道岔啟動電路存在隱患分析及改進方案

朱 偉 上海鐵路局合肥電務(wù)段

道岔啟動電路存在隱患分析及改進方案

朱 偉 上海鐵路局合肥電務(wù)段

針對某站新上道的ZD-EJJ型道岔E型機擠切銷易發(fā)生非正常折斷隱患，組織對道岔啟動電路進行分析，找出問題，提出改進電路的方法，并對改進電路進行試驗驗證。

ZD型道岔；問題分析；電路改進

某站新上道的一組ZD-EJJ型道岔在運用過程中多次出現(xiàn)J1機擠切銷非正常折斷安全隱患，通過在現(xiàn)場組織整治及多次試驗驗證、深入分析，找到了隱患發(fā)生的真正原因--道岔啟動電路設(shè)計存在缺陷，經(jīng)過對道岔啟動電路修改，采取改進措施，有效地整治設(shè)備隱患。

1 故障現(xiàn)象

該站聯(lián)鎖制式為6502集中控制（見圖1），1#道岔是1/18道岔，道岔制式是E+J+J型，現(xiàn)場在調(diào)閱微機監(jiān)測處理不良問題過程中多次發(fā)現(xiàn)1#道岔J1機擠切銷有擠傷折斷的現(xiàn)象。

圖1 某站信號平面圖

2 原因分析

道岔發(fā)生擠切銷折斷一般有以下幾種情況：①道岔擠岔；②道岔機械調(diào)整不當；③道岔結(jié)合部存在病害；④道岔啟動電路存在缺陷等。

為解決設(shè)備隱患，現(xiàn)場組織技術(shù)人員對該道岔進行多次標調(diào)并聯(lián)系工務(wù)對結(jié)合部病害進行整治，整治后道岔機械特性良好，但在之后運用過程中仍然發(fā)生J1機擠切銷擠傷或折斷的現(xiàn)象。

現(xiàn)場組織對道岔啟動電路進行試驗驗證：排列進路操縱道岔時，道岔可以正常轉(zhuǎn)換，J1機擠切銷沒有擠切的痕跡；但在單操時會經(jīng)常出現(xiàn)道岔E機能正常轉(zhuǎn)換，但J1、J2機未動作情況，造成已動作的轉(zhuǎn)轍機把尖軌扭曲，因尖軌無法轉(zhuǎn)換到底，造成電機長時間空轉(zhuǎn)，J1、J2機未動作，扭曲的尖軌剪切力量全部作用在J1機擠切銷上，造成J1機擠切銷擠傷或折斷；因J1、J2機均未動作，J2機擠切銷未受到作用力，因而J2機擠切銷沒有損傷，由此可以說明J1機擠切銷擠傷或折斷基本上是在道岔多次單獨操縱后發(fā)生的。

道岔單操時E機正常轉(zhuǎn)換，J1、J2機不動作，分析應(yīng)為道岔啟動電路設(shè)計存在問題，具體原因如下：從1/2#雙動道岔控制電路分析可知，該組雙動道岔動作順序為2#-1DQJ↑→1#E-1DQJ↑→1#J1-1DQJ↑→1#J2-1DQJ↑，因此1#道岔J1正常轉(zhuǎn)換需要3個1DQJ勵磁吸起和1個本機2DQJ轉(zhuǎn)極時間，1#道岔J2正常轉(zhuǎn)換需要4個1DQJ勵磁吸起和1個本機2DQJ轉(zhuǎn)極時間，因此在單操道岔時，若道岔總定或總反、道岔按鈕按下時間較短，容易發(fā)生道岔一動啟動，但道岔二動或三動不動作的情況。

排列進路操縱道岔時，待進路鎖閉后道岔區(qū)段SJ落下才斷開1DQJ自閉電路，進路鎖閉過程滿足道岔轉(zhuǎn)換的啟動時間，不會存在以上問題。1#、2#道岔啟動電路見圖2、圖3。

