探討DJ9型轉轍機道岔啟動電路技術改進方案

李林

摘要：隨著列車運行速度的不斷提升，道岔故障以及道岔故障處理時間過長帶來的嚴重影響已經被業(yè)界和社會所關注，道岔轉換設備已經是電務部門故障率最高的設備，而且有故障率上升的態(tài)勢，道岔轉換設備故障已經影響到了鐵路運輸效率，并造成旅客列車晚點和鐵路運輸效率下降的影響。ZDJ9 型轉轍機由于沒有整流片所以在維修保養(yǎng)方面的工作量也大大減少；同時，其采用的三相交流電動機質量比較輕。ZDJ9 型轉轍機能夠比其他轉轍機運用廣泛就是由于以上這些原因。

關鍵詞：DJ9型；道岔啟動；電路技術

我國鐵路道岔故障診斷同樣也經歷了3個歷史階段，但相對于整個故障診斷的發(fā)展歷史，鐵路道岔故障診斷在時間上還是較短。道岔故障診斷技術也經歷了原始階段，由于歷史的原因這個階段開始時間無法追溯，大概在上世紀八十年代以前由于列車速度低以及受我國科技發(fā)展影響，道岔電路設計簡單，當時的道岔還需要人工手扳道岔，與現(xiàn)在道岔相比缺少電路構成，先后經歷了磨半圈、臂板電鎖器、色燈電鎖器。在當時道岔故障多為機械性故障，信號工一般根據(jù)經驗眼看耳聽判斷故障。大概在上世紀八十年代后道岔有了較大改進，增加了較多電路和聯(lián)鎖關系，故障多發(fā)僅靠經驗無法解決道岔故障，為了壓縮道岔故障，電務部門通過提前對設備材料壽命的分析與判斷對相應道岔進行了檢修周期、大修周期，更換計劃的制定，用來預防和判斷道岔故障。在上世紀90年代初，道岔故障診斷有了較大的發(fā)展，在道岔設備中增加了在線監(jiān)測裝置對道岔的特征信息進行檢查和歷史儲存，這時道岔故障診斷技術已經發(fā)展到了基于計算機與傳感器的診斷階段，道岔的故障診斷率大大提高，這一方法經過不斷改進已經用于至今。ZDJ9 型轉轍機與傳統(tǒng)的轉轍機不同，ZDJ9 型轉轍機首次采用三相交流電動機，該電動機不僅能夠減少電能損失，還能大大增加聯(lián)鎖設備的控制距離。

1對于故障的分析

歷史數(shù)據(jù)顯示，ZDJ9 型轉撤機在使用過程中出現(xiàn)接點處由于受熱過度而發(fā)黑的現(xiàn)象，在成都地鐵10 號線的2DQJ 的節(jié)點處，雖然該節(jié)點采用加強型節(jié)點，但是還是在該節(jié)點受熱發(fā)黑現(xiàn)象較嚴重，影響繼電器使用壽命。

1.1故障案例一

以北京地鐵5 號線為例，在專業(yè)人員進行調試時，某一組道岔偶爾出現(xiàn)無表示的情況，稍作調試后又會恢復正常，再次試驗后仍舊正常。由于該故障偶爾發(fā)生且發(fā)生時無人員值守，因此難以快速找到原因。為及時找到故障原因，北京采用在道岔安裝轉撤機檢測儀并安排專人值守守的方式，經不斷檢測排查得知是由于2DQJ 繼電器電路不通造成的，對比進行完善和改造后又出現(xiàn)接觸不良的問題，經排查是由于電流過大，因此又進行了進一步的改進。在經過一系列檢測和驗證后，發(fā)現(xiàn)道岔啟動瞬間的電流為10A，最高可達到14A，超出繼電器承受指標，長此以往就容易形成故障。雖然成都地鐵還沒有出現(xiàn)該故障，但是由于折返站道岔動作頻繁，關鍵道岔每月動作次數(shù)在1 萬次以上，為了避免該問題的頻繁發(fā)生，以每月動作一萬次為標準，每年更換相關繼電器。

