运用微机监测对ZYJ7道岔动作电流分析
钟德志*
（广东省河源市和平县和平火车站二楼，惠州电务段，517200 ）
摘要：在铁路运输日益繁忙的新形势下，运输与维修矛盾尤为突出。主动适应运输特点，逐步实现状态修、预防修、成为电务维修的发展趋势。充分利用微机监测信息，及时、精确地发现设备隐患，从而科学的指导故障分析判断和处理。本文根据厦深客运专线ZYJ7型电动转辙机设备运用及维修情况，结合微机监测道岔电流曲线的原理和具体数据，阐述如何运用微机监测对道岔故障进行分析和判断。
关键词：道岔动作电流； 曲线； ZYJ7； 故障分析；
引言
在铁路运输日益繁忙的新形势下，运输与维修矛盾尤为突出。主动适应运输特点，逐步实现状态修、预防修、成为电务维修的发展趋势。充分利用微机监测信息，及时、精确地发现设备隐患，从而科学的指导故障分析判断和处理。利用日常微机监测数据，对每组道岔的动作电流曲线详细调看，对照参考曲线进行对比、分析，以便随时掌握道岔的电气特性、时间特性和机械特性，及时发现道岔转换过程中存在的不良反映，对预防故障发生和消除不良隐患有着不可替代的作用。目前，ZYJ7型电动转辙机是列车提速后采用的一种新型道岔转辙设备，在新建成的客运专线、城轨交通中有较广泛的应用。如何维修好这种设备、减少故障发生、发生故障后尽快处理、减少故障延时，是摆在当前维修工作中的一件大事。本文根据厦深客运专线ZYJ7型电动转辙机设备运用及维修情况，结合微机监测道岔电流曲线的原理和具体数据，阐述如何运用微机监测对道岔故障进行分析和判断。
1 道岔电流采集的相关原理 1.1 道岔电流监测原理
对道岔电流的测试是由道岔采集机完成。通过对道岔动作电流的实时监测，能直接测量出电动转辙机的启动电流、工作电流、故障电流和动作时间，并以此描绘出道岔动作电流曲线。通过对电流曲线的分析即可判断出道岔转辙的电气特性、时间特性和机械特性。
1.2 道岔动作时间监测原理
道岔转换时才会有动作电流，要监测道岔电流就必须监测道岔转换的起止时间。道岔采集机是通过采集1DQJ的第四组落下接点状态来监测道岔转换起止时间，当1DQJ吸起、2DQJ转极，道岔开始转换，转换完毕，1DQJ落下，如图1所示。
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图1 1DQJ接点状态监测电路
1.3 道岔采集机CPU数据处理过程
道岔采集机监测的信息是多方面的，CPU的处理过程可归纳为以下方面。 （1）平时以小于250 ms的周期对开关量（1DQJ、2DQJ、DBJ、FBJ）不断扫描，监测其状态变化。 （2）当监测到某个1DQJ的状态由落下变为吸起时，说明该道岔即将启动，采集机开始起动对应的计时器，启动A/D转换，并以不大于40 ms的采样周期，通过控制模拟量输入板上的多路开关，对该道岔动作电流进行密集采样。 （3）当1DQJ由吸起变为落下时，计时器的计时值则是道岔转换时间。若计时值小于1 s，说明转辙机没有转换或没有转换到底，应立即报警。若计时值大于20 s，1DQJ仍在吸起状态，则说明转辙机发生了故障，亦即报警。 （4）监测相应的道岔定位/反位表示灯和1DQJ、2DQJ状态，逻辑判别道岔的动作位置和动作状况，在确认道岔转变（转换）到位后停止A/D采样。 （5）用3种数据判断道岔位置室内、室外是否一致。用2DQJ继电器位置状态反映室内操作意图，即反映道岔应该转换的位置；用1DQJ接点的吸起落下表示道岔实际转换过程；用DBJ（或FBJ）继电器吸起或落下证实道岔转换之后的位置；智能判断转换过程与道岔位置是否相符，若相符则表明道岔实际位置与室内表示一致，若不符，即刻报警并记录。需注意，只有当排列进路时发生不一致时才报警，而在单独操纵道岔时，只做记录，不报警。当电缆线X1、X2错接，并且二极管极性接反时，则软件无法判断，不能报警。
2 ZYJ7道岔正常正常动作电流曲线分析
ZYJ7三相交流电机动作电流基本曲线，如图2所示。
