9机双动道岔控制电路分析改进及设计要点

2021-09-18窦磊

铁道通信信号 2021年8期

关键词：转辙机接点控制电路

窦磊

1 道岔控制电路技术要求

1）道岔开始转换时，三相交流电断相，室外电机不启动；转换过程中，三相交流电断相，室外电机停转［4］。

2）多点牵引的道岔，尖轨或心轨有一台电机不启动，需切断尖轨或心轨所有牵引点的转辙机电源，电机停转。

3）多点牵引的道岔，设置铅封非自复式尖轨按钮和心轨按钮，一个牵引点控制电路故障时，按钮按下，由其他牵引点电机带动道岔转动。

4）道岔启动时，先切断表示信息，转换完毕后自动切断动作电路，转辙机需要在规定时间内转换到位，如果在30s 内没有转换到位，则停止转换。

5）联锁道岔一经启动应能转换到底，因故不能转换到底时，通过操纵能够使道岔转回原位。

6）双动道岔需满足第1动动作完成后，第2动再动作。

7）多点牵引采用电机顺序启动，以错开启动电流峰值。

8）9 点牵引的双动道岔，每一动设置特殊的自复式道岔单操按钮，按下定/反位按钮和单操按钮时，只有本动道岔动作，另一动不动作［5］。

在线黏度测量和DCS技术的结合，应该是树脂行业的发展趋势，借助于DCS的数据处理功能，结合专家系统和一定的人工智能，可以将在线测量结果进行转换并找到最佳的控制点和控制区间，最终实现批次的反应过程和最终产品的质量稳定，真正实现自动化生产，见图7。

2 控制电路分析

按照道岔的动作过程，交流控制电路由道岔启动电路、动作电路和表示电路3 级构成［6］。启动电路是指道岔接收联锁系统指令后，将三相交流380V 电源送至道岔室外转辙机的电路；动作电路指由转辙机牵引道岔向定位/反位转动的电路；表示电路指道岔转换到位后，接通道岔表示并反映给联锁系统的电路［7］。对于9 机双动道岔控制电路而言，其动作电路、表示电路与常规的提速道岔单机控制电路无异，而启动电路是整个道岔控制电路中最重要、最复杂的部分，为此，本文对9 机双动道岔的启动电路进行重点分析。

如图1 所示，当双动道岔两端的轨道电路区段（以ADG、BDG 示意）空闲且YCJ↑时，一动和二动的YCJF 的1-4线圈励磁，YCJF↑；此时二动QBW 组合DKJ↓、DWJ↓、YCJF↑，一动QBW组合YCJF↑，按下道岔的反位按钮（以反位为例，定位同理），FCJ↑，1DQJ 经FCJ 前接点励磁吸起，2DQJ 转极。J1 和 X1 的 1DQJ 3-4 线圈通过FCJ 前接点、2DQJ 的 141-142 接点吸起；1DQJ↑则 1DQJF↑，且 2DQJ 的 1-2 线圈经 1DQJF 前接点、FCJ 前接点励磁，2DQJ 转极后，切断1DQJ的3-4线圈电路，三相交流电通过断相保护器DBQ送至转辙机，BHJ↑，1DQJ 的1-2 线圈自闭电路接通，电机带动道岔转换［8］；1DQJ 采用JWJXCH125/80 型继电器，具有缓放特性，从2DQJ 的定位接点断开到BHJ 吸起具有一定的时间差，2DQJ定位接点断开，1DQJ 的3-4 线圈失电，BHJ↑1DQJ的1-2线圈得电，期间1DQJ依靠缓放保持吸起，道岔转换到位后，转辙机的反位动作接点断开、反位表示接点接通，BHJ ↓、1DQJ ↓、1DQJF↓、切断三相交流电并接通道岔的反位表示电路。

图1 9机双动道岔启动电路示意图

1） J1 和 X1 的 1DQJ↑，经 1DQJ 前接点接通J2 和X2 的1DQJ的3-4 线圈励磁电路，依次传递给尖轨和心轨的后续牵引点，直到所有的牵引点都转换到位，满足技术要求7。

