道岔控制电路学习课件.ppt

2015年3月16日,道岔控制电路,目录,- - P 2,一、道岔控制电路的技术要求二、道岔控制电路的分类和发展三、道岔控制电路的组成四、直流道岔控制电路五、交流道岔控制电路六、转辙机动作电流曲线七、道岔控制电路故障举例,- - P 3,一、道岔控制电路的技术要求,铁路技术管理规程第89条：集中联锁设备应保证：当进路建立后，该进路上的道岔不能转换;当道岔区段有车占用时，该区段的道岔不能转换；列车进路向占用线路上开通时，有关信号机不能开放（引导信号除外）；能监督是否挤岔，并于挤岔的同时，使防护该进路的信号机自动关闭。被挤道岔未恢复前，有关信号机不能开放。,- - P 4,一、道岔控制电路的技术要求,TB10071-2000铁路信号站内联锁设计规范1、道岔转换设备的动作，必须与值班员的操纵意图一致。2、道岔在任一种锁闭状态下不得启动。3、道岔一经启动，不论其所在区段轨道电路故障或有车进入轨道区段，均应继续转换到底。4、道岔因故被阻不能转换到底时，对非调度集中操纵的道岔，应保证经操纵后转换到原位；对调度集中操纵的道岔，应自动切断供电电路，停止转换。5、电机电路故障，道岔不应再转换。6、道岔转换完毕，应自动切断启动电路。7、采用三相交流电源的电动（电液）转辙机，必须设置断相保护装置。8、当设计有储存进路、道岔接受遥控时，必须对道岔的启动采用能自动切断供电电路、停止转换的防护措施，必须采取防止小车跳动措施。,二、道岔控制电路的分类和发展,- - P 5,按转辙机电机的类型进行大的分类直流电机：直流控制电路交流电机：交流控制电路,二、道岔控制电路的分类和发展,- - P 6,实现基本原理的两线制直流控制电路：表示和启动电路共用电缆芯线。,二、道岔控制电路的分类和发展,- - P 7,改进的三线制直流控制电路：增加表示专用线。,二、道岔控制电路的分类和发展,- - P 8,进一步改进的四线制直流控制电路：增加控制专用线。,二、道岔控制电路的分类和发展,- - P 9,适应直流双机应用的六线制直流控制电路：,二、道岔控制电路的分类和发展,- - P 10,提速道岔五线制交流控制电路：,三、道岔控制电路的组成,- - P 11,1、采集驱动部分 采集接口电路完成联锁机对道岔状态信息的采集，采集DBJ前接点、FBJ前接点、 DBJ后接点和FBJ后接点串联信息以反映道岔实际位置。 驱动接口电路完成联锁机对道岔动作命令的驱动，驱动DCJ、FCJ、YCJ以动作道岔。,- - P 12,三、道岔控制电路的组成,采集：有输入为1，无输入为0。100，定表。010，反表。001，四开。其它，故障。驱动：有输出为1，无输出为0。101，定操。011，反操。其它，无效命令。,三、道岔控制电路的组成,- - P 13,2、表示电路部分（直流控制电路）直流道岔表示电路中使用了两个安全型偏极继电器，作为道岔表示继电器，电源使用独立的表示变压器，并在电路的末端设置整流元件，检查电路完整后向发送端送回直流电源，为了防止半波整流造成表示继电器抖动，在表示继电器两端并联了4F电容器起滤波作用。,三、道岔控制电路的组成,- - P 14,2、表示电路部分（直流控制电路） 定位表示原理图,三、道岔控制电路的组成,- - P 15,2、表示电路部分（交流控制电路） 交流道岔的表示电路与直流道岔有较大区别，是表示继电器与二极管并联构成的半波整流电路。 定位表示工作原理：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。,三、道岔控制电路的组成,- - P 16,2、表示电路部分（交流控制电路） 定位表示原理图,三、道岔控制电路的组成,- - P 17,2、表示电路部分（交流控制电路） 定位表示简化电路图,三、道岔控制电路的组成,- - P 18,3、启动电路部分（直流控制电路）四线制直流道岔控制电路，通过三级电路完成对道岔转换的控制。第一级控制电路是1DQJ 3-4线圈励磁电路，检查联锁条件，确定能否接收控制命令。操纵道岔时，DCJ +YCJ或FCJ +YCJ ，lDQJ 3-4线圈检查了没有办理人工锁闭，没有进行区段锁闭和进路锁闭，又经2DQJ检查道岔需要转换后，励磁吸起。第二级控制电路是2DQJ的转极电路，确定道岔的转换方向（向定位转还是向反位转）。1DQJ后使2DQJ转极。第三级控制电路是1DQJ 1-2线圈自闭电路。接通并随时检查电动机动作电路是否正常。1DQJ、2DQJ转极接通道岔动作电路：1DQJ检查电动机正常工作而自闭，道岔转换到底后由电动转辙机的自动开闭器的动作接点切断动作电路，使动作电路复原。,三、道岔控制电路的组成,- - P 19,3、启动电路部分（直流控制电路）,三、道岔控制电路的组成,- - P 20,3、启动电路部分（交流控制电路） 交流道岔控制电路中，由于1DQJ继电器接点不够，增加1DQJF继电器。1DQJ的3-4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1-2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1DQJ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。