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图2 ZYJ7三相交流电机动作电流基本曲线
3种颜色的线分别代表三相绕组流过的电流，纵向代表道岔动作电流，横向代表动作时间，动作电流不大于2A，三相的电流应基本平衡，道岔动作曲线一般将分成五个步骤。
第一步，1DQJ吸起：1DQJ吸起后，道岔动作曲线开始记录。
第二步，2DQJ转极：在2DQJ转极时，动作电流曲线出现一个较大的峰值（一般将道岔开始启动时产生的瞬间大电流称为启动电流，说明道岔启动电路已经接通，道岔开始动作。
第三步,道岔动作：道岔动作过程分为解锁、转换、锁闭三步。曲线的各部分平滑程度可以分析出道岔在各个阶段的运行状态。
第四步，启动电路断开：道岔转换完毕，自动开闭器接点转换到规定位置，断开启动电路使BHJ落下，1DQJ自闭电路断开进入缓放状态。（《维规》中规定：24V条件下，JWJXC-125、80型继电器在失磁时缓放时间不小于0.5s）。在1DQJ缓放时间内启动电路中仍有两相小电流存在（一般将此电流按其形状简称“小尾巴”），这是由于道岔到位后自动开闭器接点接通了室外表示电路，此时室内1DQJ还在缓放中，1DQJF也未落下，三相交流转辙机电源380V还在向外输出，有两相（定位为X1、X2，反位为X1、X3）能经室外表示电路沟通回路，从而产生电流（如图3所示，以反位到定位为例，两相经X1、X2和室外表示电阻沟通回路形成“小尾巴”电流）。“小尾巴”的长短取决于1DQJ缓放时间；电流数值大小取决表示回路电阻，一般为0.5A左右。第五步，1DQJ落下：1DQJ经过缓放后落下，停止记录道岔动作电流去曲线。
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图3 两相经X1、X2和室外表示电阻沟通回路形成“小尾巴”电流（以反操定为例）
3 ZYJ7道岔非正常时电流曲线分析 3.1 ZYJ7转辙机不能启动（室外断相）
某站ZYJ7道岔发生不能启动，电流曲线表明：红线表示的C相电流为零，
说明道岔不能启动的原因是C相电源缺相；另外两相电流数值达到3.5 A，1 s以后回到零位。 分析电流曲线，发现当星形连接的三相电动机一相缺相时，另外两相电流值能达到额定电流的1.73倍，造成电机线圈发热，进而烧坏电机。所以三相电机的控制电路中都要设计三相断相保护电路。在ZYJ7道岔控制电路中，是以断相保护器来完成断相保护的，在一相断相时，断相保护器中电流不平衡，即输出1个直流电压驱动断相保护继电器，来切断三相电机的动作电路，使电机停转，如图4所示。
图4三相中两相为额定电流的1.73倍，一相电流值为0A,
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3.2 ZYJ7转辙机空转故障
如图5所示，从曲线上看出，三相电源均衡地送到室外，转辙机转动，但到了该锁闭的时间即5 s左右时，并没有锁闭，而是空转至13 s后，由断相保护器切断动作电路造成电流突然降至零点，这是比较典型的尖轨夹异物的曲线。但因交流电机的特性决定，此种曲线不能反映出道岔转动到哪个位置受阻而空转，所以不排除杆件等外部卡阻或机内卡阻等因素，需到现场进一步确认。
图5道岔转换时间达13s或30s
3.3 道岔表示电压偏低，道岔无表示
某站1-J1道岔启动电流缓放区异常（“小尾巴”高）(如图6所示)，从道岔动作电流曲线分析，转换时间、启动电流大小均正常，判断是表示回路故障；如在分线盘测试道岔表示电压偏低，应测试室外整流堆，若发现电压不正常，则可分析为道岔表示整流二极管特性发生变化，应立即更换二极管；如在电缆盒检查发现，表示回路室外电阻上电压为0，可分析为室外电阻短路，应更换室外电阻。
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