通過微機監測發現提速道岔隱患及故障判斷

薛 飛 上海鐵路局電務處

提速道岔是鐵路提速的關鍵保障設備，是電務維修的重點。雖然電務投入了很大的人力和物力，但提速道岔仍然是電務故障的高發部位。在鐵路高速發展的今天，高速度、高密度、客貨混跑等特點使得提速道岔的扳動日益頻繁，提速道岔一旦發生故障，將對運輸生產產生很大的影響。微機監測系統利用微型計算機的高速信息處理能力，能在信號設備運轉的全部時間內監測設備的運行狀態，全天候實時地對道提速岔進行有效監測，能準確反映出道岔的電氣特性、時間特性和機械特性，對消除設備隱患和快速判斷、處理故障都能發揮很大的作用。

1 提速道岔動作電流曲線監測原理

微機監測系統對提速道岔電流的監測是由道岔采集機完成的，通過對道岔動作電流的實時監測，能直接測量出交流電動轉轍機各相的啟動電流、工作電流、故障電流和動作時間，并以此描繪出道岔動作電流曲線。

將道岔動作電路回線穿入電流取樣模塊圓孔，隔離采集道岔動作電流，輸出0～100 mA的電流。在采集板經取樣30R電阻轉換成0～3 V的電壓信號，經選通送至CPU進行A/D轉換。轉換后的數據（即電流曲線）暫存在存儲器里，當采集完成一條完整的曲線后，主動將一條完整的道岔電流曲線數據送往站機處理。

微機監測系統通過采集1DQJ的落下接點狀態來監測道岔轉換起止時間。1DQJ吸起，說明該道岔即將啟動，采集機開始對該道岔動作電流進行密集采樣，然后1DQJF吸起→2DQJ轉極→BHJ吸起→道岔開始轉換→轉換完畢→BHJ落下→1DQJ落下，采集結束。

提速道岔交流電動轉轍機的工作拉力變化，是由電動機電壓、電流、轉速等多種因素決定的，它的動作電流曲線的分析應以時間特性為重點。

2 正常的提速道岔動作電流曲線

上海局大部分提速道岔為S700K滾珠絲杠式交流電動轉轍機和ZYJ7型液壓式交流電動轉轍機，這兩種道岔動作電流曲線相似。本文將以S700K提速道岔為例進行分析，如圖1為S700K提速道岔正常時的動作電流曲線。

圖中的曲線由三根顏色的線組成，分別代表三相繞組流過的電流，縱向代表動作電流大小，橫向代表動作時間，以10 ms測量間隔的各電流值逐點連接繪制而成。動作電流不大于2 A，三相電流應基本平衡。道岔動作曲線分為四個區：⑴解鎖區；⑵動作區；⑶鎖閉區；⑷緩放區。曲線的各部分平滑程度可以分析出道岔在各個階段的運行狀態。

圖1 S700K動作電流基本曲線

3 常見的提速道岔隱患

3.1 整流堆不良

提速道岔動作電流曲線緩放區電流值偏高，達到0.8 A（正常值大約0.4 A左右），道岔動作轉換時間、啟動電流大小均正常，可判斷為表示回路不良。馬上測試分線盤道岔表示電壓，發現電壓值偏低，可判斷是整流堆不良（至少一對二極管軟擊穿）。

3.2 室外電阻不良

提速道岔動作電流曲線緩放區電流值偏高到六格（一般在二格），說明該道岔表示回路有隱患，室外電阻短路不起作用。應立即去室外檢查更換電阻，此類問題一般在工程開通后較多。

3.3 斷相保護器不良

提速道岔動作電流曲線緩放時間變長（見圖 2），鎖閉后曲線延長 4～5 s，可判斷是斷相保護器DBQ不良。

圖2 斷相保護器不良時道岔動作電流曲線

3.4 三相電流不平衡

提速道岔動作電流曲線三相電流值不一致，相差比較大，表明道岔電機三相電壓不平衡或者三相繞組流過的徑路負載不平衡，應首先查看電機線圈，如沒問題應重點考慮電路中各接點是否接觸良好、或者配線是否正確。

