第六章 道岔控制电路

1、第六章第六章 控制电路控制电路 第一节第一节 交流控制电路的基本要求交流控制电路的基本要求 一、总则一、总则 道岔控制电路是铁路联锁的基本电路，必须满足“故障导向安全”原则。 道岔是铁路线路上使列车由一组轨道转到另一组轨道上去的装置， 用于机车 车辆的转线作业，道岔解锁、转换和锁闭是排列进路过程中的关键组成部分，其 及时性直接影响调度的作业效率，其动作的准确性、可靠性直接关系到列车的行 车安全。在道岔不应转换的时候，如果错误转换就会产生严重后果。已经排列并 锁闭好的一条进路，其进路上的道岔是不允许转换的。如果列车已经驶入进路， 列车前方对向道岔错误动作，就会使列车驶入与排列进路不一致的异线，此

2、时若 异线有列车，就会发生撞车；列车前方背向道岔错误动作，就会出现挤岔甚至造 成列车脱轨。如果列车正在道岔上运行时，道岔中途转换，就会造成列车颠覆。 所以道岔控制电路不仅在正常操作情况下不能产生错误动作， 即使在故障情况下 也不能错误动作，也就是必须做到“故障导向安全” 。 道岔表示电路的功能是表示道岔的实际位置， 正确反映道岔位置是行车安全 的需要。如果道岔表示电路给出了与道岔实际位置相反的表示，会导致列车进入 异线，此时若异线有列车，就会发生撞车。如果道岔尖轨和基本轨间或心轨和翼 轨间没有达到规定的密贴要求，道岔电路就给出了表示，列车通过道岔时就有可 能产生危及行车安全的后果。因而道岔表示

3、电路也必须做到“故障导向安全” 。 交流控制电路的转辙机内电机所需电压为三相 ac380 v，因而相比直流道岔 控制电路，车站设备需要增加三相 ac380 v 电源屏和断相保护装置。 二、适用范围适用范围 交流道岔控制电路适用于由电动或电液转辙机控制的单点、 多点牵引道岔和 高速大号码多点牵引道岔。 三、技术要求三、技术要求 1、交流道岔控制电路的输出命令和输入表示与直流控制电路一致，即控制 电路接收联锁发出的命令：定位操纵、反位操纵、解锁状态；输出表示状态：定 位表示、反位表示或无表示。 2、道岔开始转换时，三相交流电源任一相断电，室外电机不得启动。道岔 在转换过程中，三相交流电源任一相断电

4、，电机应立即停止转动。 3、多机牵引的道岔尖轨或心轨其中有一台电机不启动，需切断牵引该尖轨 或心轨的所有转辙机电机电源，使电机停止转换。 4、多机牵引的道岔尖轨和心轨各设置一个加铅封的非自复式故障按钮。道 岔其中一个牵引点控制电路故障时， 按下故障按钮， 由其他牵引点带动道岔转动。 5、反映道岔位置和道岔解锁状态继电器以吸起位置为有效状态，并以其前 接点表示道岔位置和解锁状态。 道岔表示继电器需检查牵引道岔的转辙机和密贴 检查器均转到规定位置。 6、在一处故障和一次错误办理同时发生的情况下，电路应能防止产生危及 行车安全的后果。 7、联锁道岔应能单独操纵，也能在排列进路时被选动。单独操纵应优先

5、于 进路选动。当进路锁闭、区段锁闭、人工锁闭时，道岔不能转换。 8、联锁道岔一经启动应能转换到底，因故不能转换到底时，经操纵能使道 岔转回原位。即保证道岔无论转到什么位置，都可随时用手动操纵方法使它向回 转。 9、 道岔启动时， 应先切断位置表示。 道岔转换完毕， 应自动切断动作电路。 转辙机需在规定时间内转换完毕，当在 30 秒内仍未转到底时，应停止转换。 10、双动道岔需要满足第一动动作完成后，第二动再动作。 11、应将尖轨、心轨做为同一组道岔进行控制。如果是多机牵引则采用转辙 机顺序启动，以错开电机启动电流峰值。多点牵引时，应考虑尖轨动作的平稳与 同步。 第二节第二节 三相交流五线制道岔

6、控制电路三相交流五线制道岔控制电路 三相交流五线制道岔控制电路 （以下简称 “交流控制电路” ） 按照动作过程， 由启动电路、动作电路和表示电路构成。启动电路是道岔接受联锁指令的电路， 动作电路是转辙机牵引道岔动作的电路， 表示电路是把道岔位置反映到信号楼里 的电路。 交流控制电路按照道岔牵引点数量分为单机控制电路和多机控制电路。 一、一、 单机控制电路单机控制电路 序号序号 代号代号 名称名称 1 dcj 定位操纵继电器 2 fcj 反位操纵继电器 3 ycj/sj 允许操纵继电器/锁闭继电器 4 1dqj 第一道岔启动继电器 5 2dqj 第二道岔启动继电器 6 1dqjf 第一道岔启动复

