1、微機監測道岔電流曲線分析應用舉例鄭州電務段試驗室道岔動作電流曲線是反映道岔運用質量的一個重要指標。日常微機監測數據調看時，應對每組道岔的動作電流曲線詳細調看，對照參考曲線對比、分析，以便隨時掌握道岔的電氣特性、時間特性和機械特性，發現轉換過程中的不良反應，對預防故障發生和消除不良隱患有著不可替代的作用。一、 道岔電流曲線的相關知識1、道岔電流監測原理對道岔電流的測試是由道岔采集機完成。通過對道岔動作電流的實時監測，能直接測量出電動轉轍機的啟動電流、工作電流、故障電流和動作時間，并以此描繪出道岔動作電流曲線。通過對電流曲線的分析即可判斷道岔轉轍的電氣特性、時間特性和機械特性。2、道岔動作時間監測

2、原理道岔轉換時才會有動作電流，要監測道岔電流就必須監測道岔轉換的起止時間。道岔采集機是通過采集1DQJ的落下接點狀態來監測道岔轉換起止時間的。大家熟知，1DQJ吸起、2DQJ轉極，道岔開始轉換，轉換完畢，1DQJ落下。3、監測點：直流電動轉轍機在分線盤或組合選取動作電路回線，三相交流電動轉轍機在組合后面保護器輸出端，選取A、B、C 三相動作線。將動作回線穿過開口式道岔電流取樣模塊，用霍爾原理獲得取樣電流。（單相有方向性穿3圈，三相無方向性穿1圈）二、 利用道岔電流監測判斷故障的基本原理1、ZD6系列及ZD9使用直流電機的轉轍機判斷原理 采用直流電機的轉轍機的工作拉力F與工作電流近似地成正比例關

3、系，所以，通過微機監測采集道岔的工作電流和摩擦電流就可以近似地定性分析和判斷轉轍機的拉力變化，以掌握轉轍機的機械特性、電氣特性和時間特性。2、S700K轉轍機、ZD9使用交流電機的轉轍機判斷原理S700K轉轍機的工作拉力的變化，是由電動機電壓、電流、轉速等多種因素決定的，所以，再像ZD6轉轍機那樣用監測電流的大小來反映轉轍機的機械特性就不行了，所以，對于使用三相交流電機的轉轍機電流曲線的調看和分析就要用另外的思路和方法了。下面，先看一個試驗：如下圖所示的S700K轉轍機在轉換時的工作拉力曲線，反位尖軌動作到A點時，工作拉力突然增大，電動機轉速隨之降低，經檢查發現A點處滑床板缺油銹蝕，當轉換阻力

4、增大時，道岔的轉換時間將增加，如右圖所示的綠色線代表的是反位到定位拉力曲線，轉換時間為6秒，而紅色線代表的是定位到反位拉力曲線，轉換時間為5.3秒。在此階段，轉轍機的工作電流、電壓曲線變化比較平穩。此例說明，使用交流電機的S700K和ZD9轉轍機的電流曲線調看和分析應以時間特性為重點，通過每天調看時將電流曲線與參考曲線時間的對比，反映道岔運用狀態情況。三、正常時道岔電流曲線參考圖及分析1、道岔電流基本曲線1.1、ZD6、ZD9直流電機動作電流基本曲線：緩放區：道岔鎖閉后，由于1DQJ具有緩放作用，所以，出現一段為零的直線動作區：道岔解鎖后，完成空動距離，帶動轉轍設備動作鎖閉區：尖軌到位后，啟動

5、電路斷開，道岔鎖閉，一般鎖閉電流比動作電流略大解鎖區：道岔啟動時電流較大，然后齒輪轉動32.9度后帶動齒條塊完成解鎖道岔的正常動作過程可分為：解鎖一轉換鎖閉。由于直流電動轉轍機為串激電機，特點是電流越大，轉矩越大，轉速變慢；反之，電流越小，轉矩就小，而轉速加快。在一定范圍內，直流電動轉轍機具有電機的轉速與轉矩，能夠隨負荷的大小自動進行調整的“軟特性”。 ZD6系列電機中：A型動作時間38秒，D型動作時間55秒，E、J型動作時間9秒我們可以把上圖的道岔電流動作曲線分為四個時段來分析。第一時段就是道岔解鎖的過程，可看出，電機剛啟動時，有一個很大的啟動電流，同時產生較大的轉矩，這時道岔進入解鎖狀態，