3.5 TS-1接點不良

提速道岔動作電流曲線電流變化很大（見圖3）。扳動記錄中顯示有某相電流向下變化，最低到0 A，可判斷為TS-1接點不良，通過進一步測試發現TS-1接點間有電壓，說明TS-1接點有接觸不良的現象，更換后即可恢復正常。

圖3 TS-1接點不良時道岔動作電流曲線

3.6 結合部不良

在平時的調閱瀏覽中提速道岔存在隱患最多的是結合部不良。現象為道岔雖然能正常扳動鎖閉，但道岔動作電流曲線卻與正常動作曲線不同，比如存在動作時間延長，動作卡阻、有毛刺、波動，鎖閉時翹頭，道岔動作曲線有凹槽或弓腰等情況，這時應立即對道岔的動作過程進行重點巡視，對道岔滑床板等部位清掃、注油，積極聯系工務進行道岔工電聯整。

4 常見的提速道岔故障

4.1 轉轍機空轉

故障情況為三相電源送到室外后轉轍機轉動，但到了該鎖閉的時間時并沒有鎖閉，而是繼續空轉13 s后由斷相保護器切斷動作電路，道岔動作電流降到0，道岔失表報警。

此類提速道岔故障曲線反應不出道岔是轉動到哪一個位置受阻而引起空轉，可能的原因有密貼太緊不解鎖、密貼太松不鎖閉、道岔不方正、斥離軌與基本軌間有異物、內表示缺口卡阻等原因，需要到現場進行確認。遇到此類故障，可回放故障前的正常動作電流曲線和故障后的回扳動作電流曲線來比較，分析故障原因。

如果道岔故障后回扳的動作電流曲線1 s多就鎖閉且表示出來（見圖4），可判斷道岔故障是鎖鉤不解鎖。如果道岔正常回扳曲線動作時間5.4 s，故障后回扳的動作時間4.4 s，少1 s左右，可判斷道岔故障是操不到底，不能鎖閉，有可能是卡異物，且異物越大回扳的時間越短。如果道岔回扳時間和正常時間一樣，轉換時間沒有變化，可判斷道岔故障是卡缺口。

圖4 不解鎖時道岔回扳動作電流曲線

4.2 密檢器接點不良

如果道岔操動時，啟動階段和動作階段均正常，動作電流曲線平滑，到緩放區卻沒有正常曲線應有的兩相電源曲線組成的緩放區，此時應重點檢查密檢器，查看故障原因是否是接點不到位未溝通表示回路或接點未動作。

4.3 斷相

某道岔發生不能啟動的故障（見圖5），B相電流為0，另外兩相電流值達到3.5A，1 s以后到0。故障前動作電流曲線和其他道岔都無異常，故障原因大致可判斷是斷相保護器DBQ故障。分析：三相電動機斷相時，另外兩相電流值能達到額定電流的1.73倍，造成電機線圈發熱，進而燒壞電機。所以，在三相電機的控制電路中，都要設計三相斷相保護電路。S700K提速道岔斷相時，斷相保護器中電流不平衡，即輸出一個直流電壓驅動斷相保護繼電器，來切斷三相電機的動作電路，使電機停轉，如果DBQ發生故障就會有如圖所示的電流曲線。

圖5 斷相時道岔動作電流曲線

5 結束語

提速道岔運用正常時的動作電流曲線幾乎都是一樣的，但在性能狀態發生變化時電流曲線也會隨之發生變化。抓住這些變化的細節，深入分析，查找原因，積累經驗，在日常的微機監測瀏覽分析中，就能及時發現道岔的狀態變化，更有針對性地指導我們進行道岔的檢修，確保設備正常運行，也有利于我們準確判斷故障原因，縮短故障延時。