微機(jī)監(jiān)測道岔電流曲線分析應(yīng)用舉例(共9頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上微機(jī)監(jiān)測道岔電流曲線分析應(yīng)用舉例鄭州電務(wù)段試驗(yàn)室道岔動(dòng)作電流曲線是反映道岔運(yùn)用質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。日常微機(jī)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)看時(shí)，應(yīng)對(duì)每組道岔的動(dòng)作電流曲線詳細(xì)調(diào)看，對(duì)照參考曲線對(duì)比、分析，以便隨時(shí)掌握道岔的電氣特性、時(shí)間特性和機(jī)械特性，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換過程中的不良反應(yīng)，對(duì)預(yù)防故障發(fā)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(guān)知識(shí)1、道岔電流監(jiān)測原理對(duì)道岔電流的測試是由道岔采集機(jī)完成。通過對(duì)道岔動(dòng)作電流的實(shí)時(shí)監(jiān)測，能直接測量出電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)的啟動(dòng)電流、工作電流、故障電流和動(dòng)作時(shí)間，并以此描繪出道岔動(dòng)作電流曲線。通過對(duì)電流曲線的分析即可判斷道岔轉(zhuǎn)轍的電氣特性、時(shí)間特性和機(jī)械

2、特性。2、道岔動(dòng)作時(shí)間監(jiān)測原理道岔轉(zhuǎn)換時(shí)才會(huì)有動(dòng)作電流，要監(jiān)測道岔電流就必須監(jiān)測道岔轉(zhuǎn)換的起止時(shí)間。道岔采集機(jī)是通過采集1DQJ的落下接點(diǎn)狀態(tài)來監(jiān)測道岔轉(zhuǎn)換起止時(shí)間的。大家熟知，1DQJ吸起、2DQJ轉(zhuǎn)極，道岔開始轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完畢，1DQJ落下。3、監(jiān)測點(diǎn)：直流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)在分線盤或組合選取動(dòng)作電路回線，三相交流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)在組合后面保護(hù)器輸出端，選取A、B、C 三相動(dòng)作線。將動(dòng)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(jiān)測判斷故障的基本原理1、ZD6系列及ZD9使用直流電機(jī)的轉(zhuǎn)轍機(jī)判斷原理 采用直流電機(jī)的轉(zhuǎn)轍機(jī)的工作拉力F

3、與工作電流近似地成正比例關(guān)系，所以，通過微機(jī)監(jiān)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(zhuǎn)轍機(jī)的拉力變化，以掌握轉(zhuǎn)轍機(jī)的機(jī)械特性、電氣特性和時(shí)間特性。2、S700K轉(zhuǎn)轍機(jī)、ZD9使用交流電機(jī)的轉(zhuǎn)轍機(jī)判斷原理S700K轉(zhuǎn)轍機(jī)的工作拉力的變化，是由電動(dòng)機(jī)電壓、電流、轉(zhuǎn)速等多種因素決定的，所以，再像ZD6轉(zhuǎn)轍機(jī)那樣用監(jiān)測電流的大小來反映轉(zhuǎn)轍機(jī)的機(jī)械特性就不行了，所以，對(duì)于使用三相交流電機(jī)的轉(zhuǎn)轍機(jī)電流曲線的調(diào)看和分析就要用另外的思路和方法了。下面，先看一個(gè)試驗(yàn)：如下圖所示的S700K轉(zhuǎn)轍機(jī)在轉(zhuǎn)換時(shí)的工作拉力曲線，反位尖軌動(dòng)作到A點(diǎn)時(shí)，工作拉力突然增大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨之降低，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)A點(diǎn)處

4、滑床板缺油銹蝕，當(dāng)轉(zhuǎn)換阻力增大時(shí)，道岔的轉(zhuǎn)換時(shí)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(zhuǎn)換時(shí)間為6秒，而紅色線代表的是定位到反位拉力曲線，轉(zhuǎn)換時(shí)間為5.3秒。在此階段，轉(zhuǎn)轍機(jī)的工作電流、電壓曲線變化比較平穩(wěn)。此例說明，使用交流電機(jī)的S700K和ZD9轉(zhuǎn)轍機(jī)的電流曲線調(diào)看和分析應(yīng)以時(shí)間特性為重點(diǎn)，通過每天調(diào)看時(shí)將電流曲線與參考曲線時(shí)間的對(duì)比，反映道岔運(yùn)用狀態(tài)情況。三、正常時(shí)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(jī)動(dòng)作電流基本曲線：緩放區(qū)：道岔鎖閉后，由于1DQJ具有緩放作用，所以，出現(xiàn)一段為零的直線動(dòng)作區(qū)：道岔解鎖后，完成空動(dòng)距離，帶動(dòng)轉(zhuǎn)轍設(shè)備動(dòng)