6、動作齒輪鎖閉圓弧在動作齒條削尖齒內滑動，當動作齒輪帶動齒條快動作時，與動作齒條相連的動作桿在桿件內有5mm以上空動距離，這時電機的負載很小，電流迅速回落，道岔進入轉換過程第二時段為道岔的轉換過程。在這個過程中電機經過2級減速，帶動道岔平穩轉換，動作電流曲線平滑。如果動作電流小，表明轉換阻力小；如果動作電流大，表明轉換阻力大；如果動作曲線波動大，則表明道岔存在電氣或機械方面的問題。在此建議大家將道岔調整到位、滑床板不缺油情況下的道岔電流曲線設置為參考曲線，有利于及時發現問題，以便分析。 第三時段為道岔進入鎖閉過程。這一過程為道岔尖軌被帶動到另一側，尖軌與基本軌密貼，動作齒輪鎖閉圓弧在動作齒條削尖

7、齒中滑動鎖閉道岔，自動開閉器動接點轉換，切斷動作電流。其動作電流曲線為尾部平滑迅速回零，或尾部略有上翹回零如果道岔尖軌與基本軌剛好密貼則尾部平滑；如果道岔尖軌與基本軌密貼力較大則尾部上翹。第四個時段為曲線尾部電流為0的階段。我們知道， 道岔電流曲線的采集是從1DQJ吸起開始，落下停止。在道岔轉換完畢后，切斷動作電流，1DQJ緩放（緩放時間不小于0.4秒）落下，從上述圖形中尾部曲線可觀察1DQJ的緩放時間是否符合要求。1.2、S700K三相交流電機動作電流基本曲線：鎖閉區：與內鎖閉方式道岔不同的是，鎖閉時的電流相比動作電流并不大緩放區：由于1DQJ的緩放作用，出現這樣的曲線動作區：三相電機動作電

8、流用三條不同顏色線代表，相對于直流電機較為平滑解鎖區：道岔啟動電流較大，完成道岔解鎖過程道岔電流的動作曲線縱坐標為電流值，不同類型道岔的電流值不完全相同，橫坐標為動作時間，不同類型道岔的動作時間也不完全相同，平時，應對照參考曲線，認真比較和判斷。2000型或 97型微機監測設備，在道岔電流采集方面，有的雙機牽引道岔是雙機共用一個采集模塊，有的是各用一個采集模塊，有的雙機電流曲線在一個窗口內顯示，有的則分開在兩個窗口分別顯示每組道岔的曲線，但是，不管是雙動電流疊加還是分開顯示，不管是單動道岔還是雙動、三動道岔，都是由基本曲線構成的，所以，在平時的調看過程中，一定要對每一組道岔的類型要了如指掌，才

9、能更好的發揮道岔電流監測的巨大作用，及時發現和處理設備隱患。2、幾種單動道岔存在問題的動作電流曲線分析圖一 鋸齒形動作電流曲線 圖一的動作電流曲線中，可以看出道岔在轉換過程中，曲線呈鋸齒波，動作電流存在較大的波動。造成的原因如下：（1）、電機碳刷與換向器不是同心弧面接觸，只是部分接觸。電機在轉動過程中，換向器產生環火。（2）、電機換向器有斷格。（3）、道岔滑床板吊板，道岔在轉換過程中，尖軌抖動。 圖二 上臺階形動作電流曲線 圖二的動作曲線中，道岔在轉換過程中，電流曲線先平滑然后迅速增大，上了一個臺階，然后道岔鎖閉，電流迅速回零。這樣的動作電流曲線，表明道岔在轉換的過程中阻力逐漸加大，很容易造成

10、道岔轉不到底。造成的原因如下：道岔反彈或道岔的順延密貼不好，尖軌與基本軌密貼時阻力逐漸增大。正常良好的尖軌應平直，舉例當尖軌有彎曲時，其彎曲處就先與基本軌貼上，要使第一連接桿處尖軌密貼，就必須再施加一個克服尖軌彎曲的反彈力，當這個力超出轉轍機的拉力時，就會使轉轍機行程不到位，出現第一連接桿處岔尖有間隙，此時應會同工務共同解決；還有一種情況，滑床板掉板厲害造成尖軌下沉，在尖軌向基本軌靠攏時出現上臺階現象，就會產生很大的動作電流，遇此情況也要及時會同工務進行處理。 圖三 延時形動作電流曲線圖三的動作曲線中，道岔在轉換過程中，動作電流曲線長時間在一個固定值范圍內，道岔不鎖閉，轉換過程超時,造成原因是

11、摩擦連接器空轉或者道岔尖軌與基本軌中間夾有障礙物。 圖四 故障形動作電流曲線 圖四的動作曲線表現為道岔在轉換過程中，動作電流很大。造成的原因一般有兩種情況：1、電機定子線圈絕緣不良，電機轉動時存在一定的漏泄電流，造成動作電流增大；2、減速器故障。各種類型道岔轉換時間類型時間ZD6ZD9S700KADEJFA3/A4A5/A6A7/A8A9/A10A13/A14A15/A16S3.85.5996.55.87.26.66.66.66.66.63、S700K提速道岔故障電流曲線分析舉例啟動峰值高，說明啟動電路有短路或半短路情況動作電流不穩定，可能是啟動電路中各接點有接觸不良，如：炭刷、繼電器接點、開