,三、道岔控制电路的组成,- - P 21,3、启动电路部分（交流控制电路）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3-4线圈通过DCJ的前接点、2DQJ的141-143接点得电，1DQJ吸起，（见下图中红色粗线）。1DQJ的前接点接通1DQJF的吸起通路。2DQJ的3-4线圈通过DCJ的前接点、1DQJF的前接点得电，转极到定位接点闭合（见下图中绿色粗线）。2DQJ反位接点切断1DQJ的3-4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1-2线圈通过BHJ的前接点构成自闭电路（见下图中黄色粗线）。2DQJ反位接点断开到BHJ吸起有一段时间差，期间1DQJ的3-4线圈和1-2线圈上均没有电，1DQJ依靠自身的缓放特性保持吸起。,三、道岔控制电路的组成,- - P 22,3、启动电路部分（交流控制电路）,三、道岔控制电路的组成,- - P 23,3、启动电路部分（交流控制电路）2）控制转辙机向不同方向转换，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。动作电路是经由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。电机的动作过程为：1DQJ吸起，断开反位表示电路。AC380的A、B、C三相电分别通过下图中的红色、绿色、黄色三条粗线（X1、X2、X5）接入转辙机内电机。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。道岔转换完成，第4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。,三、道岔控制电路的组成,- - P 24,3、启动电路部分（交流控制电路）,三、道岔控制电路的组成,- - P 25,4、辅助电路部分（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。,三、道岔控制电路的组成,- - P 26,4、辅助电路部分（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，为防止道岔尖轨和心轨被其它牵引点的转辙机拉动变形，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。,三、道岔控制电路的组成,- - P 27,4、辅助电路部分（切断保护电路）正常工作时序：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。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RC阻容放电保持吸起。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：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。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。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。,三、道岔控制电路的组成,- - P 28,4、辅助电路部份（切断保护电路）,三、道岔控制电路的组成,- - P 29,4、辅助电路部分（双动道岔顺序动作电路）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。,三、道岔控制电路的组成,- - P 30,4、辅助电路部分（双动道岔顺序动作电路）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1DQJ的前接点和1ZBHJ的后接点重新吸起。,三、道岔控制电路的组成,- - P 31,4、辅助电路部分（双动道岔顺序动作电路）,三、道岔控制电路的组成,- - P 32,4、辅助电路部分（双动道岔顺序动作电路）,三、道岔控制电路的组成,- - P 33,4、辅助电路部分（断相保护电路）当三相电源的任一相发生断相，电机转矩和功率增大，为保护电机防止电机被烧坏，应及时切断其余两相电源，为此设置了断相保护电路。断相保护器采用的是电流互感器连接，并且工作在磁饱和状态。因此，次侧除基波外，还会产生高次谐波分量，BHJ主要是靠三次谐波叠加产生的电压吸起的。因为相对于基波每360度一个周期，三次谐波是以120度为一个周期；三相交流电每相间相差120度，正好对应了三次谐波的一个完整周期。所以，三相交流电每相产生的三次谐波是同相位的。因为提速道岔三相负载是采用星形连接，当发生某一相电源断相时，另外两相之间就构成了一个串联关系，流过两个电流互感器次侧的电流大小相同、方向相反，次侧感应电压相互抵消，因此输出为零，BHJ落下。,三、道岔控制电路的组成,- - P 34,4、辅助电路部分（断相保护电路）,四、直流道岔控制电路,- - P 35,四线制直流道岔控制电路,四、直流道岔控制电路,- - P 36,六线制直流道岔控制电路当轨道线路采用12号60kg/mAT道岔时，一台转辙机已经适应不了转换力和牵引力的要求。所以，要采用双机牵引，在双机牵引道岔方式中，一般ZD6-E型转辙机使用在第一牵引点，而ZD6-J型转辙机则用在第二牵引点。