5、作鎖閉區(qū)：尖軌到位后，啟動(dòng)電路斷開，道岔鎖閉，一般鎖閉電流比動(dòng)作電流略大解鎖區(qū)：道岔啟動(dòng)時(shí)電流較大，然后齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)32.9度后帶動(dòng)齒條塊完成解鎖道岔的正常動(dòng)作過程可分為：解鎖一轉(zhuǎn)換鎖閉。由于直流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)為串激電機(jī)，特點(diǎn)是電流越大，轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)速變慢；反之，電流越小，轉(zhuǎn)矩就小，而轉(zhuǎn)速加快。在一定范圍內(nèi)，直流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)具有電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩，能夠隨負(fù)荷的大小自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整的“軟特性”。 ZD6系列電機(jī)中：A型動(dòng)作時(shí)間38秒，D型動(dòng)作時(shí)間55秒，E、J型動(dòng)作時(shí)間9秒我們可以把上圖的道岔電流動(dòng)作曲線分為四個(gè)時(shí)段來分析。第一時(shí)段就是道岔解鎖的過程，可看出，電機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，有一個(gè)很大的啟動(dòng)電流，同時(shí)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)

6、矩，這時(shí)道岔進(jìn)入解鎖狀態(tài)，動(dòng)作齒輪鎖閉圓弧在動(dòng)作齒條削尖齒內(nèi)滑動(dòng)，當(dāng)動(dòng)作齒輪帶動(dòng)齒條快動(dòng)作時(shí)，與動(dòng)作齒條相連的動(dòng)作桿在桿件內(nèi)有5mm以上空動(dòng)距離，這時(shí)電機(jī)的負(fù)載很小，電流迅速回落，道岔進(jìn)入轉(zhuǎn)換過程第二時(shí)段為道岔的轉(zhuǎn)換過程。在這個(gè)過程中電機(jī)經(jīng)過2級(jí)減速，帶動(dòng)道岔平穩(wěn)轉(zhuǎn)換，動(dòng)作電流曲線平滑。如果動(dòng)作電流小，表明轉(zhuǎn)換阻力??；如果動(dòng)作電流大，表明轉(zhuǎn)換阻力大；如果動(dòng)作曲線波動(dòng)大，則表明道岔存在電氣或機(jī)械方面的問題。在此建議大家將道岔調(diào)整到位、滑床板不缺油情況下的道岔電流曲線設(shè)置為參考曲線，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，以便分析。 第三時(shí)段為道岔進(jìn)入鎖閉過程。這一過程為道岔尖軌被帶動(dòng)到另一側(cè)，尖軌與基本軌密貼，動(dòng)作

7、齒輪鎖閉圓弧在動(dòng)作齒條削尖齒中滑動(dòng)鎖閉道岔，自動(dòng)開閉器動(dòng)接點(diǎn)轉(zhuǎn)換，切斷動(dòng)作電流。其動(dòng)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(gè)時(shí)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(zhuǎn)換完畢后，切斷動(dòng)作電流，1DQJ緩放（緩放時(shí)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(shí)間是否符合要求。1.2、S700K三相交流電機(jī)動(dòng)作電流基本曲線：鎖閉區(qū)：與內(nèi)鎖閉方式道岔不同的是，鎖閉時(shí)的電流相比動(dòng)作電流并不大緩放區(qū)：由于1DQJ的緩放作用，出現(xiàn)這樣的

8、曲線動(dòng)作區(qū)：三相電機(jī)動(dòng)作電流用三條不同顏色線代表，相對(duì)于直流電機(jī)較為平滑解鎖區(qū)：道岔啟動(dòng)電流較大，完成道岔解鎖過程道岔電流的動(dòng)作曲線縱坐標(biāo)為電流值，不同類型道岔的電流值不完全相同，橫坐標(biāo)為動(dòng)作時(shí)間，不同類型道岔的動(dòng)作時(shí)間也不完全相同，平時(shí)，應(yīng)對(duì)照參考曲線，認(rèn)真比較和判斷。2000型或 97型微機(jī)監(jiān)測設(shè)備，在道岔電流采集方面，有的雙機(jī)牽引道岔是雙機(jī)共用一個(gè)采集模塊，有的是各用一個(gè)采集模塊，有的雙機(jī)電流曲線在一個(gè)窗口內(nèi)顯示，有的則分開在兩個(gè)窗口分別顯示每組道岔的曲線，但是，不管是雙動(dòng)電流疊加還是分開顯示，不管是單動(dòng)道岔還是雙動(dòng)、三動(dòng)道岔，都是由基本曲線構(gòu)成的，所以，在平時(shí)的調(diào)看過程中，一定要對(duì)每一

