通过微机监测发现提速道岔隐患及故障判断

薛 飞 上海铁路局电务处

提速道岔是铁路提速的关键保障设备，是电务维修的重点。虽然电务投入了很大的人力和物力，但提速道岔仍然是电务故障的高发部位。在铁路高速发展的今天，高速度、高密度、客货混跑等特点使得提速道岔的扳动日益频繁，提速道岔一旦发生故障，将对运输生产产生很大的影响。微机监测系统利用微型计算机的高速信息处理能力，能在信号设备运转的全部时间内监测设备的运行状态，全天候实时地对道提速岔进行有效监测，能准确反映出道岔的电气特性、时间特性和机械特性，对消除设备隐患和快速判断、处理故障都能发挥很大的作用。

1 提速道岔动作电流曲线监测原理

微机监测系统对提速道岔电流的监测是由道岔采集机完成的，通过对道岔动作电流的实时监测，能直接测量出交流电动转辙机各相的启动电流、工作电流、故障电流和动作时间，并以此描绘出道岔动作电流曲线。

将道岔动作电路回线穿入电流取样模块圆孔，隔离采集道岔动作电流，输出0～100 mA的电流。在采集板经取样30R电阻转换成0～3 V的电压信号，经选通送至CPU进行A/D转换。转换后的数据（即电流曲线）暂存在存储器里，当采集完成一条完整的曲线后，主动将一条完整的道岔电流曲线数据送往站机处理。

微机监测系统通过采集1DQJ的落下接点状态来监测道岔转换起止时间。1DQJ吸起，说明该道岔即将启动，采集机开始对该道岔动作电流进行密集采样，然后1DQJF吸起→2DQJ转极→BHJ吸起→道岔开始转换→转换完毕→BHJ落下→1DQJ落下，采集结束。

提速道岔交流电动转辙机的工作拉力变化，是由电动机电压、电流、转速等多种因素决定的，它的动作电流曲线的分析应以时间特性为重点。

2 正常的提速道岔动作电流曲线

上海局大部分提速道岔为S700K滚珠丝杠式交流电动转辙机和ZYJ7型液压式交流电动转辙机，这两种道岔动作电流曲线相似。本文将以S700K提速道岔为例进行分析，如图1为S700K提速道岔正常时的动作电流曲线。

图中的曲线由三根颜色的线组成，分别代表三相绕组流过的电流，纵向代表动作电流大小，横向代表动作时间，以10 ms测量间隔的各电流值逐点连接绘制而成。动作电流不大于2 A，三相电流应基本平衡。道岔动作曲线分为四个区：⑴解锁区；⑵动作区；⑶锁闭区；⑷缓放区。曲线的各部分平滑程度可以分析出道岔在各个阶段的运行状态。

图1 S700K动作电流基本曲线

3 常见的提速道岔隐患

3.1 整流堆不良

提速道岔动作电流曲线缓放区电流值偏高，达到0.8 A（正常值大约0.4 A左右），道岔动作转换时间、启动电流大小均正常，可判断为表示回路不良。马上测试分线盘道岔表示电压，发现电压值偏低，可判断是整流堆不良（至少一对二极管软击穿）。

3.2 室外电阻不良

提速道岔动作电流曲线缓放区电流值偏高到六格（一般在二格），说明该道岔表示回路有隐患，室外电阻短路不起作用。应立即去室外检查更换电阻，此类问题一般在工程开通后较多。

3.3 断相保护器不良

提速道岔动作电流曲线缓放时间变长（见图 2），锁闭后曲线延长 4～5 s，可判断是断相保护器DBQ不良。

图2 断相保护器不良时道岔动作电流曲线

3.4 三相电流不平衡

提速道岔动作电流曲线三相电流值不一致，相差比较大，表明道岔电机三相电压不平衡或者三相绕组流过的径路负载不平衡，应首先查看电机线圈，如没问题应重点考虑电路中各接点是否接触良好、或者配线是否正确。

3.5 TS-1接点不良

提速道岔动作电流曲线电流变化很大（见图3）。扳动记录中显示有某相电流向下变化，最低到0 A，可判断为TS-1接点不良，通过进一步测试发现TS-1接点间有电压，说明TS-1接点有接触不良的现象，更换后即可恢复正常。

图3 TS-1接点不良时道岔动作电流曲线

3.6 结合部不良

在平时的调阅浏览中提速道岔存在隐患最多的是结合部不良。现象为道岔虽然能正常扳动锁闭，但道岔动作电流曲线却与正常动作曲线不同，比如存在动作时间延长，动作卡阻、有毛刺、波动，锁闭时翘头，道岔动作曲线有凹槽或弓腰等情况，这时应立即对道岔的动作过程进行重点巡视，对道岔滑床板等部位清扫、注油，积极联系工务进行道岔工电联整。

4 常见的提速道岔故障

4.1 转辙机空转

故障情况为三相电源送到室外后转辙机转动，但到了该锁闭的时间时并没有锁闭，而是继续空转13 s后由断相保护器切断动作电路，道岔动作电流降到0，道岔失表报警。

此类提速道岔故障曲线反应不出道岔是转动到哪一个位置受阻而引起空转，可能的原因有密贴太紧不解锁、密贴太松不锁闭、道岔不方正、斥离轨与基本轨间有异物、内表示缺口卡阻等原因，需要到现场进行确认。遇到此类故障，可回放故障前的正常动作电流曲线和故障后的回扳动作电流曲线来比较，分析故障原因。

如果道岔故障后回扳的动作电流曲线1 s多就锁闭且表示出来（见图4），可判断道岔故障是锁钩不解锁。如果道岔正常回扳曲线动作时间5.4 s，故障后回扳的动作时间4.4 s，少1 s左右，可判断道岔故障是操不到底，不能锁闭，有可能是卡异物，且异物越大回扳的时间越短。如果道岔回扳时间和正常时间一样，转换时间没有变化，可判断道岔故障是卡缺口。

图4 不解锁时道岔回扳动作电流曲线

4.2 密检器接点不良

如果道岔操动时，启动阶段和动作阶段均正常，动作电流曲线平滑，到缓放区却没有正常曲线应有的两相电源曲线组成的缓放区，此时应重点检查密检器，查看故障原因是否是接点不到位未沟通表示回路或接点未动作。

4.3 断相

某道岔发生不能启动的故障（见图5），B相电流为0，另外两相电流值达到3.5A，1 s以后到0。故障前动作电流曲线和其他道岔都无异常，故障原因大致可判断是断相保护器DBQ故障。分析：三相电动机断相时，另外两相电流值能达到额定电流的1.73倍，造成电机线圈发热，进而烧坏电机。所以，在三相电机的控制电路中，都要设计三相断相保护电路。S700K提速道岔断相时，断相保护器中电流不平衡，即输出一个直流电压驱动断相保护继电器，来切断三相电机的动作电路，使电机停转，如果DBQ发生故障就会有如图所示的电流曲线。

图5 断相时道岔动作电流曲线

5 结束语

提速道岔运用正常时的动作电流曲线几乎都是一样的，但在性能状态发生变化时电流曲线也会随之发生变化。抓住这些变化的细节，深入分析，查找原因，积累经验，在日常的微机监测浏览分析中，就能及时发现道岔的状态变化，更有针对性地指导我们进行道岔的检修，确保设备正常运行，也有利于我们准确判断故障原因，缩短故障延时。