道岔控制电路中DKJ继电器自闭问题分析与处理方法研究.pdf

第 16 期2023 年 8 月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.16August,2023作者简介:贾浩伟(1983),男,河北保定人,工程师,学士;研究方向:铁路信号。道岔控制电路中 DKJ 继电器自闭问题分析与处理方法研究贾浩伟(通号工程局集团有限公司北京分公司,北京 100000)摘要:高速铁路道岔是与高速列车直接接触的重要信号设备,其控制电路的故障检测手段目前仍停留在简单仪器与人的经验相结合的方式。为了实现道岔控制电路故障的智能诊断,提高故障诊断的准确率并降低单一诊断方法带来的不确定性,文章结合道岔控制电路中 DKJ 继电器自闭问题,通过该道岔室内控制电路的原理和室外道岔动作机械特性,深入分析故障现象形成原因,并提出建议,经过本文的归纳和总结,在实际应用中可以减少相同故障的发生。关键词:道岔控制电路;DKJ 继电器;自闭问题;处理方法中图分类号:TN914 文献标志码:A0 引言 随着中国高速铁路的不断发展,在高速铁路建设中,越来越多使用侧向通过速度高的大号码道岔,大号码道岔多使用 9 机牵引;由于牵引点多、道岔牵引电流大,9 机道岔控制电路需要满足顺序启动、故障停转、串联表示等技术要求;涉及道岔转换设备的故障点相对较多,判断故障点通常需要花费大量时间,容易对高速铁路的正常行车造成较大的干扰,因此对故障的处理和防范是十分重要的。以某铁路局电务段调查数据为例,高铁开通一年以来辖区内发生的 110 起地面设备故障中,92 起属于道岔故障,而故障率超过 80%。其中,控制电路故障频率高。因此,研究道岔控制电路的故障诊断方法,保障高铁安全运行,显得十分紧迫,具有重要的现实意义。由于道岔控制电路中含有机电设备,故障具有明显的随机不确定性和模糊性1。这使诊断非常困难。因此,本文以某道岔控制电路中 DKJ继电器自闭问题为例,探讨问题产生的原因及解决方法,为同类故障的处理提供参考。1 控制电路分析 根据道岔的运行情况,交流控制系统包括启动部件、执行部件以及显示部件 3 级组件2。按照联锁系统的指令,将三相交流 380 V 电源通过控制电路经电缆送至室外道岔,以此来转动转辙机,使其正常运行;通过控制电路控制的转辙机,可以使道岔从一个固定的位置转换到另一个/相对的位置。9 机双动道岔的控制电路具有相似的特征,但它的启动电路却更加复杂。因此,本文将着重研究这一关键组成部分,以期更好地掌握它的动作原理。如图 1 所示,ADG 和 BDG 的轨道电路处于空闲状态,联锁机驱动 YCJ,使 YCJ,经 YCJ 第 4 组吸起接点,YCJF 的1-4 线圈,使一动和二动 YCJF 励磁;当QBW 组合的 DKJ、DWJ和 YCJF时,FCJ就能够让 1DQJ 经 FCJ 前接点励磁,而 2DQJ 也会随之转极,此时,为尖轨第 1 至第 6 台转辙机和心轨第 1 至 3台转辙机 1DQJ 继电器提供励磁条件。当 J1 和 X1 的1DQJ3-4 线圈经 FCJ 和 2DQJ 的 141-142 接点励磁,当 1DQJ时,它们的 1DQJF 也会,而 2DQJ 经本身的 1-2 线圈励磁,这样一来,三相交流电就会被断相保护器 DBQ 传输到转辙机,使尖轨和心轨第一台转辙机同时开始动作,当 BHJ的时候,1DQJ 的 1-2 线圈的自闭电路也会被激活,从而使得电机驱动道岔实现 转 换。为 了 实 现 这 一 目 的,1DQJ 使 用 了JWJXCH125/80 型继电器,它可以实现这一功能。