9、組道岔的類型要了如指掌，才能更好的發(fā)揮道岔電流監(jiān)測的巨大作用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備隱患。2、幾種單動(dòng)道岔存在問題的動(dòng)作電流曲線分析圖一 鋸齒形動(dòng)作電流曲線 圖一的動(dòng)作電流曲線中，可以看出道岔在轉(zhuǎn)換過程中，曲線呈鋸齒波，動(dòng)作電流存在較大的波動(dòng)。造成的原因如下：（1）、電機(jī)碳刷與換向器不是同心弧面接觸，只是部分接觸。電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，換向器產(chǎn)生環(huán)火。（2）、電機(jī)換向器有斷格。（3）、道岔滑床板吊板，道岔在轉(zhuǎn)換過程中，尖軌抖動(dòng)。 圖二 上臺(tái)階形動(dòng)作電流曲線 圖二的動(dòng)作曲線中，道岔在轉(zhuǎn)換過程中，電流曲線先平滑然后迅速增大，上了一個(gè)臺(tái)階，然后道岔鎖閉，電流迅速回零。這樣的動(dòng)作電流曲線，表明道岔在轉(zhuǎn)換的過程

10、中阻力逐漸加大，很容易造成道岔轉(zhuǎn)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(shí)阻力逐漸增大。正常良好的尖軌應(yīng)平直，舉例當(dāng)尖軌有彎曲時(shí)，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(gè)克服尖軌彎曲的反彈力，當(dāng)這個(gè)力超出轉(zhuǎn)轍機(jī)的拉力時(shí)，就會(huì)使轉(zhuǎn)轍機(jī)行程不到位，出現(xiàn)第一連接桿處岔尖有間隙，此時(shí)應(yīng)會(huì)同工務(wù)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(shí)出現(xiàn)上臺(tái)階現(xiàn)象，就會(huì)產(chǎn)生很大的動(dòng)作電流，遇此情況也要及時(shí)會(huì)同工務(wù)進(jìn)行處理。 圖三 延時(shí)形動(dòng)作電流曲線圖三的動(dòng)作曲線中，道岔在轉(zhuǎn)換過程中，動(dòng)作電流曲線長時(shí)間在一個(gè)固定值范圍內(nèi)，道岔不鎖閉

11、，轉(zhuǎn)換過程超時(shí),造成原因是摩擦連接器空轉(zhuǎn)或者道岔尖軌與基本軌中間夾有障礙物。 圖四 故障形動(dòng)作電流曲線 圖四的動(dòng)作曲線表現(xiàn)為道岔在轉(zhuǎn)換過程中，動(dòng)作電流很大。造成的原因一般有兩種情況：1、電機(jī)定子線圈絕緣不良，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)存在一定的漏泄電流，造成動(dòng)作電流增大；2、減速器故障。各種類型道岔轉(zhuǎn)換時(shí)間類型時(shí)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(dòng)峰值高，說明啟動(dòng)電路有短路或半短路情況動(dòng)作電流不穩(wěn)定，可能是啟動(dòng)電路中各接點(diǎn)有接觸不良

12、，如：炭刷、繼電器接點(diǎn)、開閉器接點(diǎn)、定子、轉(zhuǎn)子等，由于電流采樣為40毫秒，所以對(duì)于轉(zhuǎn)子線圈斷一到兩匝的，電流曲線反映不出來，但對(duì)于連續(xù)幾匝斷線，動(dòng)作電流可見突然向下的小尖波，同理，如果連續(xù)幾匝短路，會(huì)出現(xiàn)突然向上的小尖波，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就有可能燒啟動(dòng)保險(xiǎn)了鎖閉電流較大，可能是密貼過緊、尖軌加異物、吊板、上臺(tái)困難、尖軌入基本軌刨切槽時(shí)卡阻等等動(dòng)作電流小或不穩(wěn)定，可能是摩擦帶松、沾油、或固定不良在此區(qū)域動(dòng)作電流突然增大到等于摩擦電流，可能是轉(zhuǎn)轍機(jī)箱外或箱內(nèi)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(nèi)部行星齒輪卡阻等等，可以對(duì)比參考曲線，看電流突然增大是從何時(shí)開始，判斷卡阻發(fā)生在動(dòng)作區(qū)的前半程還

