利用监测信息实现对道岔故障后功能自动恢复的判断和处理

2013-11-27孙萍

铁道通信信号 2013年1期

孙萍

孙萍:天津电务段助理工程师 300140 天津

当前高速铁路安全运营已成为铁路安全工作的重中之重。京沪高铁正式开通运营2年来，在影响行车的电务设备故障中，道岔故障几乎占了70%。因此，如何利用现有的监测、检测手段，及时发现道岔设备隐患，大力压缩道岔故障延时，就成为电务部门需要深入探讨和仔细研究的课题。下面举一个亲历的道岔故障，供大家探讨和借鉴，以期在今后的道岔维修工作中能够有所帮助。

1 故障现象

天津西高速场236#道岔为3J+2X五机牵引道岔，采用五线制道岔控制电路，使用交流380V电源。在办理下行发车进路时，236#道岔由定位向反位转换，尖1、尖2、尖3牵引点反位无表示，心1、心2反位表示正常。人工扳动该道岔回定位时，尖1、尖2、尖3定位表示正常，心1、心2定位表示正常。再次人工扳动道岔至反位，该道岔反位表示正常。

这是一起典型的道岔功能自动恢复故障。在当晚的检修“天窗”点内，虽然进行了多次定反位扳动试验，故障现象均未再次出现。但是，如果不能找到隐患并加以克服，在以后的使用中故障肯定还会再次发生，甚至会影响行车。因此，需要充分利用微机监测设备的实时监测、数据存储和历史再现功能，调取设备故障时的监测数据来进行分析，并查找隐患。

2 初步判断故障范围

图1、图2、图3分别是发生故障时，微机监测设备记录的236#道岔由定位向反位转换时，尖1、尖2、尖3的故障电流模拟量曲线。具体分析如下。

1.道岔尖轨3个牵引点的给电动作时间极短(尖1、尖3大约3 s，尖2大约1 s)，刚刚解锁就停止了转换，且没有升高后的摩擦电流出现，说明道岔不是因为机械调整不当，或者其他机械卡阻原因造成的摩擦后停转。

2.道岔动作电流比较平稳，没有瞬时的较大冲击电流，说明启动电路也不会存在短路的可能。

3.排列进路道岔从定位向反位转换时，道岔尖轨的牵引点反位无表示，人工扳动该道岔回定位时尖轨定位表示正常，说明室内的1DQJ励磁后，2DQJ转极了，但是随后的1DQJ自闭电路没有构成。因此，初步断定为故障发生在室内，道岔动作电源瞬间接通后，由于某种原因造成室内1DQJ落下，断开了启动电路。

3 基本确定故障点

分析故障时继电器的开关量动作顺序，236#道岔在正常转换时，1DQJ的落下顺序为:X1、J1 1DQJ↓→X2 1DQJ↓→J2 1DQJ↓→J3 1DQJ↓。

通过对大量的236#道岔正常转换时1DQJ↓截图进行观察，可以得出这样的结论:在236#道岔正常转换时，1DQJ的落下顺序只有2种情况:①X1、J1 1DQJ↓→X2 1DQJ↓→J2 1DQJ↓→J3 1DQJ↓;②X2 1DQJ↓→X1、J1 1DQJ↓→J2 1DQJ↓→J3 1DQJ↓。

在236#道岔发生本次故障后，对该道岔故障时继电器动作顺序的历史截图进行了分析，发现最早落下的是J2 1DQJ，这显然与它在道岔正常动作时的落下顺序不相符，因此可以断定236#道岔发生本次故障的原因在尖2部位。

4 精确指出故障点

在控制电路中，尖轨和心轨的1DQJ自闭电路分别设置启动切断继电器(QDJ，尖轨为1QDJ、心为2QDJ)，用于控制尖轨和心轨几个牵引点动作一致性，并接电阻电容使该继电器具有缓放功能。

在QDJ的励磁电路中串接所有牵引点的保护继电器(BHJ)落下接点，在其自闭电路中接有总保护继电器(ZBHJ)的吸起接点。

BHJ平时处在落下状态。道岔开始转换时，1DQJ↑(1DQJF↑)→2DQJ转极，交流380V电源经断相保护器(DBQ)送出启动电源并形成动作电流，从而使BHJ↑，当各牵引点BHJ全部吸起后，ZBHJ↑。

QDJ平时通过各牵引点BHJ的落下接点接通励磁电路，且保持在吸起状态。道岔开始转换时，任一个牵引点的BHJ↑均切断QDJ的励磁电路。但由于阻容元件的作用，QDJ处于缓放状态。当所有牵引点的BHJ↑后，ZBHJ随之吸起，构成QDJ的自闭电路，使QDJ继续保持吸起。此时，只要其中有一个BHJ因故障落下，ZBHJ也就会落下，QDJ也随之落下，从而切断各牵引点1DQJ自闭电路使之落下(1DQJ↓→1DQJF↓)，使尖轨或心轨所有牵引点停止转动，从而保证了尖轨或心轨各牵引点动作的一致性。

通过对控制电路的分析可以看出，236#道岔之所以尖轨3个牵引点全部停转，是因为该道岔1QDJ在转换中异常落下造成，这一点是可以肯定的。那么造成1QDJ↓的原因已经在故障电流曲线图和故障继电器动作顺序的分析中找到了答案:尖2电流动作时间最短，尖2的1DQJ↓最早，所以由尖2故障造成尖轨所有电机停转的可能性最大，也就是说是由于尖2的BHJ↓，造成了ZBHJ↓，从而使1QDJ↓，切断了尖轨所有牵引点的启动控制电路，致使尖1、尖2、尖3电机全部停止转动。

BHJ的励磁使用断相保护继电器(DBQJ)输出的直流22V电源，所以造成BHJ↓只有3种可能:①A、B、C三相动作电源故障;②A、B、C三相动作电源正常，但是DBQJ没有直流22V电源输出;③A、B、C三相动作电源正常，DBQJ直流22V电源输出正常，但BHJ自身故障。

从发生本次故障其他道岔可以正常转换的现象来分析，完全可以排除三相动作电源故障的可能性，经过以上对道岔动作电流模拟量、继电器开关量动作顺序，以及道岔控制电路的多方位分析，完全精确确定了导致本次故障的故障点:236#道岔尖2室内组合中的DBQJ和BHJ。

由于本次道岔功能自动恢复后没有再现，为了彻底消除故障的再次发生，对236#道岔尖2室内组合中的DBQJ和BHJ全部进行了更换(换下后的器材送检测试后发现DBQJ输出电压达不到规定幅值)，从而彻底消除了隐患，确保了该道岔的正常运用。之后，针对这次故障后器材的检测结果，对管内道岔全部该批次的DBQJ进行了下架测试，发现其中有6个存在同样的问题。