圖2 1#道岔啟動電路簡圖

圖3 2#道岔啟動電路簡圖

3 對EJJ型道岔啟動電路隱患改進措施

通過以上分析可以看出，這種道岔啟動電路在單獨操縱時對按壓按鈕的時間要求比較嚴格，如果值班員在道岔操縱時時間過短，就會出現(xiàn)以上現(xiàn)象導(dǎo)致J1機擠切銷磨耗或折斷。車站值班員在進行道岔操縱時，一般看到道岔表示燈熄滅（2#道岔1DQJ勵磁后，道岔總表示即落下），即認為道岔已開始轉(zhuǎn)換，就直接松開按鈕，容易造成E機已轉(zhuǎn)換，但J1或J2機尚未轉(zhuǎn)換的情況發(fā)生。多次試驗也證明隱患的發(fā)生確實是操縱時間上不能人為保證，造成道岔無法正常轉(zhuǎn)換。

為解決道岔操縱時間由人控制，需要對道岔啟動電路進行改進。從電路原理可知，延長道岔操縱時間可以從兩方面出發(fā)，一方面是延長AJ吸起時間，另一方面是延長KF-ZD（F）J供電時間，現(xiàn)場制定了以下三種改進方案并逐一進行驗證：

方案1：把道岔SDZ組合內(nèi)AJ和方向組合內(nèi)ZDJ、ZFJ均換成JWXC-H340繼電器，該繼電器緩放時間不小于0.5 s，實際驗證結(jié)果無明顯改善。

方案2：把道岔SDZ組合內(nèi)AJ和方向組合內(nèi)ZDJ、ZFJ均換成JWXC-H310繼電器，該繼電器緩放時間約0.8 s，實際驗證結(jié)果略有改善，但偶爾還會發(fā)生。

方案3：以上兩種方法僅需要更換繼電器，不用修改電路即可驗證，但驗證效果不佳。為徹底解決該隱患，經(jīng)分析需要對SDZ組合內(nèi)AJ和方向組合內(nèi)ZDJ、ZFJ增加阻容的方法來延長緩放時間。修改后的電路圖如圖4所示。

圖4 增加阻容電路修改圖

該電路中阻容平時處于充電狀態(tài)，當CA（ZDA/ZFA）按下，AJ（ZDJ/ZFJ）勵磁吸起時，并聯(lián)在AJ（ZDJ/ZFJ）線圈上的阻容繼續(xù)保持充電狀態(tài)，當CA（ZDA/ZFA）松開后，阻容對AJ（ZDJ/ZFJ）放電使AJ（ZDJ/ZFJ）繼續(xù)保持勵磁吸起，緩放時間不小于1.6 s，當AJ（ZDJ/ZFJ）緩放落下后，進入下一個充電狀態(tài)。當回路中的電容C足夠大，滿足時，繼電器線圈的電感L可以忽略不計，等效電路圖如圖5所示。

圖5 等效電路

為了滿足AJ（ZDJ/ZFJ）可靠吸起的時間不小于1.6 s，選擇了500 uF/50 V的電容，0.51 K/2 W電阻，實際試驗良好。

通過等效電路可計算出繼電器線圈電流i下降到釋放值Il所需要的時間tlq，該時間即為緩放時間。當K1打開后，C兩端的電壓為，其中R'=R+Rj，Rj是繼電器線圈內(nèi)阻，在放電回路中，通過繼電器線圈的電流為，即

uj為繼電器線圈的釋放電壓，代入計算可得：

通過理論計算緩放時間滿足要求。

4 結(jié)束語

（1）此項電路的改進不改變原聯(lián)鎖關(guān)系，只新增加阻容電路，簡單易行、施工作業(yè)量少，容易完成，并且材料簡單，費用很少。

（2）按照圖4設(shè)計，對某站1/2#道岔SDZ組合電路進行了改進試驗，電路工作正常，解決了該雙動道岔單獨操縱時不能正常轉(zhuǎn)換的問題，達到了預(yù)期目標。

（3）該電路還存在一點缺陷，阻容支路平時得不到檢查，當阻容支路故障后不能及時發(fā)現(xiàn)，仍有可能再次發(fā)生前文所述情況，作為后續(xù)討論的方向。

希望通過對該隱患電路的改進，給生產(chǎn)實際中的問題處理提供一些思路，進一步保證鐵路設(shè)備運用安全。

責(zé)任編輯：王 華

來稿日期：2017-02-20