7、示继电器 7 bhj 保护继电器 8 dbj 定位表示继电器 9 fbj 反位表示继电器 10 dbq 断相保护器 11 bb 表示变压器 表 6-1 单机控制电路中的设备 1、启动电路启动电路 交流控制电路中，由于 1dqj 继电器接点不够，增加了 1dqjf 继电器。1dqj 的 34 线圈部分，是由直流控制电路演变而来，连接 2dqj 线圈的接点由 1dqj 改为 1dqjf。交流控制电路中 1dqj 的 12 线圈不同于直流道岔控制电路，直流 控制电路中的线圈直接串接在转辙机电机的动作电路中， 而交流控制电路中的线 圈与其他逻辑条件一起构成 1dqj 的自闭电路。故交流控制电路中 1d

8、qj 使用的 型号与直流控制电路中的型号不同。为满足 30s 转换不到位，转辙机应停止转换 的技术要求，设置一台时间继电器，当 1dqj 继电器吸起满 30s 时，时间继电器 吸起，断开 1dqj 电路，使得转辙机停止转换。 图 6-1 单机控制电路定位操纵的启动电路 以定位操纵为例，启动电路的动作过程为： 1） 联锁发出定位操纵指令，dcj 吸起，1dqj 的 34 线圈通过 dcj 的前接 点、 2dqj 的 141143 接点得电， 1dqj 吸起， （见图 6-1 中红色粗线） 。 1dqj 的前接点接通 1dqjf 的吸起通路。 2） 2dqj 的 34 线圈通过 dcj 的前接点、

9、1dqjf 的前接点得电，转极到定 位接点闭合（见图 6-1 中绿色粗线） 。 3） 2dqj 反位接点切断 1dqj 的 34 线圈电路，为下一次道岔动作做好准 备。三相电源通过 dbq 送到转辙机，bhj 吸起，1dqj 的 12 线圈通过 bhj 的前接点构成自闭电路（见图 6-1 中黄色粗线） 。2dqj 反位接点断 开到 bhj 吸起有一段时间差，期间 1dqj 的 34 线圈和 12 线圈上均 没有电，1dqj 依靠自身的缓放特性保持吸起。 图 6-2 是定位操纵的启动电路时序图，图中线圈上边沿表示继电器得电，线 圈下边沿表示继电器失电，接点上边沿表示继电器吸起，接点下边沿表示继电

10、器 落下。 变量 1dqj 3-4线圈 1dqj 1-2线圈 1dqjf 1-4线圈 bhj 1-4线圈 1dqj 接点 2dqj 接点 1dqjf 接点 bhj 接点 图 6-2 单机控制电路定位操纵的启动电路时序图 反位操纵的启动电路动作过程与定位操纵相同， 只是检查的继电器接点不同。 图 6-3 单机控制电路反位操纵的启动电路 2、动作电路动作电路 控制转辙机向不同方向转换，只需要控制电机向不同方向旋转。任意改变三 相交流电其中两相的相序就可以改变电机的旋转方向。如图 6-4 和 6-6 中的 b 相 和 c 相交换了位置，电机就改变了旋转方向，从而操纵道岔向定位和反位转换。 动作电路是

11、经由 ac380 供电的五线制电路，三相交流电源通过断相保护器 接入电路。利用 1dqj 和 2dqj 接点可实现电机的启动和改变旋转方向，1dqj 吸 起将三相交流电送向电机，用 2dqj 定、反位接点来改变向电机送电的相序，从 而改变电机旋转方向。 以定位操纵为例，动作电路的动作过程为： 1） 1dqj 吸起，断开反位表示电路。ac380 的 a、b、c 三相电分别通过红 色、绿色、黄色三条粗线（x1、x2、x5）接入转辙机内电机。 2） 道岔开始转换。转辙机第 2 排接点组在动作杆推动下先断开，第 1 排 接点组接通，为道岔中途停止转换返回原位置时做好准备。 3） 道岔转换完成，第 4