2）一动启动电路中，检查二动QBW 组合的DKJ↓、DWJ↓；二动启动电路中，检查一动QBW 组合的DKJ↓、DWJ↓，如图1 虚线框内所示。一动开始转换，J1 的1DQJ↑、相应的DKJ↑并经DWJ 后接点自闭，一动电机都开始转动，JZBHJ↑、XZBHJ↑，DWJ 励磁吸起，切断DKJ 自闭电路，DKJ↓，如图2 所示。当一动所有牵引点都转换到位后，JZBHJ↓、XZBHJ↓，DWJ↓，一动转换完成。为避免二动比一动先转换，在一动DKJ↑前，由一动2DQJ 转极后的接点切断二动QBW 组合中1DQJ的3-4线圈励磁电路，保证了只有一动动作完才能动二动，满足技术要求6。

图2 DKJ、DWJ电路

3）转换时和转换过程中出现三相交流电断相，由 DBQ 的工作原理［9］可知 BHJ↓，从而 1DQJ↓、1DQJF↓，停止三相供电，电机停转，满足技术条件1。

4）多点牵引的道岔，若尖轨或心轨有一台电机不启动，其BHJ↓，则JZBHJ 或XZBHJ 励磁电路不通无法吸起，JQDJ 或XQDJ 在缓放后落下，切断尖轨或心轨所有牵引点1DQJ 的1-2 线圈自闭电路，1DQJ↓，尖轨或心轨所有牵引点转辙机电源被切断，停止转动，满足技术要求2。

5）多点牵引的道岔，分别设置尖轨和心轨按钮，当一个牵引点控制电路发送故障，按钮按下，JGAJ 或 XGAJ↑，使 JQDJ 或 XQDJ 重新励磁吸起，可由其他牵引点电机带动道岔转动，满足技术要求3。

6）以道岔由定位向反位转换为例，开始转换时，转辙机动作杆断开第3 排接点，接通第4 排接点，道岔转换过程中，第1 排接点和第4 排接点都是接通的，为道岔随时回转做好准备，满足技术条件5；转换到位后，第1排接点断开，接通第2排接点，自动切断了动作电路，转辙机断电BHJ↓、1DQJ↓、1DQJF↓，经1DQJ和1DQJF接通道岔表示。如果在30s 内道岔仍然没有转换到位，则由DBQ 切断转辙机的三相交流电源，电机停转，满足技术要求4。

7）根据工程要求，9点牵引的双动道岔每一动都设置特殊的自复式道岔单操按钮，一动的DCJ、FCJ经二动道岔单操按钮对应的2AJ后接点接入KF，二动的DCJ、FCJ经一动道岔单操按钮对应的1AJ后接点，再经二动对应的2AJ接入KF，如图1虚线框内所示。如二动单操，按下二动单操按钮和定/反位按钮，2AJ↑，2AJ前接点切断一动DCJ/FCJ的KF电源，即单独操纵二动，一动保持不动；同理，一动单操，按下一动单操按钮和定/反位按钮，1AJ↑，1AJ 前接点切断二动DCJ/FCJ 的KF 电源，即单独操纵一动，二动保持不动，满足技术要求8。

3 局部电路分析及改进

从道岔控制电路技术要求的层面，对9 机双动道岔控制电路的启动电路进行了详细分析，基本满足道岔控制电路的8 项技术要求。但在实际设计、运营和维护中，发现部分电路还可以进一步优化与完善，下面重点对ZBHJ电路、FWJ设置以及DKJ电路进行探讨、分析及改进。