当2DQJ 的转极,2DQJ 的 141-142 接点断开,1DQJ3-4线圈失去电源,而 BHJ 的在道岔转动过程中,一直处于吸起状态,这样,在 2DQJ 断开的过程中,1DQJ 就能够通过 BHJ 和本身的第 3 组接点保持吸起,由 1DQJ继电器的前接点和本组 DKJ 继电器前接点接通各自第 2 台转辙机 1DQJ 继电器的励磁电路,使第 2 台转辙机开始动作;由第 2 台转辙机 1DQJ 继电器的前接点和本组 DKJ 继电器前接点接通各自第 3 台转辙机1DQJ 的励磁电路,使第 3 台转辙机开始动作;如下按照次序,尖轨 6 台及心轨 3 台转辙机顺序启动,二动经一动 DKJ、DWJ 吸起接点,按照上述顺序动作,最终,两 组 道 岔 转 换 到 正 确 的 位 置 之 后,BHJ、1DQJ、1DQJF,从而使三相交流电被切断,同时也使得道岔的反位表示电路得以连接。(1)在 J1 和 X1 的 1DQJ上,将励磁电路连接至J2 和 X2 的 3-4 线圈,然后将励磁电路的信号逐步传输至尖轨和心轨的后续牵引点,从而达到技术要求。(2)当启动电路时,应当仔细检查一动 QBW 组件中的 DKJ 和 DWJ 状态,以确保它们处于落下状态;在二动启动电路中,为了确保 QBW 组合的准确性,应该仔细检查 DKJ和 DWJ状态,并且按照图 1 中的虚441第 16 期2023 年 8 月无线互联科技研究创新No.16August,2023图 1 九机双动道岔启动电路示意图线框的指示进行操作。当电机启动,J1 的 1DQJ和对应的 DKJ 会 被 激 活,电 机 便 会 启 动。接 下 来,JZBHJ和 XZBHJ会被激活,而 DWJ 励磁会被吸起,从而切断 DKJ 自闭电路,最终,DKJ 会,就像图 2 一样。当 JZBHJ、XZBHJ、DWJ、DKJ的操作完成一动转换便可以完美地完成。当一动 DWJ、DKJ和2DQJ 转极,这样连接了二动的励磁电路,这样就可以确保只有当一动动作完成时,才可以继续实施二动。(3)当三相交流电断相时,DBQ 的工作原理将引起 BHJ 的变化,这将断开 1DQJ和 1DQJF自保电路,从而断开三相电源,电机的运行也将受到影响。(4)如果电机未能启动,BHJ 将会受到影响,导致励磁信号不通,从而使得 JQDJ 和 XQDJ 无法吸起,进而切断尖轨或心轨上所有牵引点的 1DQJ 和 1-2 线圈的自闭电路,从而切断转辙机的电源,使得转辙机无法正常运行。(5)当一个牵引点的控制电路受损时,可以使用JGAJ和 XGAJ的操作,将其中一个重置,使得另一个重置,这样就能够使得其他牵引点的电机也能够正常运行。(6)为了满足工程需求,9 点牵引的双动道岔在每次操作时,都会配备独立的单操作按钮。在一动操作中,DCJ 和 FCJ 将通过一个单独的按钮与 KF 相连,而在二动操作中,它们将先与 1AJ 相连,然后再与2AJ 相连,最终与 KF 相连,如图 1 中的虚线框内所示。通过按下 2AJ键,可以断开 2AJ 的前端连接,并且只需要控制 DCJ/FCJ 的 KF 电源,而无需进行任何其他操作,从而达到单独控制的目的;根据上述操作流程,首先进行单次操作,然后按下定位/反位按钮,1AJ,此时,前端的接点将断开 DCJ/FCJ 的 KF电源,使得单次操作完成3。2 DKJ 电路分析及改进 DKJ 继电器励磁电路如图 2 所示,由尖轨 1 的1DQJ 继电器的吸起和 BHJ 继电器的落下条件构成。正常情况下,DKJ 继电器常态落下,正常扳动道岔时,1DQJ 继电器吸起,在 BHJ 继电器未吸起时,DKJ 继电器靠自身 12 线圈吸起,并经 34 线圈自闭,一是用来切断另一动的启动电路,二是用 DKJ 继电器的前接点接入尖轨 2 的 1DQJ 继电器的励磁电路中,记录本动的 DKJ 继电器正确吸起,如图 2 所示。道岔启动后尖轨 1 的 BHJ 继电器吸起,切断 DKJ 继电器的励磁电路,当尖轨 6 台转辙机都动作完成后,JZBHJ 继电器吸起,使 DWJ 继电器励磁吸起,切断了 DKJ 继电器的自闭电路。