2008微监道岔.doc

微机监测道岔电流曲线实际应用道岔动作电流曲线是反映道岔运用质量的一个重要指标。日常微机监测数据调看时，应对每组道岔的动作电流曲线详细调看，对照参考曲线对比、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。一、道岔电流采集的相关知识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道岔转辙的电气特性、时间特性和机械特性。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的落下接点状态来监测道岔转换起止时间的。大家熟知，1DQJ吸起、2DQJ转极，道岔开始转换，转换完毕，1DQJ落下。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：3.1.平时以小于250毫秒的周期对开关量（1DQJ、2DQJ、DBJ、FBJ）不断扫描，监测其状态变化。3.2.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毫秒的采样周期，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。3.3.当1DQJ由吸起变为落下时，计时器计时值即为道岔转换时间。若计时值小于1秒，说明转辙机没有转换或没有转换到底，应即报警。若计时值大于20秒，1DQJ仍在吸起状态，则说明转辙机发生了故障，亦即报警。3.4.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道岔动作状况，在确认道岔转变（转换）到位后停止A/D采样。3.5.用三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相符则表明道岔实际位置与室内表示一致，如果不符，即刻报警并记录。（请注意：只有当排列进路时发生的不一致才报警，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，则软件判断不出，不能报警。）二、利用道岔电流监测判断故障的基本原理1、ZD6系列使用直流电机的转辙机判断原理 采用直流电机的转辙机的工作拉力F与工作电流近似地成正比例关系，所以，通过微机监测采集道岔的工作电流和摩擦电流就可以近似地定性分析和判断转辙机的拉力变化，以掌握转辙机的机械特性、电气特性和时间特性。2、S700K转辙机使用交流电机的转辙机判断原理S700K转辙机的工作拉力的变化，是由电动机电压、电流、转速等多种因素决定的，所以，再像ZD6转辙机那样用监测电流的大小来反映转辙机的机械特性就不行了，所以，对于使用三相交流电机的转辙机电流曲线的调看和分析就要用另外的思路和方法了。下面，先看一个试验：如右图所示的S700K转辙机在转换时的工作拉力曲线，反位尖轨动作到A点时，工作拉力突然增大，电动机转速随之降低，经检查发现A点处滑床板缺油锈蚀，当转换阻力增大时，道岔的转换时间将增加，如右图所示的绿色线代表的是反位到定位拉力曲线，转换时间为6秒，而红色线代表的是定位到反位拉力曲线，转换时间为5.3秒。在此阶段，转辙机的工作电流、电压曲线变化比较平稳。此例说明，使用交流电机的S700K转辙机的电流曲线调看和分析应以时间特性为重点，通过每天调看时将电流曲线与参考曲线时间的对比，反映道岔运用状态情况。三、正常时道岔电流曲线参考图及分析1、道岔电流基本曲线1.1.ZD6直流电机动作电流基本曲线：缓放区：道岔锁闭后，由于1DQJ具有缓放作用，所以，出现一段为零的直线动作区：道岔解锁后，完成空动距离，带动转辙设备动作锁闭区：尖轨到位后，启动电路断开，道岔锁闭，一般锁闭电流比动作电流略大解锁区：道岔启动时电流较大，然后齿轮转动32.9度后带动齿条块完成解锁1.2.S700K三相交流电机动作电流基本曲线：缓放区：由于1DQJ的缓放作用，出现这样的曲线锁闭区：与内锁闭方式道岔不同的是，锁闭时的电流相比动作电流并不大动作区：三相电机动作电流用三条不同颜色线代表，相对于直流电机较为平滑解锁区：道岔启动电流较大，完成道岔解锁过程S700K转辙机的电流基本曲线还有一种，与上面的曲线对比，显示不出来启动电流的尖峰，而是一段形似馒头的波形（如上图紫颜色的线段所示），这是因为，厂家采用的是早期的电流采集模块有此缺陷，在调看时要区别对待，关键是要与参考曲线对比。