一起雙動道岔故障分析及電路設計改進措施

劉 兵 中國鐵路上海局集團有限公司上海高鐵維修段

1 故障概況

某站2/4#道岔定位向反位扳動后，道岔出現無表示故障，再次扳動后表示恢復。故障時2#道岔已正常動作至反位，4#道岔尖軌未能正常到位，4#心軌在2#道岔動作到位后已正常動作到反位。

2 故障分析

通過監測數據分析，4#道岔尖軌出現提前動作情況，其中4#J1未正常動作到位，J2、J3被QDJ在2.3 s切斷動作。4#J1-1DQJ在2#道岔開始動作時瞬間吸起再掉落，5 s后2#道岔動作到位時再次吸起。

現場檢查與監測分析情況相符，同時發現4#X1-1DQJ存在明顯抖動情況，即2#道岔動作開始1 s后4#X1瞬間失去表示又恢復的情況。

整理道岔故障時各主要繼電器的動作順序為：2/4#定到反→2#動作1 s后→4#（T5S）-1DQJ↑→4#（T5S）-2QDJ轉極→4#J1-1DQJ↑→4#J1-1DQJF↑→4#J2J3依次動作...→4#J1-1DQJ↓→4#J1-1DQJF↓→4#-JQDJ↓切斷J2J3動作→2#動作結束→4#J1-1DQJ↑→4#J1-1DQJF↑→4#-X1X2與4#-J1同時依次動作→4#-JQDJ↓切斷J1動作→4#X1X2動作正常到位→2/4#動作結束。

由道岔繼電器動作順序分析可見，道岔動作過程中出現一個異常情況，即4#1DQJ未能在2#道岔動作完成后吸起，而是提前動作了；問題應在控制雙動道岔動作的DKJ、DWJ及相關電路中。其它繼電器動作順序均正常。

3 電路分析

根據雙動道岔傳遞電路原理（見圖1），4#1DQJ吸起電路中由2#DKJ、DWJ條件控制道岔啟動時機，而DKJ、DWJ均采用JWXC-1700型繼電器。下面依次看一下DKJ和DWJ動作原理。

圖1 雙動傳遞局部電路圖

DKJ動作原理（圖2）：當J1-1DQJ↑→DKJ↑→DKJ↑自閉，當尖軌ZBHJ↑同時DWJ↑使得DKJ↓。

圖2 DKJ原理圖

DWJ動作原理（圖3）：在雙動道岔第一動控制電路中DWJ須經心軌ZBHJ↑和尖軌ZBHJ↓條件勵磁，或經尖軌ZBHJ↑條件吸起。

圖3 DWJ原理圖

由于尖軌ZBHJ（以下簡寫為JZBHJ）須經過尖軌三個（J1、J2、J3）-BHJ吸起而勵磁，而心軌ZBHJ(以下簡寫為XZBHJ)只需經過兩個（X1、X2）-BHJ吸起而勵磁，雖然1DQJ順序是先尖軌再芯軌，但在ZBHJ電路動作時序上，存在心軌ZBHJ先于尖軌ZBHJ動作的可能性。

將道岔啟動過程中DKJ與DWJ同時處于落下狀態的時間作為T，此時按照JZBHJ與XZBHJ吸起先后順序，分別列出兩種動作過程：

T1（JZBHJ先吸）：JZBHJ↑（斷開下接點時）→DKJ↑（保持自閉）→JZBHJ↑（閉合上接點時）→DWJ↑→DKJ↓，由此可知JZBHJ先吸時不存在時間T，即第二動不會提前動作。

T2（XZBHJ先吸）：XZBHJ↑→DWJ↑→（切斷DKJ自閉電路）→JZBHJ↑（斷開下接點）→DKJ↓DWJ↓（同時開始下落）→JZBHJ↑（閉合上接點）→DWJ↑，由此可知XZBHJ先吸時有一個DKJ與DWJ同時處于落下狀態的瞬間T2，此時可造成KZ電源瞬間接通下一動道岔，后續電路的動作取決于T2時間的長短。

針對電路分析情況，我們組織進行了針對性設備排查工作，經試驗發現確實存在轉換過程中DWJ和DKJ同時落下情況，并普遍表現有道岔一動動作時，二動尖一的1DQJ有顫動但未完全吸起，輕微時會導致表示電壓波動，嚴重時造成瞬間跳表示。

4 歸納原因

綜合以上分析與驗證，此故障原因為雙動道岔動作傳遞電路存在設計隱患。在第一動的XZBHJ先于JZBHJ吸起時，存在DKJ與DWJ瞬間同時處于落下的狀態，使KZ電源提前傳入第二動道岔動作電路，輕微時造成第二動繼電器抖動，表示電壓波動，嚴重時造成第二動尖軌錯誤提前動作，導致動作故障。

5 整改效果

根據前期情況分析，為解決此電路隱患，經與設計院聯系，將DWJ由JWXC-1700繼電器改成JWXC-H340繼電器，從而在道岔啟動過程中，有效解決了DKJ與DWJ同時落下導致二動道岔提前動作的缺陷。目前，改動后的道岔設備運行平穩，再未出現類似故障。