12、排接点组断开，第 3 排接点组接通。三相电源断 开，1dqj 落下，接通定位表示电路。 图 6-4 单机控制电路定位操纵的动作电路图 t 变量 1dqj 接点 2dqj 接点 1dqjf 接点 bhj 接点 1dqj 3-4线圈 1dqj 1-2线圈 1dqjf 1-4线圈 bhj 1-4线圈 图 6-5 单机控制电路定位操纵的动作电路时序图 图 6-6 单机控制电路反位操纵的动作电路图 反位操纵的动作电路动作过程与定位操纵相同，只是检查的继电器接点、室 外电缆和转辙机接点不同。 3、dbq 工作原理工作原理 当三相电源的任一相发生断相，应及时切断其余两相电源，以保护电机不被 烧毁。为此设置了

13、断相保护电路。目前的 dbq 器材主要有两种类型，一种是由 电子器件构成，一种是由三个电流互感器和一个整流桥组成，下面主要简单描述 一下电流互感型断相保护器原理。 dbq 的工作原理： 根据电磁感应原理， 电流互感器的次侧线圈分别与电路 的三相串联，互感器工作在饱和状态；电流互感器的次侧除基波外，还有高次 谐波分量，由于三相电位差为 120 。 ，所以基波分量 u1= ua1 +ub1+ uc1=0。三相电 源正常供出时， 次侧三线圈串联输出的感应交流电压经全波整流并滤波后供出 1522v 的直流电压，供给 bhj，使其保持吸起。当三相电源任意一相断电时，其 余两相相位差 180 。 ， 互相

14、抵消， 互感器次侧电流矢量为 0， dbq 失去直流输出， 使 bhj 断电落下，用其接点切断 1dqj 自闭电路，停止三相供电。此电路能保证 道岔无论是启动前断相还是启动后断相， 都可以使 bhj 可靠地落下， 1dqj 落下， 切断三相交流电源，对电动机起到了有效的保护作用。 有的 dbq 内集成了限时保护，代替了时间继电器功能。 图 6-7 dbq 工作原理图 4、表示电路表示电路 交流控制电路的表示电路与直流控制电路有较大区别， 是表示继电器与二极 管并联构成的半波整流电路。 道岔转换完成后，bhj 落下，1dqj 落下， 1dqjf 落下，三相电源被切断， 通过 1dqj 的后接点构

15、成表示电路。表示电路由表示变压器、继电器、电阻、整 流二极管和转辙机的接点组成。 以定位表示为例，工作原理：当正弦交流电源正半周时，dbj 励磁吸起，与 dbj 线圈并联的另一条支路，因整流二极管反向截止，故电流基本为零；当正弦 交流电源负半周时， 在 dbj 和整流堆这两条支路中， 整流二极管呈正向导通状态， 其支路的阻抗要比 dbj 支路阻抗小得多，电流绝大部分经整流堆支路中流过，由 于 dbj 是感性负载，线圈电压下降过程中有反电势，阻止其电压下降，所以通过 继电器线圈的电流不是典型的半波，而是一个波动的直流，因而能够保证 dbj 可靠吸起。 反位表示的工作原理与定位表示相同，只是检查的

16、继电器接点、室外电缆和 转辙机接点不同。 从图 6-8 和 6-9 中可以看出，交流电正半周通过 dbj 或 fbj 并与该偏极继电 器所要求的极性相符时，该表示继电器吸起。如果外线混线，继电器被旁路，就 不能吸起，起到了供电、受电设备在室内，被检查条件远在室外情况下对外线混 线造成错误表示的防护作用。道岔位置表示继电器必须在动作电路正常完成、检 查操作意图与室外设备位置一致后才能吸起。 dbj 通过室外电缆检查了转辙机内定位接点，fbj 通过室外电缆检查了转辙 机内反位接点。这样，在错误表示的防护方面，当出现一次错接室外电缆和人为 颠倒二极管极性以后，dbj 或 fbj 不会吸起。 图 6-

17、8 道岔定位表示原理及简化图 图 6-9 道岔反位表示原理及简化图 二二、多机控制电路多机控制电路 多机控制电路是在单机控制电路的基础上组合而来，每个牵引点设置一个 单机控制电路的组合，增加错峰启动、切断保护电路，双动道岔再增加顺序启 动电路。新增的设备见下表 6-2。 序号序号 代号代号 名称名称 1 qdj 切断继电器 2 zbhj 总保护继电器 3 dkj 动作开始继电器 4 dwj 动作完成继电器 表 6-2 多机控制电路中的设备 1、错峰启动电路错峰启动电路 一组道岔由多台转辙机牵引时，为使电源屏输出电流错开电机启动峰值，电 机应按顺序错峰启动。利用 1dqj 的缓吸特性，从第二牵引

