道岔动作电流曲线的分析
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直流转辙机道岔动作电流曲线分析信号集中监测系统记录的道岔动作电流曲线能反映道岔在转换过程中道岔控制电路工作状态、转辙机运用状态,通过对道岔动作曲线的分析,能了解道岔转换时的运用质量,还能在故障时进行辅助判断,指导现场有针对性地进行故障处理。
一、道岔动作曲线介绍道岔动作电流曲线纵坐标为电流值,横坐标为动作时间;不同类型道岔的电流值不尽相同,动作时间也不完全相同。
道岔动作电流曲线蕴涵的基本要素:道岔转换过程各时段动作电流大小、转换时间和受力特性延伸。
道岔动作电流曲线是反映道岔运用质量的一个重要指标。
道岔动作电流曲线真实记录道岔整个动作过程。
1DQJ是掌握道岔是否动作的重要开关量。
1DQJ吸起时,监测开始对道岔动作电流曲线记录,1DQJ落下后,监测系统结束对道岔动作电流曲线的记录。
二、直流转辙机正常道岔动作过程道岔的正常动作过程可分为:解锁一转换-锁闭。
由于直流电动转辙机为串激电机,特点是电流越大,转矩越大,转速变慢;反之,电流越小,转矩就小,而转速加快。
在一定范围内,直流电动转辙机具有电机的转速与转矩,能够随负荷的大小自动进行调整的“软特性”。
由于直流转辙机的工作拉力F与动作电流近似地成正比例关系,因而,通过直流转辙机动作电流曲线可以间接地看到该转辙机转换过程的拉力(阻力)变化趋势。
ZD6系列电机中:A型动作时间≤3.8秒,D型动作时间≤5.5秒,E 、J 型动作时间≤9秒;ZD6各型转辙机的工作电流均不应大于2A ;ZD6-A/D/F/G 型转辙机单机使用时,摩擦电流为2.3-2.9A ,ZD6-E 型和ZD6-J 型转辙机双机配套使用时,单机摩擦电流为2.0-2.5A ;正反向摩擦电流相差应小于0.3A 。
熟悉《维规》中的标准,掌握道岔工作电流大小及道岔转换时间,能及时发现道岔运用过程中特性超标现象。
我们可以把上图的道岔电流动作曲线分为四个时段来分析。
第一时段就是道岔解锁的过程。
可看出,电机刚启动时,有一个很大的启动电流,同时产生较大的转矩,这时道岔进入解锁状态,动作齿轮锁闭圆弧在动作齿条削尖齿内滑动,当动作齿轮带动齿条块动作时,与动作齿条相连的动作杆在杆件内有5mm 以上空动距离,这时电机的负载很小,电流迅速回落,道岔进入转换过程.第二时段为道岔的转换过程。
信号集中监测道岔电流曲线分析道岔动作电流曲线是反映道岔运用质量的一个重要指标。
日常信号集中监测信息分析时,应对每组道岔的动作电流曲线详细调看,对照参考曲线仔细对比、分析,以便随时掌握道岔的电气特性、时间特性和机械特性,发现转换过程中的不良反应,消除道岔转辙设备存在的隐患,预防故障的发生。
一、道岔监测的相关知识1.1.1 采集内容a) 道岔转换时间的监测主要采集道岔1DQJ励磁时间来记录电机转动的起止时间,以记录道岔动作电流、功率曲线。
b) 信号集中监测系统采集道岔动作曲线分为交流和直流两种。
直流道岔采集动作电流曲线,交流道岔采集功率曲线或电流曲线。
其目的都是为了记录转辙机在动作过程中的输出功率情况,以反映转辙机的工作环境及转动过程中所受的阻力情况。
c) 道岔表示电压监测主要在分线盘采集道岔表示回线电压来实时监测道岔表示电压。
d) 个别型号信号集中监测还采集SJ 81-82接点封连情况,在作业人员违章作业时及时在信号集中监测终端给出报警。
