運(yùn)用信號(hào)集中監(jiān)測(cè)分析交流道岔曲線(xiàn)

王斌

（中國(guó)鐵路太原局集團(tuán)有限公司大同電務(wù)段，山西 大同037048）

隨著鐵路日新月異飛速發(fā)展，速度不斷提升，從而對(duì)電務(wù)設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量的要求越來(lái)越高。逐步以科技手段代替人工勞動(dòng)，減輕了現(xiàn)場(chǎng)職工負(fù)擔(dān)，提升了設(shè)備維護(hù)效率。道岔是電務(wù)室外設(shè)備三大件之一，也是使用頻率、故障率較高的設(shè)備之一，信號(hào)集中監(jiān)測(cè)為日常了解道岔運(yùn)用質(zhì)量、提出道岔維修工作指導(dǎo)意見(jiàn)，起到了重要的作用。

1 信號(hào)集中監(jiān)測(cè)概述及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（Centralized Signalling Monitoring system），簡(jiǎn)稱(chēng)CSM，原稱(chēng)鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)室內(nèi)、室外信號(hào)設(shè)備狀態(tài)、提前發(fā)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備隱患、加強(qiáng)工電結(jié)合部管理、輔助分析信號(hào)設(shè)備故障原因、輔助指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)故障處理、指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)精準(zhǔn)維修、反映信號(hào)設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量、提高電務(wù)部門(mén)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)效率和維護(hù)水平的重要信號(hào)信息設(shè)備，是信號(hào)設(shè)備維護(hù)的綜合監(jiān)測(cè)平臺(tái)。

2 運(yùn)用信號(hào)集中監(jiān)測(cè)分析交流道岔曲線(xiàn)

交流道岔動(dòng)作功率曲線(xiàn)和動(dòng)作曲線(xiàn)是道岔運(yùn)用中的最直觀的數(shù)據(jù)參數(shù)，通過(guò)對(duì)道岔的標(biāo)準(zhǔn)修，設(shè)置合理的道岔動(dòng)作電流、功率標(biāo)準(zhǔn)參考曲線(xiàn)，便于日常信號(hào)集中監(jiān)測(cè)比對(duì)、分析，從而實(shí)時(shí)掌握道岔的電氣特性及機(jī)械特性，對(duì)預(yù)防道岔故障和消除設(shè)備隱患起著相當(dāng)重要的作用。

2.1 保證道岔動(dòng)作曲線(xiàn)分析效果

現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)掌握最新《鐵路信號(hào)維護(hù)規(guī)則》《電氣特性管理辦法》中對(duì)道岔的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，清楚道岔工作電流、道岔轉(zhuǎn)換時(shí)間。熟悉道岔動(dòng)作原理、標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作電流、功率曲線(xiàn)。當(dāng)?shù)啦戆l(fā)生故障后，將故障曲線(xiàn)進(jìn)行截圖保存，并記錄相關(guān)電氣特性數(shù)據(jù)，便于日后查看參考。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)對(duì)道岔動(dòng)作電特性數(shù)據(jù)曲線(xiàn)分析

通過(guò)查閱比對(duì)運(yùn)用中的道岔定反位轉(zhuǎn)換實(shí)時(shí)曲線(xiàn)與設(shè)置的參考曲線(xiàn)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)道岔轉(zhuǎn)換是否超時(shí)的問(wèn)題。通過(guò)查閱道岔動(dòng)作電流曲線(xiàn)，可以提前發(fā)現(xiàn)室外轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)自動(dòng)開(kāi)閉器動(dòng)接點(diǎn)卡阻、拐軸磨卡、主機(jī)卡缺口、三相動(dòng)作電流偏差、交流道岔時(shí)間繼電器特性不良等問(wèn)題。通過(guò)查閱三相交流道岔動(dòng)作功率曲線(xiàn)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)因道岔密貼調(diào)整不當(dāng)造成道岔解鎖時(shí)困難或道岔鎖閉時(shí)困難、滑床板生銹或吊板造成的滑床板磨卡，以及其他道岔工務(wù)病害等問(wèn)題。通過(guò)查閱道岔交直流表示電壓曲線(xiàn)異常波動(dòng)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)室外轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)自動(dòng)開(kāi)閉器接點(diǎn)虛接，以及其道岔表示電路線(xiàn)纜接地隱患等問(wèn)題。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)道岔監(jiān)測(cè)原理

通過(guò)對(duì)道岔電壓、電流的采集，能直觀得出道岔的啟動(dòng)電流、工作電流以及動(dòng)作時(shí)間，并通過(guò)電壓、電流的實(shí)時(shí)采集值計(jì)算出道岔動(dòng)作時(shí)的功率，從而根據(jù)對(duì)電流動(dòng)作曲線(xiàn)、功率曲線(xiàn)的分析判斷出道岔的電氣特性、動(dòng)作時(shí)間、動(dòng)作功率、機(jī)械特性等。

