利用繼電器模擬交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的電路分析

韓國(guó)廣

（中國(guó)鐵路通信信號(hào)上海工程局集團(tuán)有限公司濟(jì)南分公司，濟(jì)南 250100）

1 概述

鐵路提速道岔和客運(yùn)專線建設(shè)中，交流道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備廣泛應(yīng)用。但由于線路條件受限導(dǎo)致道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)的安裝滯后，與室內(nèi)控制設(shè)備的聯(lián)合調(diào)試不能同步進(jìn)行，道岔控制電路和傳輸線路得不到事先驗(yàn)證，影響信號(hào)系統(tǒng)的聯(lián)鎖試驗(yàn)。

根據(jù)三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)各類繼電器的組合，模擬轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換過(guò)程，將其接入到道岔控制電路中，實(shí)現(xiàn)對(duì)道岔轉(zhuǎn)換、交流電源相序的檢查，模擬轉(zhuǎn)轍機(jī)的接點(diǎn)閉合位置來(lái)達(dá)到驗(yàn)證室內(nèi)道岔控制電路的正確性，便于提前發(fā)現(xiàn)并排除故障，為順利開通全站信號(hào)設(shè)備奠定基礎(chǔ)。本文通過(guò)對(duì)繼電器組合電路動(dòng)作順序的分析，探討該電路模擬轉(zhuǎn)轍機(jī)實(shí)現(xiàn)上述目的的過(guò)程。

2 模擬電路應(yīng)具備的條件

1）模擬轉(zhuǎn)轍機(jī)電路中用以接通表示和接通供電電路的接點(diǎn)數(shù)及接點(diǎn)的接通和分?jǐn)嗄芰Γ瑧?yīng)滿足道岔控制電路的要求。

2）電路應(yīng)承受50?Hz、380?V±10％的道岔啟動(dòng)電源，能模擬道岔一次搬動(dòng)所需動(dòng)作時(shí)間。

3）具備相序檢查功能，能驗(yàn)證室內(nèi)供出的電源相序正確性。

4）2QDJ、D（F）BJ及道岔表示一致；模擬電路所表示的道岔位置應(yīng)與室內(nèi)電路一致。

5）體積小、功耗低，使用方便、節(jié)能環(huán)保。

3 設(shè)計(jì)思路

1）利用工作電壓為AC380 V微型繼電器模擬轉(zhuǎn)轍機(jī)三相交流電機(jī)，將每組兩個(gè)繼電器串接后分別代表電機(jī)正反轉(zhuǎn)，一是雙繼電器同時(shí)勵(lì)磁表示A、B、C三相電源供電正常，模擬電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；二是通過(guò)該繼電器的勵(lì)磁、前接點(diǎn)閉合，觸發(fā)后續(xù)電路動(dòng)作；三是利用該線圈接通道岔表示回路。電路中使用兩組繼電器（FJ1、FJ2和DJ1、DJ2），分別在道岔操縱反位和定位時(shí)滿足以上功能。

2）設(shè)置兩個(gè)四組接點(diǎn)的微型延時(shí)繼電器,依照慣例命名為1-3J和2-4J?，其接點(diǎn)代替轉(zhuǎn)轍機(jī)的常閉、常開接點(diǎn)狀態(tài)，通過(guò)轉(zhuǎn)換，接通或斷開電機(jī)動(dòng)作電路，構(gòu)通室內(nèi)表示回路。

3）根據(jù)極性保持繼電器工作原理，線圈失電或電源極性不符都保持在一個(gè)狀態(tài)特性，設(shè)置一個(gè)極性保持繼電器（ZFJ），表示轉(zhuǎn)轍機(jī)在靜態(tài)時(shí)的固定位置；通過(guò)它的轉(zhuǎn)極?，一方面帶動(dòng)1-3J和2-4J工作；另一方面點(diǎn)亮接點(diǎn)位置表示燈（提示1、3閉合或2、4閉合）。

4）模擬電機(jī)電源入口處接入兩個(gè)電源相序鑒別器，為鑒別控制電路的供出電源相序是否符合要求，鑒相正確其常閉接點(diǎn)接通定、反位相序燈。因電源是瞬間接通，為保證表示燈有足夠點(diǎn)亮?xí)r間，加入了阻容緩放回路。

4 電路組成及實(shí)施方式

1）電路組成

如圖1所示，室內(nèi)控制電路1、整流單元3為道岔控制電路中既有。本模擬器電路由電機(jī)模擬單元（DJ1、DJ2和FJ1、FJ2）4、轉(zhuǎn)轍機(jī)接點(diǎn)模擬單元（1-3J和?2-4J）6、三相電源相序檢查（XXJ1和XXJ2）5、位置保持單元（DFJ）7、表示單元（1-3D、2-4D、DWD、FWD）8、電源單元9組成。