1.1.2 采集原理a)转换时间如图1-1,道岔转换时间由开关量采集模块进行采集。
在1DQJ吸起后,带动2DQJ转极,室外的道岔就开始转动,当道岔转换到位后,处于自闭状态的1DQJ落下,因此采集到1DQJ接点断开的时间也就是道岔转动的时间。
由于道岔1DQJ没有空接点,因此只能采集1DQJ第4组接点的中接点和后接点。
5线制道岔1DQJ的第4组接点常为空,因此采集1DQJ和1DQJF的其它空节点。
图1-1 1DQJ采集原理图b)直流动作电流1) 直流四线制电动转辙机在分线盘或组合侧面采集动作电流回线。
如图1-2:图1-2 道岔电流采集原理图2) 直流六线制E、J型道岔采集的是动作电路里的去线。
如图1-3:图1-3 E、J型道岔电流采集原理图c) 三相交流道岔动作功率三相交流道岔动作功率采集利用电流传感器采集断相保护器的21、41、61三根输出线上的电流,输出给功率采集单元,功率采集单元同时采集断相保护器11、31、51上的三相电压,并根据开关量采集器的输出信号记录道岔动作时电压、电流的实时值,换算成功率。
随着微机监测设备的运用,不仅使我们的日常测试工作方法发生改变,而且使很多信号设备的电气特性可以以曲线的形式实时表现出来,让我们可以更直观地观察到各种信号设备的电气特性变化规律。
当信号设备不良或者发生故障时,信号设备的电气特性曲线会随着发生变化,并且发现相同的信号设备发生相似故障时,它的曲线变化规律也基本相同。
所以掌握信号设备不良或者故障时曲线的变化规律,应该能够帮助我们发现不良或故障的信号设备。
一、道岔动作电流曲线(简称道岔曲线):(一)普通道岔曲线(ZD6)1、正常的道岔曲线a.单动道岔曲线:(见图1-1-1)图1-1-1b.双动道岔曲线:(见图1-1-2)图1-1-2c.多动道岔曲线(三动或四动):(见图1-1-3)图1-1-3图1-1-4e.双机牵引双动道岔曲线:(见图1-1-5)图1-1-5图1-1-6g.一单机和一双机牵引的双动道岔曲线:(见图1-1-7)图1-1-72、异常的道岔曲线(不包括道岔采集模块不良曲线)a.启动电路断线曲线:(见图1-2-1右侧)图1-2-1b.道岔夹异物或故障电流过小曲线:(见图1-2-2右侧)图1-2-2c.道岔动作电流过小或1DQJ不良曲线:(见图1-2-3右侧)道岔转换过程中,突然自己停转,控制台无表示,实际道岔在四开状态。
此现象有两种原因,一是动作电流过小或是电机特性不良,二是1DQJ继电器1-2线圈工作不良,继电器保持不住。
这个曲线的特点是缺少缓吸线,而且动作时间不够。
图1-2-3d.转辙机定转子混线曲线:(见图1-2-4右侧)图1-2-4e.转辙机减速器抱死曲线(或电机抱死):(见图1-2-5)从下图可以判断为双动道岔的第二动产生抱死曲线。
卸下电机后,用手摇把摇,能摇动,说明为电机抱死;摇不动,是减速器抱死。
图1-2-5f.道岔动作电流曲线不平滑,呈锯齿波状:(见图1-2-6左侧)图1-2-6形成此种曲线的原因大致有两种:一是电机碳刷与转换器面不是圆心弧面接触,只有部分接触,电机在转动过程中,换向器产生环火。
故障案例曲线分析(道岔动作电流曲线异常原因分析)1.道岔动作电流曲线异常原因分析1如图3-1所示,11∶12∶42道岔动作电流曲线表明34号道岔由反位到定位操纵时,道岔动作正常。
11∶12∶38定位到反位的道岔动作电流曲线异常。
分析:11∶12∶38异常的动作电流曲线只记录了0、4s左右,而且电流几乎为0。
