利用繼電器模擬交流轉轍機的電路分析

韓國廣

（中國鐵路通信信號上海工程局集團有限公司濟南分公司，濟南 250100）

1 概述

鐵路提速道岔和客運專線建設中，交流道岔轉轍設備廣泛應用。但由于線路條件受限導致道岔轉轍機的安裝滯后，與室內控制設備的聯(lián)合調試不能同步進行，道岔控制電路和傳輸線路得不到事先驗證，影響信號系統(tǒng)的聯(lián)鎖試驗。

根據三相交流轉轍機結構特點，通過各類繼電器的組合，模擬轉轍機轉換過程，將其接入到道岔控制電路中，實現(xiàn)對道岔轉換、交流電源相序的檢查，模擬轉轍機的接點閉合位置來達到驗證室內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設備奠定基礎。本文通過對繼電器組合電路動作順序的分析，探討該電路模擬轉轍機實現(xiàn)上述目的的過程。

2 模擬電路應具備的條件

1）模擬轉轍機電路中用以接通表示和接通供電電路的接點數及接點的接通和分斷能力，應滿足道岔控制電路的要求。

2）電路應承受50?Hz、380?V±10％的道岔啟動電源，能模擬道岔一次搬動所需動作時間。

3）具備相序檢查功能，能驗證室內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與室內電路一致。

5）體積小、功耗低，使用方便、節(jié)能環(huán)保。

3 設計思路

1）利用工作電壓為AC380 V微型繼電器模擬轉轍機三相交流電機，將每組兩個繼電器串接后分別代表電機正反轉，一是雙繼電器同時勵磁表示A、B、C三相電源供電正常，模擬電機轉動；二是通過該繼電器的勵磁、前接點閉合，觸發(fā)后續(xù)電路動作；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滿足以上功能。

2）設置兩個四組接點的微型延時繼電器,依照慣例命名為1-3J和2-4J?，其接點代替轉轍機的常閉、常開接點狀態(tài)，通過轉換，接通或斷開電機動作電路，構通室內表示回路。

3）根據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狀態(tài)特性，設置一個極性保持繼電器（ZFJ），表示轉轍機在靜態(tài)時的固定位置；通過它的轉極?，一方面帶動1-3J和2-4J工作；另一方面點亮接點位置表示燈（提示1、3閉合或2、4閉合）。

4）模擬電機電源入口處接入兩個電源相序鑒別器，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亮時間，加入了阻容緩放回路。

4 電路組成及實施方式

1）電路組成

如圖1所示，室內控制電路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模擬單元（DJ1、DJ2和FJ1、FJ2）4、轉轍機接點模擬單元（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）功能簡介

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

2和6是用繼電器接點模擬轉轍機接點，繼電器的動作代替轉轍機接點組動作；采用時間繼電器，利用其緩吸時間，實現(xiàn)轉轍機應具備的先斷開動作接點后接通表示接點的功能。

3道岔電路本身要求的整流元件，為室內表示繼電器勵磁進行整流。

2與4、5并聯(lián)；4用來模擬380?V交流電機轉動的交流繼電器，通過它說明電機轉動并到規(guī)定位置。

5檢查定、反位操作時，送去的三相交流電是否缺相、斷相及相位是否正確，達到檢查室內電路的試驗目的。

4通過其串聯(lián)接點控制7轉極，7用極性保持繼電器的失電保持特性，模擬轉轍機斷開動作電以后不再轉動。

6接點一方面切斷4的控制電源使4斷電，另一方面接通3、4和室內電路1。

8用來說明道岔位置和相序檢查后的燈光顯示，使試驗者能直觀、清晰判斷。

9提供DC12?V電源，為6、7、8工作供電。

3）功能控制關系與實施方式

該電路與室內控制電路配合動作，才能達到模擬目的。

1送出的三相交流電通過模擬轉轍機接點2分別接至4、5，5進行相序檢查并亮（閃）燈提示正確；否則就不亮燈。同時4的繼電器勵磁吸起，通過吸起接點使7轉極，7轉極后的接點接通4的另一位置繼電器勵磁電路并接通8中相應表示燈；4原位置繼電器失磁落下，即斷開4、5的交流三相電源，完成動作過程。1中的表示電源通過2中吸起的接點和4中的線圈接入3，經過3的整流作用，返回1，1中的相應表示繼電器吸起。此時，完成一次動作、表示過程，為下次操縱道岔做好準備。

5 電路動作過程分析

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

1）模擬電路開機狀態(tài)

通過DFJ的閉合接點給1-3J送電，另一組接點點亮相應的表示燈；1-3J勵磁吸起，其閉合接點接通表示電路并為道岔操縱做好接通電路準備。

b.室內交流表示電源→X1→1→01→→02→07→→→→2→X2→回機械室；

c.直流回路：X2→2→→→→07→02→→03→→4→X4；

2）當室內將道岔扳向反位，道岔控制電路送出A、B、C三相動作電源分別為：

A：?X1→ 1 → 01 →

B：?X4→ 4 →→03→

C：?X3→ 3 →→02→、；

3）道岔由反位扳向定位時，電路動作原理同上。

6 結束語

通過以上分析，該電路滿足模擬轉轍機轉換動作基本條件；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。在機械室分線柜處和室外道岔終端盒處均可靠工作，實現(xiàn)對道岔轉換、交流電源相序檢查，模擬轉轍機的接點閉合位置驗證，達到室內道岔控制電路或電纜配線的正確性檢查，起到提高工效、降低勞動強度和工程成本、確保安全生產的良好效果。

[1] TB/T2614-2005 轉轍機通用技術條件[S].

[2] TB/T3069-2002 S700K-C電動轉轍機[S].

[3] TB/T3113-2005 ZD9/ZDJ9系列電動轉轍機[S].

[4] 鐵運[2010]149號 鐵路信號聯(lián)鎖試驗暫行辦法[S].