探讨DJ9型转辙机道岔启动电路技术改进方案

李林

摘要：随着列车运行速度的不断提升，道岔故障以及道岔故障处理时间过长带来的严重影响已经被业界和社会所关注，道岔转换设备已经是电务部门故障率最高的设备，而且有故障率上升的态势，道岔转换设备故障已经影响到了铁路运输效率，并造成旅客列车晚点和铁路运输效率下降的影响。ZDJ9 型转辙机由于没有整流片所以在维修保养方面的工作量也大大减少；同时，其采用的三相交流电动机质量比较轻。ZDJ9 型转辙机能够比其他转辙机运用广泛就是由于以上这些原因。

关键词：DJ9型；道岔启动；电路技术

我国铁路道岔故障诊断同样也经历了3个历史阶段，但相对于整个故障诊断的发展历史，铁路道岔故障诊断在时间上还是较短。道岔故障诊断技术也经历了原始阶段，由于历史的原因这个阶段开始时间无法追溯，大概在上世纪八十年代以前由于列车速度低以及受我国科技发展影响，道岔电路设计简单，当时的道岔还需要人工手扳道岔，与现在道岔相比缺少电路构成，先后经历了磨半圈、臂板电锁器、色灯电锁器。在当时道岔故障多为机械性故障，信号工一般根据经验眼看耳听判断故障。大概在上世纪八十年代后道岔有了较大改进，增加了较多电路和联锁关系，故障多发仅靠经验无法解决道岔故障，为了压缩道岔故障，电务部门通过提前对设备材料寿命的分析与判断对相应道岔进行了检修周期、大修周期，更换计划的制定，用来预防和判断道岔故障。在上世纪90年代初，道岔故障诊断有了较大的发展，在道岔设备中增加了在线监测装置对道岔的特征信息进行检查和历史储存，这时道岔故障诊断技术已经发展到了基于计算机与传感器的诊断阶段，道岔的故障诊断率大大提高，这一方法经过不断改进已经用于至今。ZDJ9 型转辙机与传统的转辙机不同，ZDJ9 型转辙机首次采用三相交流电动机，该电动机不仅能够减少电能损失，还能大大增加联锁设备的控制距离。

1对于故障的分析

历史数据显示，ZDJ9 型转撤机在使用过程中出现接点处由于受热过度而发黑的现象，在成都地铁10 号线的2DQJ 的节点处，虽然该节点采用加强型节点，但是还是在该节点受热发黑现象较严重，影响继电器使用寿命。

1.1故障案例一

以北京地铁5 号线为例，在专业人员进行调试时，某一组道岔偶尔出现无表示的情况，稍作调试后又会恢复正常，再次试验后仍旧正常。由于该故障偶尔发生且发生时无人员值守，因此难以快速找到原因。为及时找到故障原因，北京采用在道岔安装转撤机检测仪并安排专人值守守的方式，经不断检测排查得知是由于2DQJ 继电器电路不通造成的，对比进行完善和改造后又出现接触不良的问题，经排查是由于电流过大，因此又进行了进一步的改进。在经过一系列检测和验证后，发现道岔启动瞬间的电流为10A，最高可达到14A，超出继电器承受指标，长此以往就容易形成故障。虽然成都地铁还没有出现该故障，但是由于折返站道岔动作频繁，关键道岔每月动作次数在1 万次以上，为了避免该问题的频繁发生，以每月动作一万次为标准，每年更换相关继电器。

1.2故障案例二

长时间放电打火容易造成接点表面的银质涂层氧化发黑，由于氧化发黑的接点的接触电阻增加在道岔转换过程中接点发热会量增加。容易导致继电器接点彻底损坏。

2修改方案

2.1设计方案

针对以上故障原因，可以对有加强接点的继电器采用双接点方案来分流减小通过接点的电流，从而少故障的发生率，同时也可避免由于接点接触障碍导致的安全隐患。具体改进方案如下：增加辅助继电器，给启动的电路中打火现象比较严重的继电器2DQJ 并联安装2DQJ 辅助继电器（2DQJF），2DQJF 与2DQJ 采用相同型号继电器其他接点留作备用。2DQJF 两组加强接点与2DQJ 对应加强接点并接，为了2DQJF 与 2DQJ 接点同步吸起同样励磁电路也采用并接的方式。下图以第二组接点为例，底三组接点同理。

2.2设计方案的试验

按照初步方案进行相关改进后对道岔扳动实验。仍旧通过监测仪来检测数据，通过与之前数据进行对照。对比数据后发现双接点计划的应用，可以使之前出现问题的接点的电流指数下降，瞬间电流对于继电器产生的冲击也大大减少，稳定性比之前增加了许多。经过试验，改进后的方案还是存在一些问题，例如：不同的继电器的返回系数是不同的，继电器与励磁电路并聯后，由于返回系数差距，接点处会出现动作时间差；同时，新旧继电器若状态不一致则会出现启动电路短路，道岔表示错误的现象。

2.3改进设计方案

对于出现接点时间差的分析。要想解决“接点处出现动作时间差”的问题，就要采用与2DQJF 相对应的接点与 2DQJ 继电器并联在一起，然后在继电器线路回路中串联一个电阻，适当增加电压，来减小时间差达到及时吸合的目的。

2.4再次改进后的方案试验结果

对于第二次改进的方案进行实地试验，结果如下：（1）双接点的改进方案使得接点电流指数降低，继电器受到的瞬间电流冲击大大降低，继电器稳定性大大增加。（2）用并联的方式将新旧继电器连接在一起，接点出动作电位一致，时间差消失，继电器错误表示问题也得以解决。（3）改进后的继电器之间若遇到特殊情况出现接点折断继电器动作不一致等问题，电路也会在第一时间切断BHJ 的励磁电路从而避免短路，达到保护电机的安全。

3结束语

综上所述，长期高效运营的地铁线路难免会出现一些故障，通过研究ZDJ9 型转辙机出现的故障及其故障原因，并对其进行分析然后找到了合理的解决改进方案。通过多次实验进行分析，验证后得知采用两组接点来承担同样的负载，能够有效的减小通过每组接点的电流，以保护道岔启动电路中的继电器接点。DJ9 型转辙机的启动电路改进方案是具有可行性的，方案的改进与实施大大的提高了继电器的稳定性，还降低了继电器故障的发生率，同时加长了对继电器的检测周期，提高继电器的使用寿命。从而达到降低设备的维护成本和提高折返站道岔质量的目的。

参考文献：

[1] 张希宁.ZDJ9 型转辙机道岔启动电路技术改进方案研究[J]. 城市轨道交通研究，2016，19（08）：40-42.

[2] 张旭.ZDJ 型转辙机道岔启动电路技术改进方案[J]. 黑龙江科技信息，2017（16）：10.

（作者单位：成都地铁运营有限公司）