道岔电流的动作曲线纵坐标为电流值，不同类型道岔的电流值不完全相同，横坐标为动作时间，不同类型道岔的动作时间也不完全相同，平时，应对照参考曲线，认真比较和判断。1.3.H9510型微机监测设备，道岔电流采集全站使用了一个模块，所以对于每组道岔动作时，其电流曲线是叠加的，并且，当多组道岔同时动作时，曲线的记录会相互干扰，影响电流采集记录的正确性，调看到波形较乱的道岔曲线，不一定是设备的问题，一定要加以区分，区分办法是：单操此道岔，再看电流曲线是否正常，如果还不正常，再进行下一步分析、处理。 2000型或 97型微机监测设备，在道岔电流采集方面，有的双机牵引道岔是双机共用一个采集模块，有的是各用一个采集模块，有的双机电流曲线在一个窗口内显示，有的则分开在两个窗口分别显示每组道岔的曲线，但是，不管是双动电流叠加还是分开显示，不管是单动道岔还是双动、三动道岔，都是由基本曲线构成的，所以，在平时的调看过程中，一定要对每一组道岔的类型要了如指掌，才能更好的发挥道岔电流监测的巨大作用，及时发现和处理设备隐患。2、各类道岔正常电流曲线参考图及分析2.1.ZD6系列2.1.1.双机牵引单动道岔电流曲线A、B机电流叠加显示在一个坐标内双机牵引道岔解锁电流较单机较大，完成解锁过程后，动作电流为双机电流的叠加，一般为1.5A左右锁闭时出现这样的波形是因双机不完全同步造成，实际上，两台转辙机不可能完全同步，一台机子锁闭后，电流降至一半，但是，如果此电流延续时间过长，说明不同步情况严重，就应该分析和处理了2.1.2.单机牵引单动道岔电流曲线转换时间:不同类型的道岔转换时间不同,具体技术数据见下表单机牵引道岔解锁电流4A左右，完成解锁过程后，动作电流一般为0.75A左右各种类型道岔转换时间类型时间ZD6S700KADEJFA3/A4A5/A6A7/A8A9/A10A13/A14A15/A16S3.85.5996.57.26.66.66.66.66.62.1.3.单机牵引双动道岔电流曲线单机牵引双动道岔曲线为一动、二动转辙机电流曲线拼接而成，具体波形与数据与单动类似2.1.4.双机牵引双动道岔电流曲线双机牵引双动道岔曲线为一动、二动双机转辙机电流曲线拼接而成，具体波形与数据与单动类似虚线圆圈内波形出现下台阶的形状，为双机不完全同步造成，平时调看应与参考曲线对比此段波形时间的长短，差别大的就要及时分析和处理了注：如前所述，辉煌公司在道岔电流采集不统一，有的站双动道岔一动、二动电流分开采集，分开显示，平时调看和处理故障时应同时调看两个窗口，进行分析比较，如下图所示：此条曲线显示的就是二动转辙机的电流曲线，在一动动作时，二动启动电路虽然没有构通，但由于1DQJ吸起，电流曲线已经开始记录，所以显示为一条横线，一动到位后锁闭，后变位的接点构通二动转辙机的动作电路，所以横线的长短代表的时间就是一动转辙机的转换时间，调看时注意此时间的长短。有“下台阶”波形，说明一台机子先锁闭，启动电路断开，一动为单机、二动为双机牵引双动道岔电流曲线双机同时启动，启动电流和动作电流较单机要大一动为单机时，启动电流、动作电流均比双机时要小一动为双机、二动为单机牵引双动道岔电流曲线二动为单机时，启动电流、动作电流均比双机时要小双机同时启动，启动电流和动作电流较单机要大有“下台阶”波形，说明一台机子先锁闭，启动电路断开 另外，还有复式交分道岔的电流波形，也是由单机的基本道岔曲线拼接而成，原理相同，在此，就不再举例说明了。2.2. S700K提速道岔电流曲线绿颜色代表的A相曲线始终应该在上面，B、C两相线定位到反位，反位到定位一上一下互换注：三根颜色的线分别代表三相绕组流过的电流，动作电流不大于2A，三相的电流应基本平衡，否则则表明三相电压不平衡或者三相绕组流过的经路负载不均衡，排除电机线圈因素，应重点考虑电路中各接点是否接触不良。四、ZD-6道岔非正常时电流曲线参考图与分析1、基本道岔电流曲线非正常情况分析启动峰值高，说明启动电路有短路或半短路情况动作电流不稳定，可能是启动电路中各接点有接触不良，如：炭刷、继电器接点、开闭器接点、定子、转子等，由于电流采样为40毫秒，所以对于转子线圈断一到两匝的，电流曲线反映不出来，但对于连续几匝断线，动作电流可见突然向下的小尖波，同理，如果连续几匝短路，会出现突然向上的小尖波，转动时就有可能烧启动保险了锁闭电流较大，可能是密贴过紧、尖轨加异物、吊板、上台困难、尖轨入基本轨刨切槽时卡阻等等动作电流小或不稳定，可能是摩擦带松、沾油、或固定不良在此区域动作电流突