继电编码ZPW-2000A移频报警电路原理及故障分析
2019-08-29胡永杰吴连庆
胡永杰,吴连庆,杨 力
(中国铁路沈阳局集团有限公司吉林电务段,吉林吉林 132001)
1 概述
ZPW-2000A 移频报警电路是继电编码移频轨道电路系统中的一个重要功能,它负责对移频发送器、接收器(以下简称移频设备)工作状态进行监督。各车站继电器组合架均设有移频报警继电器(以下简称YPBJ),用来表示车站内移频设备工作状态。当车站内移频设备均正常工作时,YPBJ 吸起(即常态为吸起状态)。当车站内某台移频设备工作异常时,YPBJ落下。联锁系统会对YPBJ 状态进行采集,当移频报警继电器落下时,控制台显示器会显示相应报警信息,同时语音播报提示移频轨道电路故障。
现场应用中,经常会出现因对移频报警电路的错误理解,导致工程设计错误,或是现场施工配线错误的情况,影响移频报警功能的正常实现,存在一定的安全隐患。本文对移频报警电路进行详细的分析,并对工程中经常出现的错误问题进行指正。
2 电路原理分析
移频报警电路的原理如图1 所示。整个报警电路可以分为两个部分来理解,即红色实线框内区域及绿色通道区域。因站内发送检测器与衰耗器报警电路原理基本相同,在此仅以衰耗器为例进行说明。
1)红色实线框内区域为报警电路的继电器驱动电路。实线框外 YPBJ 继电器连线为外部工程配线,实线框内元件存在于移频报警电路的第一台衰耗器(即 YPBJ 回线所接的第一台衰耗设备)中。每台衰耗器内均存在实线框内电路,但只有第一台衰耗器实线框内的电路被实际应用。
图1 移频报警电路原理图Fig.1 Frequency shift alarm circuit schematic diagram
原则上移频报警电路所应用的电源(+24,024)均由同一移频柜引出,保证+24,024 为同一电源屏模块输出。禁止使用移频柜以外的其他电源(如KZ,KF 等)。外部配线通道:移频柜+24 电源——YPBJ 线圈——第一台衰耗器对应的零层端子01-03-16——第一台衰耗a27。
当所有移频设备工作正常时,绿色光耦通道导通,光耦1 随即导通。FS24 向缓放电容C1 进行充电,同时为三极管V1 基级提供偏置电压,使V1 进入饱和状态,从而使a27 与024 电源导通。YPBJ在+24 和024 电源的驱动下吸起。
当有移频设备故障时,绿色通道被故障设备对应的光耦截断,无电流通过,光耦1 截止,三极管V1 因无法得到FS24 传递的基极偏置电压,处于截止状态,使a27 与024 电源切断,YPBJ 继电器因只有+24 电源缺少024 电源无法构成通路,故无法吸起。电路中的C1 对YPBJ 起缓放作用,当光耦1 状态由导通变为截止时,C1 中储存的电荷能在数秒内继续为三极管V1 提供基级偏置电压,使YPBJ 保持数秒后再落下。
2)绿色通道为光耦驱动电路:电路始端为发送器工作电源+24,经过限流电阻(第一台衰耗中)后到达衰耗C27,通过配线接至零层端子01-03-15。此后依次串接所有移频设备对应的光耦,最终到达移频柜024 电源。每台衰耗底板后a28、b28 为发送器对应光耦,通断状态由发送器FBJ-1、FBJ-2 驱动。b28、c28 为接收器对应光耦,通断状态由接收器JB+、JB-来驱动。机柜内各区段光耦环线已在出厂前完成。现场施工只需跨接机柜间线缆即可。
3 工程配线注意事项
1)根据现场机柜布局情况,机柜某些位置空缺(无发送器和接收器)时,需要现场将空位所对应的零层端子03-13、03-14 短接。以屏蔽空位置的设备报警。
2)当现场存在接收器并联冗余区段时,需要确定冗余接收器位置所对应的衰耗底板配线。因为接收冗余区段无发送器,所以需要排除发送器的报警光耦。接收冗余点位对应的零层03-13 和03-14应分别接到衰耗后b28 和c28 处(即排除a28、b28间的发送光耦)。
3)当现场存在+1FS 区段时,需要确认+1FS区段衰耗底板配线。因+1FS 区段无接收器,所以需要排除接收器的报警光耦。+1FS 区段对应的零层03-13 和03-14 应分别接到衰耗后a28 和b28 处(即排除b28、c28 间的接收光耦)。
4)区间及站内移频柜出厂默认配置中,每个机柜零层01-03-13、01-03-15 存在短接线。现场应只保留第一个机柜(YPBJ 继电器回线所接至的机柜)的此根短接线,其余机柜此根短接线均需摘除。
4 常见故障问题
以上已经详细介绍移频报警电路的报警原理及接线方式,未按以上要求接线的现场施工配线均为问题配线。移频报警电路标准配线(以两个区间移频柜为例)如图2 所示。
图2 移频报警电路工程图Fig.2 Engineering drawing of frequency shift alarm circuit
现场常见的故障如表1 所示。
表1 现场常见故障表Tab.1 Common faults on site
5 故障快排方法
1)准备一根1 m 以上的导线。一端接至移频柜024 电源,保持固定不动。另一端先接至YPBJ 回线所接的端子,即零层01-03-16。如YPBJ 没有吸起,则区间组合架内YPBJ 的驱动电源线存在错线、断线,或是驱动YPBJ 的+24 V 电源有问题。如果移频报警继电器能正常吸起,则说明YPBJ 继电器相关外部电路无问题。
2)将短接线移至零层01-03-15,如YPBJ 不吸起,说明衰耗内部继电器驱动电路故障,需更换第一台衰耗器。如YPBJ 吸起,说明第一台衰耗内继电器驱动电路无问题。
3)将短接线依次接至光耦驱动电路中各光耦节点(图1 中绿色通道中,零层各端子03-13 或03-14)。当封连至某点位时,YPBJ 落下,则故障点就在封线点附近,需要对故障点位设备及连接线进行确认排查。
4)排除封线点附近故障后,继续用短接线依次封连后续光耦节点,直至最后024,移频报警电路能正常工作为止。
6 总结
无论是区间移频柜还是站内移频柜,其移频报警电路基本原理及机柜零层端子中用于移频报警功能的端子定义相同。本文详细的介绍继电编码ZPW-2000A 轨道电路移频报警电路的基本原理及现场常见问题,为现场移频报警功能的实现及故障处理提供了指导方法。