因为曲线开始记录的时间就是从1DQJ吸起开始,说明IDQI吸起过,而1DQJ3-4线圈缓放的时间恰好为0、4s,两者正好相符,从而证明1DQJ的自闭电路没有构成,也就就是道岔由定位到反位的启动电路没有构通。
但就是限据11∶12∶42反位到定位的动作电流曲线图,可以判断道岔由反位到定位动作正常。
同时,这也说明11∶12∶38定位到反位异常曲线就是道岔在反位时进行向反位的单操,室外1DQJ的自闭电路没有构成就是正常现象。
如果11∶12∶38就是反位到定位的正常曲线,11∶12∶42就是定位到反位的异常曲线,判断室外启动电路没有构通;反位到定位单操时,道岔动作正常,说明定位到反位单操时启动电路出现了问题,同时可以排除2DQJ111-113至转辙机自动开闭器11端子间的断线故障(因为道岔反位表示要用到这部分电路),故障范围就在自动开闭器11-12到电机端子3间,或者就是DF220至2DQJ123-121间。
道岔启动电路如图3-2所示。
结合动作过程、表示继电器状态、电流曲线,能够较为准确地判断道岔控制电路故障范围。
2.道岔动作电流曲线异常原因分析2如图3-3所示,10∶25∶40,17号道岔反位到定位的动作曲线正常。
10∶24∶04,道岔定位到反位动作曲线在转换3s后道岔的电流一直保持在2、5A。
分析:单一从10∶24∶04的故障电流曲线分析,一般有以下两种原因:一就是反位到定位转换时道岔尖轨与基本轨间夹有异物;二就是反位到定位转换时尖轨与基本轨间密贴力大,以致道岔尖轨不能转换到位。
但就是,夹的异物较大时,道岔应较早进人摩擦状态;尖轨与基本轨密贴力大时,道岔应在即将转换到位时,进入摩擦空转状态,正常动作电流持续时间较长。
故障案例曲线分析(道岔动作电流曲线异常原因分析)1.道岔动作电流曲线异常原因分析1如图3—1所示,11∶12∶42道岔动作电流曲线表明34号道岔由反位到定位操纵时,道岔动作正常。
11∶12∶38定位到反位的道岔动作电流曲线异常。
分析:11∶12∶38异常的动作电流曲线只记录了0.4s左右,而且电流几乎为0。
因为曲线开始记录的时间是从1DQJ吸起开始,说明IDQI吸起过,而1DQJ3-4线圈缓放的时间恰好为0。
4s,两者正好相符,从而证明1DQJ的自闭电路没有构成,也就是道岔由定位到反位的启动电路没有构通。
但是限据11∶12∶42反位到定位的动作电流曲线图,可以判断道岔由反位到定位动作正常。
同时,这也说明11∶12∶38定位到反位异常曲线是道岔在反位时进行向反位的单操,室外1DQJ的自闭电路没有构成是正常现象。
如果11∶12∶38是反位到定位的正常曲线,11∶12∶42是定位到反位的异常曲线,判断室外启动电路没有构通;反位到定位单操时,道岔动作正常,说明定位到反位单操时启动电路出现了问题,同时可以排除2DQJ111-113至转辙机自动开闭器11端子间的断线故障(因为道岔反位表示要用到这部分电路),故障范围就在自动开闭器11-12到电机端子3间,或者是DF220至2DQJ123-121间。
道岔启动电路如图3-2所示。
结合动作过程、表示继电器状态、电流曲线,能够较为准确地判断道岔控制电路故障范围。
2.道岔动作电流曲线异常原因分析2如图3—3所示,10∶25∶40,17号道岔反位到定位的动作曲线正常。
