器采集电机动作时的电压值和电流值，在互感器内部进行隔离转换，每40ms计算出有功功率，并顺次记录下来。等待动作结束（1DQJ落下为标志，单条曲线记录最长可采集40s），以总线通信方式将有功功率曲线送往站机进行显示及处理。

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交流转辙机功率曲线采样原理相关知识（一）正常动作功率曲线分析1、交流转辙机正常动作功率曲线特点（1）曲线基本保持平直；（2）在转换过程中受机械性能、外部环境和受力情况影响，道岔功率曲线会有小幅度波动。

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交流转辙机道岔动作功率曲线分析相关知识2、正常动作功率曲线分析五个步骤：（1）1DQJ吸起（2）2DQJ转极（3）道岔动作（4）启动电路断开（5）1DQJ落下相关知识（1）道岔动作功率曲线较短时间上升1、道岔转换时间达13s或30s（二）案例曲线分析相关知识1）曲线分析道岔定位向反位转动时，道岔动作功率在动作不到1s就开始上升至停转，说明道岔刚动作就出现卡阻，无法解锁