2.4 交流轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作曲線(xiàn)

交流轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作曲線(xiàn)可分為以下幾段。

第一段：1DQJ繼電器吸起后，表明道岔動(dòng)作曲線(xiàn)開(kāi)始記錄轉(zhuǎn)換信息。同時(shí)在1DQJ繼電器吸起至2QDJ繼電器轉(zhuǎn)極的時(shí)間內(nèi)，會(huì)記錄兩相通道有0.5 A左右的電流。

第二段：2QDJ繼電器轉(zhuǎn)極時(shí)，道岔動(dòng)作電流曲線(xiàn)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)較大峰值（現(xiàn)場(chǎng)將道岔開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的瞬間大電流簡(jiǎn)稱(chēng)道岔啟動(dòng)電流），依此表明道岔啟動(dòng)電路已經(jīng)接通，道岔開(kāi)始動(dòng)作。

第三段：現(xiàn)場(chǎng)道岔動(dòng)作過(guò)程可分為道岔解鎖、轉(zhuǎn)換、鎖閉這三步。道岔解鎖與轉(zhuǎn)換的分界點(diǎn)以斥離側(cè)尖軌開(kāi)始動(dòng)作為準(zhǔn)，道岔鎖閉時(shí)以斥離側(cè)尖軌密貼到位為準(zhǔn)。此段為道岔動(dòng)作過(guò)程，正常情況下其動(dòng)作電流曲線(xiàn)應(yīng)平直，三相電流值均應(yīng)平衡，動(dòng)作電流值大小及道岔轉(zhuǎn)換時(shí)間長(zhǎng)短均應(yīng)符合該型號(hào)道岔的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，且與設(shè)置的參考曲線(xiàn)相比無(wú)較大變化。

第四段：道岔啟動(dòng)電路斷開(kāi)，道岔轉(zhuǎn)換完畢，轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)自動(dòng)開(kāi)閉器動(dòng)接點(diǎn)轉(zhuǎn)換，從而斷開(kāi)道岔啟動(dòng)電路，使BHJ繼電器落下，1DQJ繼電器自閉電路斷開(kāi)后的緩放過(guò)程，正常時(shí)應(yīng)有兩相電流不回零，說(shuō)明室外表示電路通道正常。此段電流曲線(xiàn)根據(jù)其形狀稱(chēng)為“小尾巴”或“小臺(tái)階”。

第五段：1DQJ繼電器經(jīng)過(guò)緩放后落下后，表明道岔動(dòng)作曲線(xiàn)記錄結(jié)束。

2.5 交流道岔動(dòng)作電流曲線(xiàn)“小尾巴”說(shuō)明

道岔正常轉(zhuǎn)換時(shí)通過(guò)機(jī)械室道岔組合內(nèi)部1DQJ、1DQJF、2DQJ繼電器的接點(diǎn)接通室外道岔啟動(dòng)電路。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)道岔轉(zhuǎn)換到位后，道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)部自動(dòng)開(kāi)閉器動(dòng)接點(diǎn)切斷道岔的啟動(dòng)電路，DBQ（交流道岔斷相保護(hù)器）不再有平衡的三相電流通過(guò)，使BHJ（保護(hù)繼電器）落下，斷開(kāi)1DQJ繼電器自閉電路。同時(shí)在1DQJ繼電器緩緩落下的過(guò)程中，道岔啟動(dòng)電路中仍然有兩相小電流存在（這是因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)道岔轉(zhuǎn)換到位后，三相380 V交流電源通過(guò)室內(nèi)道岔組合的1DQJ、1DQJF繼電器前接點(diǎn)和室外道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)部自動(dòng)開(kāi)閉器動(dòng)靜接點(diǎn)勾通回路，而產(chǎn)生的兩相小電流）。這個(gè)兩相小電流產(chǎn)生的時(shí)間長(zhǎng)短是由1DQJ繼電器的緩放時(shí)間決定的，而電流的大小是由表示回路中阻抗的大小決定的，現(xiàn)場(chǎng)一般為0.4～0.6 A。