10∶24∶04,道岔定位到反位动作曲线在转换3s后道岔的电流一直保持在2.5A.分析:单一从10∶24∶04的故障电流曲线分析,一般有以下两种原因:一是反位到定位转换时道岔尖轨与基本轨间夹有异物;二是反位到定位转换时尖轨与基本轨间密贴力大,以致道岔尖轨不能转换到位。
但是,夹的异物较大时,道岔应较早进人摩擦状态;尖轨与基本轨密贴力大时,道岔应在即将转换到位时,进入摩擦空转状态,正常动作电流持续时间较长。
道岔动作电流曲线的分析微机监测系统对道岔部分的电流随时间的变化进行实时监测,通过对动作电流曲线的观察、分析,可对道岔的电气特性、机械特性和时间特性进行判断,从中发现存在的问题,采取措施,可起到早期预防、消除隐患的作用。
(一)、正常动作电流曲线分析图一单动道岔动作电流曲线道岔的正常动作过程可分为:解锁一转换-锁闭。
由于直流电动转辙机为串激电机,特点是电流越大,转矩越大,转速变慢;反之,电流越小,转矩就小,而转速加快。
在一定范围内,直流电动转辙机具有电机的转速与转矩,能够随负荷的大小自动进行调整的“软特性”。
ZD6系列电机中:A型动作时间≤3.8秒,D型动作时间≤5.5秒,E、J型动作时间≤9秒.我们可以把上图的道岔电流动作曲线分为四个时段来分析。
第一时段就是道岔解锁的过程,可看出,电机刚启动时,有一个很大的启动电流,同时产生较大的转矩,这时道岔进入解锁状态,动作齿轮锁闭圆弧在动作齿条削尖齿内滑动,当动作齿轮带动齿条快动作时,与动作齿条相连的动作杆在杆件内有5mm以上空动距离,这时电机的负载很小,电流迅速回落,道岔进入转换过程.第二时段为道岔的转换过程。
在这个过程中电机经过2级减速,带动道岔平稳转换,动作电流曲线平滑。
如果动作电流小,表明转换阻力小;如果动作电流大,表明转换阻力大;如果动作曲线波动大,则表明道岔存在电气或机械方面的问题。
在此建议大家将道岔调整到位、滑床板不缺油情况下的道岔电流曲线设置为参考曲线,有利于及时发现问题,以便分析。
第三时段为道岔进入锁闭过程。
这一过程为道岔尖轨被带动到另一侧,尖轨与基本轨密贴,动作齿轮锁闭圆弧在动作齿条削尖齿中滑动锁闭道岔,自动开闭器动接点转换,切断动作电流。
其动作电流曲线为尾部平滑迅速回零,或尾部略有上翘回零.如果道岔尖轨与基本轨刚好密贴.则尾部平滑;如果道岔尖轨与基本轨密贴力较大则尾部上翘。
第四个时段为曲线尾部电流为0的阶段。
我们知道,道岔电流曲线的采集是从1DQJ吸起开始,落下停止。
交流转辙机道岔动作电流曲线案例分析⾼速铁路信号技术交流前沿▏适⽤▏精品内容导读 ID:gaotiexinhao道岔动作电流曲线作为直接反映道岔⼯作状态的最直接监测⽅式,我们可以通过曲线的分析,快速甚⾄直接准确定位隐患故障点,今天⼩编就和⼤家分享⼀下交流转辙机道岔动作电流曲线案例分析⽅法。
案例1:三相电流中⼀相电流为零曲线分析道岔故障动作电流曲线中,道岔转换时⼀相电流为0A,说明道岔启动电路中有⼀相存在开路现象。
常见原因:(1)断相保护器不良(2)室外遮断开关内部开路(3)启动电路中通道断,需逐段进⾏查找。
案例2、道岔启动瞬间电流升⾼,14秒停转。
曲线分析从上图中可以看出,道岔启动瞬间⼯作电流升⾼⾄5A左右(正常⼯作电流1.7A左右),14秒左右后停转,从曲线分析,1DQJ已正常励磁及⾃闭,室内启动部分已动作完毕,因室外启动电路未完成,导致14秒后室内TJ(或DBQ)落下断开1DQJ⾃闭电路,切断转辙机电源向室外输出。