然增大到等于摩擦电流，可能是转辙机箱外或箱内卡阻，如齿条块落异物、挤切销螺堵高出齿条快平面、减速器内部行星齿轮卡阻等等，可以对比参考曲线，看电流突然增大是从何时开始，判断卡阻发生在动作区的前半程还是后半程，是解锁后的一瞬间还是将要锁闭时的一瞬间，以便进一步帮助室外处理人员确定卡阻位置动作电流大，可能是转换阻力大，如滑床板脏、吊板、杆件蹭枕木或别卡、袖套缺油锈蚀或转辙机内部机械部件缺油有摩卡现象解锁电流大，可能是锁闭圆弧缺油、解锁时有卡阻、压力大、摩擦电流大或道岔重等等2、非正常道岔电流曲线举例二动锁闭电流大一动锁闭电流大摩擦电流数值小，摩擦带进油、弹簧力量不合标准、摩擦擦带弹簧杆折断等造成故障电流下降，电机空转，道岔不能锁闭。转辙机运行到动作区后半程，阻力增大道岔不能机械解锁，如压力大、当对4毫米处于临界状态道岔试验时锁闭后的解锁等会出现这类曲线图。上图为三动道岔动作曲线，可以看出：第一动道岔在转换2.5秒后出现受阻情况,这种道岔多为复式交分道岔,连接杆件较多,此处工务部门道岔滑床板易活动,这样道床稍有偏移,可能出现尖轨受阻一会又恢复，这样造成道岔转换时间长，时间过长就会出现挤岔报警。以上两图为电机有断砸或碳刷接触不良的道岔动作曲线，这要结合现场测试进行判断，以确定何种情况。双动道岔双机牵引第二动B机电机断线后A机的曲线这是某站双机牵引道岔A机启动保险在启动瞬间熔断的道岔曲线动作电流不稳定，时间过长表明开闭接点器打入慢锁闭电流大尖轨上台时有略微卡阻摩擦曲线中此点向后的线为朝另一位置转动时的曲线,不作为此位置的分析范围这种电流曲线见于双机牵引道岔的其中一台机子，启动电路未构通动作电流只有0.1A道岔解锁后0.5秒后即卡阻,根据其位置有可能为齿条块上卡阻,如落异物、挤切销螺堵高出齿条块平面;杆件卡阻或是为双机牵引道岔而另一台机子未能启动等等，也有可能时道岔压力大解锁困难，锁闭圆弧缺油解锁不了等造成五、S700K道岔非正常时电流曲线参考图与分析1、S700K转辙机不能启动故障（室外断相）某站发生S700K道岔不能启动故障，经调看电流曲线发现：蓝色线表示的是三相动作电流中B相的电流大小，其数值为零，这说明道岔不能启动的原因是B相电源缺相，但为什么另外两相电流数值达到3.5A，而又在一秒以后回到零位呢？下面，就此问题作出解释，以便帮助大家对S700K电流曲线调看有一个更清楚的认识。图2图1另外两相电流达到平时额定电流的1.73倍，即3.3A左右对于星形连接的三相电动机，负载不变的情况下，当一相缺相，电流为零时，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，在三相电机的控制电路中，都要设计三相断相保护电路，在S700K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，即输出一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，所以，就有了如图所示的电流曲线的形状。比较两个图片，发现其电流曲线的形状不完全相同，这是因为电路断路点上存在接触不良的现象，断相时，流过断相保护器三相线圈的电流不平衡的程度不一，输出直流的电压大小也不一相同，从而造成曲线有所差异，从图一可以看出来，此时一相电路完全断开，断相保护器迅速启动，而图二所示的断相保护器启动就较为慢一些。综合以上分析，造成S700K道岔不能启动的原因是：B相电路中某点接触不良（安全接点接触不良）。备注：此道岔电流的采集模块为我们前面所说的属于交流采集模块较早的一种，不能显示道岔启动时的电流尖波。2、S700K转辙机空转故障从曲线上看出：三项电源均衡地送到室外，转辙机转动，但在到了该锁闭的时间即5秒左右时，并没有锁闭，而是空转至13秒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，但由交流电机特性决定，此种曲线反映不出来道岔转动到那一个位置受阻而空转，所以不排除杆件卡阻等外部卡阻或机内卡阻等因素，需要到现场进一步确认。3、道岔表示整流二极管特性发生变化某站7X1道岔启动电流异常（小台阶高）。从道岔动作电流曲线分析，转换时间、启动电流大小均正常，判断为表示回路故障；测试分线盘道岔表示电压偏低，室外测试整流堆，发现电压不正常，立即更换二极管，更换后扳动道岔，电流曲线良好，分线盘测试道岔表示电压恢复正常。某站3J1道岔启动电流异常（小台阶高），道岔无表示，通过微机监测浏览