利用監測信息實現對道岔故障后功能自動恢復的判斷和處理

孫 萍

孫 萍:天津電務段 助理工程師 300140 天津

當前高速鐵路安全運營已成為鐵路安全工作的重中之重。京滬高鐵正式開通運營2年來，在影響行車的電務設備故障中，道岔故障幾乎占了70%。因此，如何利用現有的監測、檢測手段，及時發現道岔設備隱患，大力壓縮道岔故障延時，就成為電務部門需要深入探討和仔細研究的課題。下面舉一個親歷的道岔故障，供大家探討和借鑒，以期在今后的道岔維修工作中能夠有所幫助。

1 故障現象

天津西高速場236#道岔為3J+2X五機牽引道岔，采用五線制道岔控制電路，使用交流380V電源。在辦理下行發車進路時，236#道岔由定位向反位轉換，尖1、尖2、尖3牽引點反位無表示，心1、心2反位表示正常。人工扳動該道岔回定位時，尖1、尖2、尖3定位表示正常，心1、心2定位表示正常。再次人工扳動道岔至反位，該道岔反位表示正常。

這是一起典型的道岔功能自動恢復故障。在當晚的檢修“天窗”點內，雖然進行了多次定反位扳動試驗，故障現象均未再次出現。但是，如果不能找到隱患并加以克服，在以后的使用中故障肯定還會再次發生，甚至會影響行車。因此，需要充分利用微機監測設備的實時監測、數據存儲和歷史再現功能，調取設備故障時的監測數據來進行分析，并查找隱患。

2 初步判斷故障范圍

圖1、圖2、圖3分別是發生故障時，微機監測設備記錄的236#道岔由定位向反位轉換時，尖1、尖2、尖3的故障電流模擬量曲線。具體分析如下。

1.道岔尖軌3個牽引點的給電動作時間極短(尖1、尖3大約3 s，尖2大約1 s)，剛剛解鎖就停止了轉換，且沒有升高后的摩擦電流出現，說明道岔不是因為機械調整不當，或者其他機械卡阻原因造成的摩擦后停轉。

2.道岔動作電流比較平穩，沒有瞬時的較大沖擊電流，說明啟動電路也不會存在短路的可能。

3.排列進路道岔從定位向反位轉換時，道岔尖軌的牽引點反位無表示，人工扳動該道岔回定位時尖軌定位表示正常，說明室內的1DQJ勵磁后，2DQJ轉極了，但是隨后的1DQJ自閉電路沒有構成。因此，初步斷定為故障發生在室內，道岔動作電源瞬間接通后，由于某種原因造成室內1DQJ落下，斷開了啟動電路。

3 基本確定故障點

分析故障時繼電器的開關量動作順序，236#道岔在正常轉換時，1DQJ的落下順序為:X1、J1 1DQJ↓→X2 1DQJ↓→J2 1DQJ↓→J3 1DQJ↓。

通過對大量的236#道岔正常轉換時1DQJ↓截圖進行觀察，可以得出這樣的結論:在236#道岔正常轉換時，1DQJ的落下順序只有2種情況:①X1、J1 1DQJ↓→X2 1DQJ↓→J2 1DQJ↓→J3 1DQJ↓;②X2 1DQJ↓→X1、J1 1DQJ↓→J2 1DQJ↓→J3 1DQJ↓。

在236#道岔發生本次故障后，對該道岔故障時繼電器動作順序的歷史截圖進行了分析，發現最早落下的是J2 1DQJ，這顯然與它在道岔正常動作時的落下順序不相符，因此可以斷定236#道岔發生本次故障的原因在尖2部位。

4 精確指出故障點

在控制電路中，尖軌和心軌的1DQJ自閉電路分別設置啟動切斷繼電器(QDJ，尖軌為1QDJ、心為2QDJ)，用于控制尖軌和心軌幾個牽引點動作一致性，并接電阻電容使該繼電器具有緩放功能。

在QDJ的勵磁電路中串接所有牽引點的保護繼電器(BHJ)落下接點，在其自閉電路中接有總保護繼電器(ZBHJ)的吸起接點。

BHJ平時處在落下狀態。道岔開始轉換時，1DQJ↑(1DQJF↑)→2DQJ轉極，交流380V電源經斷相保護器(DBQ)送出啟動電源并形成動作電流，從而使BHJ↑，當各牽引點BHJ全部吸起后，ZBHJ↑。

QDJ平時通過各牽引點BHJ的落下接點接通勵磁電路，且保持在吸起狀態。道岔開始轉換時，任一個牽引點的BHJ↑均切斷QDJ的勵磁電路。但由于阻容元件的作用，QDJ處于緩放狀態。當所有牽引點的BHJ↑后，ZBHJ隨之吸起，構成QDJ的自閉電路，使QDJ繼續保持吸起。此時，只要其中有一個BHJ因故障落下，ZBHJ也就會落下，QDJ也隨之落下，從而切斷各牽引點1DQJ自閉電路使之落下(1DQJ↓→1DQJF↓)，使尖軌或心軌所有牽引點停止轉動，從而保證了尖軌或心軌各牽引點動作的一致性。

通過對控制電路的分析可以看出，236#道岔之所以尖軌3個牽引點全部停轉，是因為該道岔1QDJ在轉換中異常落下造成，這一點是可以肯定的。那么造成1QDJ↓的原因已經在故障電流曲線圖和故障繼電器動作順序的分析中找到了答案:尖2電流動作時間最短，尖2的1DQJ↓最早，所以由尖2故障造成尖軌所有電機停轉的可能性最大，也就是說是由于尖2的BHJ↓，造成了ZBHJ↓，從而使1QDJ↓，切斷了尖軌所有牽引點的啟動控制電路，致使尖1、尖2、尖3電機全部停止轉動。

BHJ的勵磁使用斷相保護繼電器(DBQJ)輸出的直流22V電源，所以造成BHJ↓只有3種可能:①A、B、C三相動作電源故障;②A、B、C三相動作電源正常，但是DBQJ沒有直流22V電源輸出;③A、B、C三相動作電源正常，DBQJ直流22V電源輸出正常，但BHJ自身故障。

從發生本次故障其他道岔可以正常轉換的現象來分析，完全可以排除三相動作電源故障的可能性，經過以上對道岔動作電流模擬量、繼電器開關量動作順序，以及道岔控制電路的多方位分析，完全精確確定了導致本次故障的故障點:236#道岔尖2室內組合中的DBQJ和BHJ。

由于本次道岔功能自動恢復后沒有再現，為了徹底消除故障的再次發生，對236#道岔尖2室內組合中的DBQJ和BHJ全部進行了更換(換下后的器材送檢測試后發現DBQJ輸出電壓達不到規定幅值)，從而徹底消除了隱患，確保了該道岔的正常運用。之后，針對這次故障后器材的檢測結果，對管內道岔全部該批次的DBQJ進行了下架測試，發現其中有6個存在同樣的問題。

5 小結

由于造成道岔故障的原因是多方面的，因此需要勤于積累、深度研究對設備的多方位分析方法，進而總結出一套成熟的分析程序，為設備的故障判斷及處理提供快速且可靠的手段。

［1］劉云珍，董莉莉，肖改紅.微機監測數據報淺析［J］.鐵道通信信號，2011(1):27－29.

［2］王民湘.鐵路信號微機監測智能分析與設備運用質量管理系統［J］.鐵道通信信號，2011(5):22－24.