常见原因:电机不良需要注意的是普通道岔电机不良时导致的故障曲线为A机空转卡阻,从动作电流曲线上可以看出A机动作电流值在启动后没有进⼊平稳的道岔转换期,⽽是逐步爬升,说明道岔在开始转换后外界阻⼒逐步增⼤,最后转辙机因完全⽆法带动尖轨⽽空转。
该情况需要结合B机动作电流曲线进⾏⽐对,如下图中B机道岔曲线电流为0,说明B机未动作。
直流转辙机截图直流转辙机截图案例3、道岔曲线记录时间过短曲线分析有电流曲线记录说明1DQJ已吸起,但未出现启动电流,说明2DQJ未转极,道岔曲线只记录1秒说明1DQJ不能保持⾃闭,室外道岔未动作,分析判断为2DQJ继电器特性不良。
常见原因:2DQJ继电器特性不良案例4、道岔动作13秒停转-空转卡阻曲线分析从图中看出,道岔动作5秒左右电机开始空转,与正常道岔动作电流曲线相⽐,说明道岔已解锁,在转换过程中受阻空转,⽆法正常到锁闭位置。
常见原因(1)道岔机械部分卡阻(2)滑床板缺油(3)⼯务部件松脱卡阻案例5、道岔到锁闭位后⽆表⽰曲线分析从道岔动作曲线可以看出,道岔已正常转换到位,⼩尾巴未出现,说明沟通表⽰电路的通道存在故障。
道岔典型曲线分析(1):道岔动作电流曲线严重抖动
·内容介绍·
信号集中监测系统记录的道岔动作电流曲线能反映道岔在转换过程中道岔控制电路工作状态、转辙机运用状态,通过对道岔动作曲线的分析,能掌握道岔转换时的运用质量,提供故障处理时判断依据,指导现场有针对性的进行故障处理。
一、故障现象
道岔动作电流曲线显示某一相电流明显抖动下降,且另两相同时明显上升的现象,如图1所示。
图1:道岔动作电流不良曲线
二、曲线分析
道岔动作电流曲线显示某一相电流明显抖动下降,且另两相同时明显上升的现象,曲线具有断相特征(一相电流过低,另二相电流升高),只是该断相为瞬间断相(断相在1DQJ缓放落下前恢复),使得动作电路未被复原。
通常说明该相电流通道存在接触不良。
三、电路分析
此时需根据控制电路按照“外线判别法”,分析出是哪一条通道的问题,再进行相应处理。
图2:道岔控制电路
交流转辙机均采用五线制道岔控制电路,在扳动道岔时,五条外线的作用如下表所示。
从图1 中可分析出为X2不良,并且在道岔转换时段、复原时段(“小尾巴”部分)X2上的电流均有抖动下降现象,可缩小故障范围,查找X2在启动、表示电路中的公共部分。
类似的曲线还有:
常见原因:
(1)通道各部接点接触不良。
(2)电缆不良(半开路)。
道岔动作电流曲线的分析
微机监测系统对道岔部分的电流随时间的变化进行实时监测,通过对动作电流曲线的观察、分析,可对道岔的电气特性、机械特性和时间特性进行判断,从中发现存在的问题,采取措施,可起到早期预防、消除隐患的作用。
(一)、正常动作电流曲线分析
图一单动道岔动作电流曲线
道岔的正常动作过程可分为:解锁一转换-锁闭。
由于直流电动转辙机为串激电机,特点是电流越大,转矩越大,转速变慢;反之,电流越小,转矩就小,而转速加快。
在一定围,直流电动转辙机具有电机的转速与转矩,能够随负荷的大小自动进行调整的“软特性”。
ZD6系列电机中:A型动作时间≤3.8秒,D型动作时间≤5.5秒,E、J型动作时间≤9秒.
我们可以把上图的道岔电流动作曲线分为四个时段来分析。
第一
时段就是道岔解锁的过程,可看出,电机刚启动时,有一个很大的启动电流,同时产生较大的转矩,这时道岔进入解锁状态,动作齿轮锁闭圆弧在动作齿条削尖齿滑动,当动作齿轮带动齿条快动作时,与动作齿条相连的动作杆在杆件有5mm以上空动距离,这时电机的负载很小,电流迅速回落,道岔进入转换过程.