12、閉器接點、定子、轉子等，由于電流采樣為40毫秒，所以對于轉子線圈斷一到兩匝的，電流曲線反映不出來，但對于連續幾匝斷線，動作電流可見突然向下的小尖波，同理，如果連續幾匝短路，會出現突然向上的小尖波，轉動時就有可能燒啟動保險了鎖閉電流較大，可能是密貼過緊、尖軌加異物、吊板、上臺困難、尖軌入基本軌刨切槽時卡阻等等動作電流小或不穩定，可能是摩擦帶松、沾油、或固定不良在此區域動作電流突然增大到等于摩擦電流，可能是轉轍機箱外或箱內卡阻，如齒條塊落異物、擠切銷螺堵高出齒條快平面、減速器內部行星齒輪卡阻等等，可以對比參考曲線，看電流突然增大是從何時開始，判斷卡阻發生在動作區的前半程還是后半程，是解鎖后的一瞬間

13、還是將要鎖閉時的一瞬間，以便進一步幫助室外處理人員確定卡阻位置動作電流大，可能是轉換阻力大，如滑床板臟、吊板、桿件蹭枕木或別卡、袖套缺油銹蝕或轉轍機內部機械部件缺油有摩卡現象解鎖電流大，可能是鎖閉圓弧缺油、解鎖時有卡阻、壓力大、摩擦電流大或道岔重等等一動鎖閉電流大3.1、S700K轉轍機不能啟動故障（室外斷相）某站發生S700K道岔不能啟動故障，經調看電流曲線發現：藍色線表示的是三相動作電流中B相的電流大小，其數值為零，這說明道岔不能啟動的原因是B相電源缺相，但為什么另外兩相電流數值達到3.5A，而又在一秒以后回到零位呢？下面，就此問題作出解釋，以便幫助大家對S700K電流曲線調看有一個更清楚

14、的認識。另外兩相電流達到平時額定電流的1.73倍，即3.3A左右圖2圖1對于星形連接的三相電動機，負載不變的情況下，當一相缺相，電流為零時，另外兩相電流值能達到額定電流的1.73倍，造成電機線圈發熱，進而燒壞電機，所以，在三相電機的控制電路中，都要設計三相斷相保護電路，在S700K道岔控制電路中，是以斷相保護器來完成斷相保護的，在一相斷相時，斷相保護器中電流不平衡，即輸出一個直流電壓驅動斷相保護繼電器，來切斷三相電機的動作電路，使電機停轉，所以，就有了如右圖所示的電流曲線的形狀。比較右邊兩個圖片，發現其電流曲線的形狀不完全相同，這是因為電路斷路點上存在接觸不良的現象，斷相時，流過斷相保護器三相

15、線圈的電流不平衡的程度不一，輸出直流的電壓大小也不一相同，從而造成曲線有所差異，從圖一可以看出來，此時一相電路完全斷開，斷相保護器迅速啟動，而圖二所示的斷相保護器啟動就較為慢一些。綜合以上分析，造成S700K道岔不能啟動的原因是：B相電路中某點接觸不良（安全接點接觸不良）。備注：此道岔電流的采集模塊為我們前面所說的屬于交流采集模塊較早的一種，不能顯示道岔啟動時的電流尖波。3.2、S700K動作電源室內斷相故障由故障時的電流曲線可以看出：C相電流很小，而另外兩相電流較大，最大能達到7A，不符合三相電機一相斷線，另兩相電流為額定值1.73倍的規律，這是因為此波形里含有電機啟動電流在內，因為這組道岔

16、采用的電流采集模塊為交流電機采集模塊的第一種模塊，即可以真實反映道岔啟動電流的模塊，所以在圖形里所示的電流實際上是交流電機缺相啟動電流，這一點，要與前面的案例曲線區別開。結合前一故障案例的分析，得出，此道岔不能啟動的原因是:c相電路中有斷線點且有接觸不良（電流曲線不穩定）現象（室內C相電源沒有送出去）。3.3、S700K轉轍機空轉故障從曲線上看出：三項電源均衡地送到室外，轉轍機轉動，但在到了該鎖閉的時間即5秒左右時，并沒有鎖閉，而是空轉至13秒后由斷相保護器切斷動作電路造成電流突然降至零點，這是比較典型的尖軌夾異物的曲線，但由交流電機特性決定，此種曲線反映不出來道岔轉動到那一個位置受阻而空轉，所以不排除桿件卡阻等外部卡阻或機內卡阻等因素，需要到現場進一步確認。 微機監測電流調看的補充說明為了提高微機監測對道岔電流故障分析能力，在此有幾點說明及要求：1、平時