18、点开始，将上一牵引 点 1dqj 的前接点串入本牵引点 1dqj 的 34 线圈中，以完成多机错峰启动。 图 6-10 错峰启动电路原理图 2、切断保护电路切断保护电路 一组道岔由多台转辙机牵引时，道岔动作指令发出后，其中任一台转辙机不 启动，应切断该道岔所有牵引点的控制电路。尖轨和心轨各设置 zbhj 和 qdj 继 电器，构成切断保护电路。 正常工作时序： 1） 联锁系统发出道岔动作指令， 各个牵引点的 1dqj 吸起， bhj 依次吸起， 所有的牵引点的 bhj 吸起后，zbhj 吸起。 2） 在第一个开始动作的牵引点 bhj 吸起到 zbhj 吸起的这段时间里，qdj 通过线圈上跨接的

19、 rc 阻容放电保持吸起。 3） qdj 通过 zbhj 的前接点继续吸起， 用其接点构成各牵引点 1dqj 的 1 2 线圈的自闭电路。 故障工作时序： 1） 联锁系统发出道岔动作指令，道岔其中任意一个牵引点的转辙机不能 启动时，其 bhj 不能正常吸起，zbhj 因励磁电路的 kf 电源无法送出不 能吸起。 2） qdj 在缓放时间结束后落下，切断道岔尖轨或心轨所有牵引点的 1dqj 的 12 线圈自闭电路，牵引道岔尖轨或心轨的所有转辙机停止转动。 3） 维护人员确定故障后，按下故障按钮，使 qdj 重新吸起，室内外人员 共同配合由其他牵引点的转辙机牵引道岔转换到规定位置。 图 6-11

20、尖轨三机心轨两机切断保护电路原理图 t 变量 j1 bhj1-4线圈 j2 bhj1-4线圈 j3 bhj1-4线圈 zbhj 3-4线圈 zbhj 1-2线圈 j1 bhj接点 j2 bhj接点 j3 bhj接点 zbhj 接点 图 6-12 尖轨三机心轨两机切断保护电路时序图 3、传递启动电路传递启动电路 为降低电源屏的输出功率， 双动道岔交流控制电路需要满足第一动动作完成 后，第二动再动作。每一动设置 dkj 和 dwj 继电器，构成传递启动电路。 在第一动启动电路中，接入了第二动 dkj 和 dwj 的后接点。同理，在第二 动道岔启动电路中，接入了第一动道岔 dkj 和 dwj 的后接

21、点。当第一动开始动 作时， 尖轨第一机的 1dqj 吸起， 同时相应的 dkj 吸起， 切断第二动的起动电路， 使第二动不能转换。 在第二动 1dqj 励磁电路的 kf 电源末端接入第一动的 2dqj 接点。这样第一动的 dkj 吸起前，由第一动的 2dqj 接点切断第二动 1dqj 的励 磁电路，做到了双动道岔启动时第一动先动作。 当第一动电机都开始转动时， 尖轨的zbhj和心轨的zbhj都吸起， dwj吸起， 切断了 dkj 的自闭电路。当第一动电机都到位后，尖轨的 zbhj 和心轨的 zbhj 都 落下，dwj 落下，第一动转换完成。此时第一动的 dkj 和 dwj 都落下，第二动 开始

22、转换。 双动道岔交流控制电路中，zbhj 自闭电路线圈上跨接二极管（200uf/50v） 和电阻（51/25w）组成的 rc 电路。其作用是：当所有转辙机转换到位后，每 一牵引点的 bhj 依次落下。此时，因 rc 阻容放电，zbhj 会缓放落下。避免了在 第一牵引点的 1dqj 缓放期间， dkj 经于 1dqj 的前接点和 1zbhj 的后接点重新吸 起。 图 6-13 双动道岔传递启动原理图 第三节第三节 控制电路器材指标及要求控制电路器材指标及要求 交流道岔控制电路中用到的器材： 1） dcj、fcj、ycj 的线圈由联锁控制，其接点用于控制 1dqj 的励磁线圈， 型号为 jwxc-

23、1700。 2） 1dqj 两个线圈分开使用，一组接点使用在电机动作电路中，需要采用 带加强接点、并具有缓放功能的继电器，型号为 jwjxc-125/80。 3） 2dqj 两组接点使用在电机动作电路中，需要采用加强接点，还有两组 普通接点用在 1dqj 的励磁电路中，型号为 jyjxc-160/260。 4） 1dqjf 是 1dqj 的复示继电器，两组接点使用在电机动作电路中，需要 采用加强接点，还有两组普通接点用在 2dqj 的转极电路中，型号为 jwjxc-480。 5） dbq 的作用是防止电路因缺相烧毁电机。三相交流电出现断相，dbq 失去直流输出，使 bhj 断电释放，用 bhj 接点切断 1dqj 的自闭电路， 停止三相供电，bhj 的型号为 jwxc-1700。 6） bb 将交流