第二时段为道岔的转换过程。
在这个过程中电机经过2级减速,带动道岔平稳转换,动作电流曲线平滑。
如果动作电流小,表明转换阻力小;如果动作电流大,表明转换阻力大;如果动作曲线波动大,则表明道岔存在电气或机械方面的问题。
在此建议大家将道岔调整到位、滑床板不缺油情况下的道岔电流曲线设置为参考曲线,有利于及时发现问题,以便分析。
第三时段为道岔进入锁闭过程。
这一过程为道岔尖轨被带动到另一侧,尖轨与基本轨密贴,动作齿轮锁闭圆弧在动作齿条削尖齿中滑动锁闭道岔,自动开闭器动接点转换,切断动作电流。
其动作电流曲线为尾部平滑迅速回零,或尾部略有上翘回零.如果道岔尖轨与基本轨刚好密贴.则尾部平滑;如果道岔尖轨与基本轨密贴力较大则尾部上翘。
第四个时段为曲线尾部电流为0的阶段。
我们知道,道岔电流曲线的采集是从1DQJ吸起开始,落下停止。
在道岔转换完毕后,切断动作电流,1DQJ缓放(缓放时间不小于0.4秒)落下,从上述图形中尾部曲线可观察1DQJ的缓放时间是否符合要求。
图二双动道岔动作电流曲线
图二所示为双动道岔的动作电流曲线。
双动道岔动作过程是串连的,一动转换完毕,其自动开闭器接点自动切断其动作电流,同时接通二动的动作电流。
因此,其动作电流曲线是单动的组合。
图三提速道岔动作电流曲线
上图为提速道岔定位往反位搬动和反位往定位搬动的曲线,因为提速道岔采用交流380V的动作电源,道岔的动作电流和力没有绝对的关系,所以能够分析的容不多,从启动和转换的过程看三条曲线应该是基本吻合的,若平时调看时发现某条曲线与其它曲线明显偏离,说明这相回路有问题,就要及时分析查找。
提速道岔转换完毕后,电路中存储的反电势就要及时的释放,对于定位往反位转换的曲线来说,A相和B相构成回路,所以说在曲线尾部A相和B相要完全重合;对于反位往定位转换的曲线来说,A相和C相构成回路,那么A相和C相就要完全重合。
若不重合,则说明曲线没有调整到位。
(二)、几种存在问题的动作电流曲线分析
图一锯齿形动作电流曲线
图一的动作电流曲线中,可以看出道岔在转换过程中,曲线呈锯齿波,动作电流存在较大的波动。
造成的原因如下:
(1)、电机碳刷与换向器不是同心弧面接触,只是部分接触。
电机在转动过程中,换向器产生环火。
(2)、电机换向器有断格。
(3)、道岔滑床板吊板,道岔在转换过程中,尖轨抖动。
图二上台阶形动作电流曲线
图二的动作曲线中,道岔在转换过程中,电流曲线先平滑然后迅速增大,上了一个台阶,然后道岔锁闭,电流迅速回零。
这样的动作电流曲线,表明道岔在转换的过程中阻力逐渐加大,很容易造成道岔转不到底。
造成的原因如下:
道岔反弹或道岔的顺延密贴不好,尖轨与基本轨密贴时阻力逐渐增大。
正常良好的尖轨应平直,举例当尖轨有弯曲时,其弯曲处就先与基本轨贴上,要使第一连接杆处尖轨密贴,就必须再施加一个克服尖轨弯曲的反弹力,当这个力超出转辙机的拉力时,就会使转辙机行程不到位,出现第一连接杆处岔尖有间隙,此时应会同工务共同解决;还有一种情况,滑床板掉板厉害造成尖轨下沉,在尖轨向基本轨靠拢时出现上台阶现象,就会产生很大的动作电流,遇此情况也要及时会同工务进行处理。
图三延时形动作电流曲线
图三的动作曲线中,道岔在转换过程中,动作电流曲线长时间在一个固定值围,道岔不锁闭,转换过程超时,造成原因是摩擦连接器空转或者道岔尖轨与基本轨中间夹有障碍物。
图四故障形动作电流曲线
图五的动作曲线表现为道岔在转换过程中,动作电流很大。
造成
的原因一般有两种情况:1、电机定子线圈绝缘不良,电机转动时存在一定的漏泄电流,造成动作电流增大;2、减速器故障。
综上所述,通过对道岔动作电流曲线的观测和分析,可以提前发现问题,有重点、有目的地去维修。
同时为工电联合整治道岔提供具体的依据,减少道岔故障率。
对存在问题的道岔重点整修,表现为锯齿形动作电流曲线的道岔,隐患主要在电动转辙机的电机部分,需要对电机碳刷、换向器等进行检查测试;表现为上台阶形动作电流曲线的道岔.虽然能正常转换,但很容易造成挤切销疲劳折断,有可能造成挤岔、脱轨等行车事故。
通过微机监测直观地反映,可及早消除隐患;对延时形和故障形动作电流曲线,表明道岔处于故障状态,需立即克服。