2）功能簡(jiǎn)介

1為道岔室內(nèi)控制電路，1通過(guò)控制電纜與2連接；由道岔控制組合與聯(lián)鎖電路共同完成道岔的動(dòng)作和表示。

2和6是用繼電器接點(diǎn)模擬轉(zhuǎn)轍機(jī)接點(diǎn)，繼電器的動(dòng)作代替轉(zhuǎn)轍機(jī)接點(diǎn)組動(dòng)作；采用時(shí)間繼電器，利用其緩吸時(shí)間，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機(jī)應(yīng)具備的先斷開動(dòng)作接點(diǎn)后接通表示接點(diǎn)的功能。

3道岔電路本身要求的整流元件，為室內(nèi)表示繼電器勵(lì)磁進(jìn)行整流。

2與4、5并聯(lián)；4用來(lái)模擬380?V交流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的交流繼電器，通過(guò)它說(shuō)明電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并到規(guī)定位置。

5檢查定、反位操作時(shí)，送去的三相交流電是否缺相、斷相及相位是否正確，達(dá)到檢查室內(nèi)電路的試驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

4通過(guò)其串聯(lián)接點(diǎn)控制7轉(zhuǎn)極，7用極性保持繼電器的失電保持特性，模擬轉(zhuǎn)轍機(jī)斷開動(dòng)作電以后不再轉(zhuǎn)動(dòng)。

6接點(diǎn)一方面切斷4的控制電源使4斷電，另一方面接通3、4和室內(nèi)電路1。

8用來(lái)說(shuō)明道岔位置和相序檢查后的燈光顯示，使試驗(yàn)者能直觀、清晰判斷。

9提供DC12?V電源，為6、7、8工作供電。

3）功能控制關(guān)系與實(shí)施方式

該電路與室內(nèi)控制電路配合動(dòng)作，才能達(dá)到模擬目的。

1送出的三相交流電通過(guò)模擬轉(zhuǎn)轍機(jī)接點(diǎn)2分別接至4、5，5進(jìn)行相序檢查并亮（閃）燈提示正確；否則就不亮燈。同時(shí)4的繼電器勵(lì)磁吸起，通過(guò)吸起接點(diǎn)使7轉(zhuǎn)極，7轉(zhuǎn)極后的接點(diǎn)接通4的另一位置繼電器勵(lì)磁電路并接通8中相應(yīng)表示燈；4原位置繼電器失磁落下，即斷開4、5的交流三相電源，完成動(dòng)作過(guò)程。1中的表示電源通過(guò)2中吸起的接點(diǎn)和4中的線圈接入3，經(jīng)過(guò)3的整流作用，返回1，1中的相應(yīng)表示繼電器吸起。此時(shí)，完成一次動(dòng)作、表示過(guò)程，為下次操縱道岔做好準(zhǔn)備。

5 電路動(dòng)作過(guò)程分析

以道岔從常態(tài)定位（轉(zhuǎn)轍機(jī)1-3閉合）?→?反位（轉(zhuǎn)轍機(jī)2-4閉合）為例，如圖2所示。

1）模擬電路開機(jī)狀態(tài)

通過(guò)DFJ的閉合接點(diǎn)給1-3J送電，另一組接點(diǎn)點(diǎn)亮相應(yīng)的表示燈；1-3J勵(lì)磁吸起，其閉合接點(diǎn)接通表示電路并為道岔操縱做好接通電路準(zhǔn)備。

b.室內(nèi)交流表示電源→X1→1→01→→02→07→→→→2→X2→回機(jī)械室；

c.直流回路：X2→2→→→→07→02→→03→→4→X4；

2）當(dāng)室內(nèi)將道岔扳向反位，道岔控制電路送出A、B、C三相動(dòng)作電源分別為：

A：?X1→ 1 → 01 →

B：?X4→ 4 →→03→

C：?X3→ 3 →→02→、；

3）道岔由反位扳向定位時(shí)，電路動(dòng)作原理同上。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上分析，該電路滿足模擬轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換動(dòng)作基本條件；如果配置高能充電電池，還能滿足交流供電和直流便攜使用。在機(jī)械室分線柜處和室外道岔終端盒處均可靠工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)道岔轉(zhuǎn)換、交流電源相序檢查，模擬轉(zhuǎn)轍機(jī)的接點(diǎn)閉合位置驗(yàn)證，達(dá)到室內(nèi)道岔控制電路或電纜配線的正確性檢查，起到提高工效、降低勞動(dòng)強(qiáng)度和工程成本、確保安全生產(chǎn)的良好效果。

[1] TB/T2614-2005 轉(zhuǎn)轍機(jī)通用技術(shù)條件[S].

[2] TB/T3069-2002 S700K-C電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)[S].

[3] TB/T3113-2005 ZD9/ZDJ9系列電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)[S].

[4] 鐵運(yùn)[2010]149號(hào) 鐵路信號(hào)聯(lián)鎖試驗(yàn)暫行辦法[S].