3.1 ZBHJ电路

如图3所示，对于XZBHJ，在心轨所有牵引点的BHJ↑后，XZBHJ↑后自闭，当心轨所有牵引点都转换到位，所有牵引点的BHJ↓后，XZBHJ↓；对于JZBHJ，在尖轨所有牵引点的BHJ↑后，JZBHJ经DWJ前接点励磁吸起并自闭，当尖轨所有牵引点都转换到位，所有牵引点的BHJ↓后，JZBHJ↓。对于9点牵引的道岔，尖轨牵引点6个、心轨3个，而J1、X1 同时上电，正常情形下心轨所有牵引点BHJ↑、XZBHJ↑时，尖轨所有牵引点BHJ并未完全都吸起，当尖轨所有牵引点BHJ都吸起时，DWJ已吸起，从而JZBHJ可以正常吸起并自闭。但如若心轨出现故障，导致XZBHJ不能吸起，则DWJ也不能吸起，造成JZBHJ无法吸起，会导致尖轨也无法转换。由于尖轨和心轨在动作上彼此互不干扰，一处故障不会造成另一处外锁杆件被拉坏或铁轨被拉变形，因此，在JZBHJ的1-2线圈励磁电路中，可不经过DWJ的前接点，直接由尖轨所有牵引点的BHJ前接点励磁，这样一方面简化了电路，另一方面也避免了上述故障情形的出现，能减少现场电务人员的工作量。

图3 尖轨心轨的QDJ、ZBHJ电路

3.2 FWJ设置

如图3 所示，JQDJ 和XQDJ 的励磁电路和自闭电路均通过FWJ后接点接入KF。FWJ设置的初衷：一方面是考虑到可能进路办理错误导致道岔错转，这时驱动FWJ↑，切断JQDJ 和XQDJ 的电源，可使所有牵引点转辙机电机停止转动，然后再操作道岔回转，这样不必等到道岔向错误方向转换到位后再往回转，节约了时间；另一方面是考虑到道岔可能因故转换不到位，驱动FWJ↑可使转辙机及时断电以免损坏电机。

随着信号设备智能化程度不断提高，调度集中可自动选排进路，进路错办导致道岔错转的情形几乎不会发生，部分电务段反馈FWJ 设置10 余年来从未使用过；在电路中设置时间继电器或DBQ 集成限时保护功能，可以使道岔一定时间内转换不到位而自动切断转辙机的电源，不会损坏电机。为此结合现场实际需求，可不设置FWJ。一方面不影响道岔控制电路的正常功能，另一方面也简化了道岔控制电路，即JQDJ 和XQDJ 的励磁电路和自闭电路不再通过FWJ 后接点，而是直接接入KF。

3.3 DKJ电路

如图2 所示，在尖轨牵引点J1 的1DQJ↑，但BHJ 尚未吸起时，DKJ ↑经DWJ 后接点自闭；BHJ↑断开DKJ 励磁电路，DWJ↑断开自闭电路，DKJ↓；如果DWJ 因故不能吸起时，待J1 转换到位后1DQJ↓、DKJ↓。

当J1 转换到位后，转辙机的三相交流电断开，BHJ↓断开1DQJ 的自闭电路，1DQJ 具有缓放特性，缓放期间DKJ 会经BHJ 后接点重新吸起。针对这种情形，可将DKJ 励磁电路中的BHJ 后接点改成JZBHJ 后接点，并在JZBHJ 的3-4线圈自闭电路上跨接RC 电路，当尖轨所有的转辙机转换到位后，每个牵引点的BHJ 依次落下，RC 阻容放电，JZBHJ 缓放后落下，避免了在J1 的1DQJ 缓放期间DKJ重新吸起。

4 工程设计要点

根据工程需要和设计要求，9 点牵引的双动道岔每一动均设置单操按钮，可以单独操纵其中一动，为此每一动的道岔表示联锁系统都需采集，联锁系统不仅要采集双动道岔的总表示，还需要采集每一动的表示，这是9 机双动道岔控制电路工程设计中需要格外注意的地方。在实际的工程设计中发现，联锁厂家提供的接口信息表可能只有双动的总表示而缺少每一动的表示，因此设计人员就需要注意与厂家沟通，避免遗漏了每一动单独的表示，最好是补全信息表请联锁厂家确认，保证图纸的完整性，以避免后续再出具联系单进行修改。

在工程设计中，9 机与5 机、2 机等构成双动道岔也较为常见，如果根据需要在道岔控制电路中设计了9 机单操的方式，除双动的总表示以外，9机牵引的道岔单边表示也需要采集，这一点也需要格外注意。