直流双电动转辙机控制电路一般采用六线制，该电路与直流单动转辙机控制电路原理基本相同，但它有以下特点：,四、直流道岔控制电路,- - P 37,六线制直流道岔控制电路(1)双电动转辙机牵引中，设在第一牵引点的电动转辙机称为主机，设在第二牵引点的电动转辙机称为副机。在控制电路中，主机和副机并联运行，同步动作，但动程不同，当尖轨与基本轨密贴后，两机同时锁闭道岔。(2) 增加第二道岔启动继电器复示继电器2DQJF，其型号与2DQJ相同，目的是使主机和副机同步动作。电路中将2DQJF的第一组和第二组极性接点并联后从室内经分线盘引向室外电动转辙机，作为主机和副机的启动电路和表示电路的公用线。(3)直流双电动转辙机表示电路室内部分共用，室外部分经主机和副机的自动开闭器表示接点串联，检查两台电动转辙机同步动作，并经过设在副机内的二极管Z整流后，使DBJ或FBJ励磁，给出道岔位置的正确表示。,四、直流道岔控制电路,- - P 38,六线制直流道岔控制电路,四、直流道岔控制电路,- - P 39,直流三机控制电路（ZD6E/ZD6J/ZD6J）ZD6-E/J/J的三台转辙机按顺序错峰启动，以错开电机启动电流峰值。考虑到单站E/J/J道岔数量较少，当双动道岔第一动和第二动均采用ZD6-E/J/J的转辙机牵引时，道岔第一动和第二动同时动作，分别按顺序错峰启动。ZD6-E/J/J三机的每机都从信号设备控制室放四芯电缆到道旁转辙机。道岔因故被阻不能转换到底时，对调度集中操纵的道岔，应自动切断供电电路，停止转换。通过使用带有限时保护功能的一启动继电器实现。,四、直流道岔控制电路,- - P 40,ZD6E/J/J直流道岔控制电路,四、直流道岔控制电路,- - P 41,ZD6E/J/J直流道岔控制电路,五、交流道岔控制电路,- - P 42,交流道岔控制电路（单机）单机电路由第三章中的表示电路和启动电路组成。,五、交流道岔控制电路,- - P 43,交流道岔控制电路（单机）,五、交流道岔控制电路,- - P 44,上页图中的交流单机电路是按照转辙机在定位时 1、3 排接点闭合设计，若转辙机在定位时 2、4 排接点闭合，则应：（1）电缆盒与转辙机之间的电缆调整配线，X2与X3交叉，X4与X5交叉；（2）室外二极管颠倒极性。,五、交流道岔控制电路,- - P 45,交流道岔控制电路（多机）多机电路除由多个单机电路组成外，还有错峰启动、切断保护、顺序启动电路。,五、交流道岔控制电路,- - P 46,交流道岔控制电路（多机）,五、交流道岔控制电路,- - P 47,交流道岔控制电路（多机）,五、交流道岔控制电路,- - P 48,交流道岔控制电路（多机）,五、转辙机动作电流曲线,- - P 49,1、直流转辙机动作电流曲线,五、转辙机动作电流曲线,- - P 50,2、三相交流转辙机动作电流曲线,七、道岔控制电路故障举例,- - P 51,1、交流道岔往回操时，DBQ无法清零,七、道岔控制电路故障举例,- - P 52,解决方法是在单动道岔和双动道岔控制电路中都设置复位继电器FWJ，其线圈由联锁驱动，后接点接到QDJ的线圈上。单动道岔设置FWJ的作用是：道岔停在中间往回操时，经FWJ复位后，DBQ的计时器可以清零，否则DBQ的计时器可能来不及清零就往回操了。双动道岔设置FWJ有两重作用，一是道岔停在中间往回操时，经FWJ复位后，DBQ的计时器可以清零；二是解决第二动道岔往回操的问题（当一动已转到位，第二动因故停在中间，此时第二动的ZBHJ一直在吸起状态，第二动的DWJ也吸起，切断了第一动1DQJ的启动电路。若不设置FWJ，第二动往回操时，由于第一动的2DQJ的接点没有转极，KF电源就构不通。设置FWJ后，FWJ吸起，QDJ吸起，切断了所有转辙机的动作电路，电路恢复原状，重新开始动作）。,七、道岔控制电路故障举例,- - P 53,2、直流控制电路中1DQJ缓放时间不能满足电路要求 现象：控制转辙机动作的直流道岔控制电路发生启动中断，道岔不能转换的故障。1DQJ的3-4线圈缓放时间在电路中不能达到继电器标准规定的时间，导致1DQJ的1-2线圈不能构成自闭电路，在室内电路向室外转辙机送电条件构成前1DQJ就已落下。分析直流道岔启动电路时序图（ 下图），1DQJ的3-4线圈缓放时间不达标的原因为：,七、道岔控制电路故障举例,- - P 54,七、道岔控制电路故障举例,- - P 55,现采用的直流道岔控制电路，联锁设备发出道岔转换指令，1DQJ经3-4线圈励磁吸起后，2DQJ转极，1DQJ的3-4线圈工作电源被2DQJ的接点切断，1DQJ的3-4线圈通电时间较短，磁路中的磁通量在还没有达到饱和的状态下就开始衰减，造成1DQJ的缓放时间比标准要求短。安装了限时保护模块的1DQJ，限时保护模块的工作需要先充电，充电时间为50ms，这个充电时间也包含在1DQJ的缓放时间内，也就是说限时保护模块充电结束后，1DQJ的12线圈才开始沟通转辙机的动作电路，这样用于道岔控制电路中的有效缓放时间更加缩短。,七、道岔控制电路故障举例,- - P 56,3、由于DBQ故障造成道岔中途停止转换 交流道岔控制电路中BHJ的动作是由DBQ控制。操纵道岔时，1DQJ吸起，三相交流电流流经DBQ，DBQ控制BHJ吸起，道岔转换过程中若DBQ输出到BHJ线圈的电压中途瞬间断电，BHJ落下再吸起，如果BHJ的落下时间大于1DQJ的缓放时间就会造成1DQJ落下，造成道岔中途停止转换。下图为DBQ输出到BHJ线圈的电压断电波形图。,七、道岔控制电路故障举例,- - P 57,- - P 58,谢谢！,