所以道岔動(dòng)作曲線(xiàn)中的“小尾巴”或“小臺(tái)階”能夠?qū)崟r(shí)反映出電路通道的通斷狀態(tài)。道岔反位向定位轉(zhuǎn)換時(shí)，道岔動(dòng)作曲線(xiàn)后的“小尾巴”說(shuō)明X1、X2之間現(xiàn)場(chǎng)室外表示通道（含道岔電纜盒內(nèi)的二級(jí)管及電阻）正常勾通；道岔定位向反位轉(zhuǎn)換時(shí)，道岔動(dòng)作曲線(xiàn)后的“小尾巴”說(shuō)明X1、X3之間現(xiàn)場(chǎng)室外表示電路通道（含道岔電纜盒內(nèi)的二級(jí)管及電阻）正常勾通。在每次扳動(dòng)道岔時(shí)曲線(xiàn)中的“小尾巴”的電流數(shù)值應(yīng)保持平穩(wěn)，道岔曲線(xiàn)中的“小尾巴”電流值發(fā)生變化時(shí)，通常是現(xiàn)場(chǎng)室外電纜盒內(nèi)的表示二極管及電阻的阻抗發(fā)生了變化。

3 現(xiàn)場(chǎng)分析運(yùn)用

3.1 提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患

通過(guò)道岔動(dòng)作電流曲線(xiàn)比對(duì)A/B/C三相動(dòng)作電流不平衡，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜斷線(xiàn)隱患。通過(guò)監(jiān)測(cè)道岔定反位表示電壓曲線(xiàn)異常波動(dòng)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)室外道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)自動(dòng)開(kāi)閉器接點(diǎn)虛接、道岔表示電路通道線(xiàn)纜接地等隱患。通過(guò)比對(duì)分析道岔實(shí)時(shí)動(dòng)作電流曲線(xiàn)與設(shè)置的參考曲線(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)道岔尖軌翹頭、安裝不方正、工務(wù)滑床板有卡槽或滑床板缺油、工務(wù)部件松脫卡阻等工務(wù)病害。

3.2 為處理故障提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)

道岔轉(zhuǎn)換時(shí)間超時(shí)，發(fā)現(xiàn)交流道岔時(shí)間繼電器特性不良導(dǎo)致道岔停轉(zhuǎn)。道岔三相動(dòng)作電流數(shù)值正常但動(dòng)作時(shí)間較短，發(fā)現(xiàn)斷相保護(hù)器特性不良問(wèn)題。

3.3 典型案例

朔州信號(hào)工區(qū)檢查18/24#道岔轉(zhuǎn)換異常時(shí)發(fā)現(xiàn)（18/24#道岔為三動(dòng)交分道岔），組合內(nèi)部TJ（時(shí)間繼電器）提前吸起導(dǎo)致道岔停轉(zhuǎn)。

朔州站一道岔動(dòng)作曲線(xiàn)查詢(xún)?nèi)鐖D1所示。

圖1朔州站一道岔動(dòng)作曲線(xiàn)查詢(xún)

大新信號(hào)工區(qū)通過(guò)分析功率曲線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)237#道岔轉(zhuǎn)換途中功率上升，現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)密檢器拐軸膠套破損脫落，更換后恢復(fù)正常。大新二場(chǎng)站一道岔動(dòng)作曲線(xiàn)查詢(xún)?nèi)鐖D2所示。

圖2大新二場(chǎng)站一道岔動(dòng)作曲線(xiàn)查詢(xún)

大新一場(chǎng)106#心道岔頻繁發(fā)生轉(zhuǎn)換不良報(bào)警，經(jīng)查閱監(jiān)測(cè)信息發(fā)現(xiàn)106#心啟動(dòng)約1 s后停轉(zhuǎn)，三相同時(shí)斷電，判斷為DQB不良，更換后再未發(fā)生轉(zhuǎn)換不良問(wèn)題。大新一場(chǎng)站一道岔動(dòng)作曲線(xiàn)查詢(xún)?nèi)鐖D3所示。

圖3大新一場(chǎng)站一道岔動(dòng)作曲線(xiàn)查詢(xún)

里八莊站1#道岔定位無(wú)表示，分線(xiàn)盤(pán)定表直流為0 V，定表交流上升約4 V，無(wú)法確認(rèn)故障點(diǎn)。經(jīng)通號(hào)設(shè)計(jì)院專(zhuān)家分析，可能由于長(zhǎng)距離控制道岔電纜存在線(xiàn)間分布電容，在特定情況下發(fā)生諧振，導(dǎo)致無(wú)直流電壓，后將1#道岔X1分纜設(shè)置。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，信號(hào)集中微機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備可以大大提高電務(wù)部門(mén)道岔設(shè)備運(yùn)行中的安全、可靠和穩(wěn)定性，通過(guò)加強(qiáng)信號(hào)集中監(jiān)測(cè)日常查看分析，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常數(shù)據(jù)及曲線(xiàn)，從而將設(shè)備隱患消滅在萌芽狀態(tài)，保證信號(hào)設(shè)備穩(wěn)定工作促進(jìn)鐵路運(yùn)輸安全穩(wěn)定運(yùn)行。