13、是后半程，是解鎖后的一瞬間還是將要鎖閉時(shí)的一瞬間，以便進(jìn)一步幫助室外處理人員確定卡阻位置動(dòng)作電流大，可能是轉(zhuǎn)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(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)部機(jī)械部件缺油有摩卡現(xiàn)象解鎖電流大，可能是鎖閉圓弧缺油、解鎖時(shí)有卡阻、壓力大、摩擦電流大或道岔重等等一動(dòng)鎖閉電流大3.1、S700K轉(zhuǎn)轍機(jī)不能啟動(dòng)故障（室外斷相）某站發(fā)生S700K道岔不能啟動(dòng)故障，經(jīng)調(diào)看電流曲線發(fā)現(xiàn)：藍(lán)色線表示的是三相動(dòng)作電流中B相的電流大小，其數(shù)值為零，這說明道岔不能啟動(dòng)的原因是B相電源缺相，但為什么另外兩相電流數(shù)值達(dá)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(duì)S700

14、K電流曲線調(diào)看有一個(gè)更清楚的認(rèn)識(shí)。另外兩相電流達(dá)到平時(shí)額定電流的1.73倍，即3.3A左右圖2圖1對(duì)于星形連接的三相電動(dòng)機(jī)，負(fù)載不變的情況下，當(dāng)一相缺相，電流為零時(shí)，另外兩相電流值能達(dá)到額定電流的1.73倍，造成電機(jī)線圈發(fā)熱，進(jìn)而燒壞電機(jī)，所以，在三相電機(jī)的控制電路中，都要設(shè)計(jì)三相斷相保護(hù)電路，在S700K道岔控制電路中，是以斷相保護(hù)器來完成斷相保護(hù)的，在一相斷相時(shí)，斷相保護(hù)器中電流不平衡，即輸出一個(gè)直流電壓驅(qū)動(dòng)斷相保護(hù)繼電器，來切斷三相電機(jī)的動(dòng)作電路，使電機(jī)停轉(zhuǎn)，所以，就有了如右圖所示的電流曲線的形狀。比較右邊兩個(gè)圖片，發(fā)現(xiàn)其電流曲線的形狀不完全相同，這是因?yàn)殡娐窋嗦伏c(diǎn)上存在接觸不良的現(xiàn)象，

15、斷相時(shí)，流過斷相保護(hù)器三相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(shí)一相電路完全斷開，斷相保護(hù)器迅速啟動(dòng)，而圖二所示的斷相保護(hù)器啟動(dòng)就較為慢一些。綜合以上分析，造成S700K道岔不能啟動(dòng)的原因是：B相電路中某點(diǎn)接觸不良（安全接點(diǎn)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(dòng)時(shí)的電流尖波。3.2、S700K動(dòng)作電源室內(nèi)斷相故障由故障時(shí)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(dá)到7A，不符合三相電機(jī)一相斷線，另兩相電流為額定值1.73倍的規(guī)律，這是因?yàn)榇瞬ㄐ卫锖须姍C(jī)

16、啟動(dòng)電流在內(nèi)，因?yàn)檫@組道岔采用的電流采集模塊為交流電機(jī)采集模塊的第一種模塊，即可以真實(shí)反映道岔啟動(dòng)電流的模塊，所以在圖形里所示的電流實(shí)際上是交流電機(jī)缺相啟動(dòng)電流，這一點(diǎn)，要與前面的案例曲線區(qū)別開。結(jié)合前一故障案例的分析，得出，此道岔不能啟動(dòng)的原因是:c相電路中有斷線點(diǎn)且有接觸不良（電流曲線不穩(wěn)定）現(xiàn)象（室內(nèi)C相電源沒有送出去）。3.3、S700K轉(zhuǎn)轍機(jī)空轉(zhuǎn)故障從曲線上看出：三項(xiàng)電源均衡地送到室外，轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，但在到了該鎖閉的時(shí)間即5秒左右時(shí)，并沒有鎖閉，而是空轉(zhuǎn)至13秒后由斷相保護(hù)器切斷動(dòng)作電路造成電流突然降至零點(diǎn)，這是比較典型的尖軌夾異物的曲線，但由交流電機(jī)特性決定，此種曲線反映不出來道岔轉(zhuǎn)動(dòng)到那一個(gè)位置受阻而空轉(zhuǎn)，所以不排除桿件卡阻等外部卡阻或機(jī)內(nèi)卡阻等因素，需要到現(xiàn)場進(jìn)一步確認(rèn)。 微機(jī)監(jiān)測電流調(diào)看的補(bǔ)充說明為了提高微機(jī)監(jiān)測對(duì)道岔電流故障分析能力，在此有幾點(diǎn)說明及要求：1、平時(shí)應(yīng)按規(guī)定周期調(diào)看