1.2故障案例二

長時間放電打火容易造成接點表面的銀質涂層氧化發(fā)黑，由于氧化發(fā)黑的接點的接觸電阻增加在道岔轉換過程中接點發(fā)熱會量增加。容易導致繼電器接點徹底損壞。

2修改方案

2.1設計方案

針對以上故障原因，可以對有加強接點的繼電器采用雙接點方案來分流減小通過接點的電流，從而少故障的發(fā)生率，同時也可避免由于接點接觸障礙導致的安全隱患。具體改進方案如下：增加輔助繼電器，給啟動的電路中打火現(xiàn)象比較嚴重的繼電器2DQJ 并聯(lián)安裝2DQJ 輔助繼電器（2DQJF），2DQJF 與2DQJ 采用相同型號繼電器其他接點留作備用。2DQJF 兩組加強接點與2DQJ 對應加強接點并接，為了2DQJF 與 2DQJ 接點同步吸起同樣勵磁電路也采用并接的方式。下圖以第二組接點為例，底三組接點同理。

2.2設計方案的試驗

按照初步方案進行相關改進后對道岔扳動實驗。仍舊通過監(jiān)測儀來檢測數(shù)據(jù)，通過與之前數(shù)據(jù)進行對照。對比數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)雙接點計劃的應用，可以使之前出現(xiàn)問題的接點的電流指數(shù)下降，瞬間電流對于繼電器產生的沖擊也大大減少，穩(wěn)定性比之前增加了許多。經過試驗，改進后的方案還是存在一些問題，例如：不同的繼電器的返回系數(shù)是不同的，繼電器與勵磁電路并聯(lián)后，由于返回系數(shù)差距，接點處會出現(xiàn)動作時間差；同時，新舊繼電器若狀態(tài)不一致則會出現(xiàn)啟動電路短路，道岔表示錯誤的現(xiàn)象。

2.3改進設計方案

對于出現(xiàn)接點時間差的分析。要想解決“接點處出現(xiàn)動作時間差”的問題，就要采用與2DQJF 相對應的接點與 2DQJ 繼電器并聯(lián)在一起，然后在繼電器線路回路中串聯(lián)一個電阻，適當增加電壓，來減小時間差達到及時吸合的目的。

2.4再次改進后的方案試驗結果

對于第二次改進的方案進行實地試驗，結果如下：（1）雙接點的改進方案使得接點電流指數(shù)降低，繼電器受到的瞬間電流沖擊大大降低，繼電器穩(wěn)定性大大增加。（2）用并聯(lián)的方式將新舊繼電器連接在一起，接點出動作電位一致，時間差消失，繼電器錯誤表示問題也得以解決。（3）改進后的繼電器之間若遇到特殊情況出現(xiàn)接點折斷繼電器動作不一致等問題，電路也會在第一時間切斷BHJ 的勵磁電路從而避免短路，達到保護電機的安全。

3結束語

綜上所述，長期高效運營的地鐵線路難免會出現(xiàn)一些故障，通過研究ZDJ9 型轉轍機出現(xiàn)的故障及其故障原因，并對其進行分析然后找到了合理的解決改進方案。通過多次實驗進行分析，驗證后得知采用兩組接點來承擔同樣的負載，能夠有效的減小通過每組接點的電流，以保護道岔啟動電路中的繼電器接點。DJ9 型轉轍機的啟動電路改進方案是具有可行性的，方案的改進與實施大大的提高了繼電器的穩(wěn)定性，還降低了繼電器故障的發(fā)生率，同時加長了對繼電器的檢測周期，提高繼電器的使用壽命。從而達到降低設備的維護成本和提高折返站道岔質量的目的。

參考文獻：

[1] 張希寧.ZDJ9 型轉轍機道岔啟動電路技術改進方案研究[J]. 城市軌道交通研究，2016，19（08）：40-42.

[2] 張旭.ZDJ 型轉轍機道岔啟動電路技術改進方案[J]. 黑龍江科技信息，2017（16）：10.

（作者單位：成都地鐵運營有限公司）