3 道岔的故障分析及解决方法 该 1/42 道岔由 9 台液压转辙机构成,其中,尖轨被 6 台液压转辙机牵引,从尖端开始依次命名为 J1、J2、J3、4、J5、J6;而心轨则被 3 台液压转辙机牵引,从心轨尖端开始依次命名为 X1、X2、X3。由于 J2 转辙机无法正常运行,导致其他牵引点541第 16 期2023 年 8 月无线互联科技研究创新No.16August,2023图 2 DKJ、DWJ 电路的转辙机无法正常运行,中途停止转动。为了确保转辙机的安全操作,当存在 2 个或更多的外锁道岔时,必须采取措施使各个转辙机之间的协调性达到最佳状态,避免任何一个转辙机出现故障,从而影响到其他正常工作的转辙机,甚至可能造成尖端和心轨的变形。因此,在具有多个牵引点的外锁道岔控制电路中,设置了 JZBHJ、XZBHJ 和 QDJ 3 种继电器。其中,JZBHJ 励磁电路由 J1、J2、J3、J4、J5、J6 6个 BHJ 的前接点组成,当这 6 个牵点的 BHJ 全部励磁时,JZBHJ 通过 1 2 线圈励磁;JQDJ 励磁电路由J1、J2、J3、J4、J5、J6 6 个 BHJ 的后接点组成,常态保持吸起状态。当道岔动作时,BHJ 的后接点会断开 JQDJ 励磁电路,此时 JQDJ 靠自身 RC 电路保持吸起。当道岔全部动作完成后,JZBHJ 励磁,构成 JQDJ 的自保电路。若有一台转辙机未正常动作,JZBHJ 会失励磁,从而导致 JQDJ 失去励磁4。为了确保 ZBHJ 和 QDJ 处于自闭状态,并且使得所有牵引点的操作都可以顺利进行,需要将其进行连接,以保证牵引点能够顺利操作,从而保障道岔尖轨、心轨的安全和顺利运行。若某台转辙机无法正常运行,而 BHJJZBHJ一 JQDJ 也无法保持励磁状态,那么这一牵引点的运行状况将受到严重的影响。JQDJ 失去励磁,将切断 1DQJ 的自保电路,使 1DQJ 失去励磁断开与之匹配的转辙机的启动电源,1DQJ 失去励磁将断开后续转辙机启动电路,这样可以有效地阻止其他正在运行的转辙机发生故障,从而防止外锁杆件受损或者钢轨受到拉伸变形。因此,在这个故障的路线上,如果 J2 转辙机无法正常工作,那么 J2J6的转辙机就应该停止运行。双动道岔控制电路技术要求:双动道岔需要满足一组道岔动作完成后,另一组再动作,为了实现上述技术要求,在 9 机双动道岔控制电路中增加了 DWJ、DKJ 继电器,以便能够确保所有牵引点的转辙机都能够正常按照顺序运行;单动道岔不设此继电器。这与其他外锁道岔不同之处。经过深入分析,可以发现:QBW 组合 1DQJ 的励磁电路、尖轨 1 和心轨 1 的励磁电路中,接入 DWJ、DKJ 的后接点,只有在 DWJ、DKJ 两台继电器全部在落下状态,才能构成道岔的启动电路,根据 DWJ、DKJ动作原理,可以保证一动动作完成后,才动作另一动。研究发现,J2 转辙机启动电路中,接入本组道岔的 DKJ 前接点,只有当 DKJ 处于正常运行状态时,才能接通 1DQJ 励磁电路,但 DKJ 必须等到 J1 的 1DQJ励磁、BHJ 未动作前才会吸起,吸起后靠 DWJ 的落下接点接通自保电路。当 DKJ 励磁不能自保的情况下,导致 J2 的 1DQJ 励磁电路被断开,使 ZBHJ 和 DWJ 励磁电路不能接通,QDJ 缓慢落下后,切断了转辙机动作电路,从而使得转辙机停止运行。4 道岔控制问题解决建议 (1)多机牵引的外锁道岔,为了更好地检查和分析其运行状态,目前采用微机监控技术,每台转辙机都应该单独查看其运行曲线,尤其是当发现类似的故障情况时,应该单独查看 9 台转辙机的曲线图像。在操作过程中,不仅需要花费大量的时间,还有可能出现严重的疏忽。通过在微机监测屏幕上同步显示多条曲线图像,操作人员可以迅速获取牵引点之间的关联信息,并基于这些信息进行精准的故障诊断,从而极大地提升了故障诊断的效率5。(2)道岔试验要彻底,在工程施工阶段联锁试验,主要是对道岔转换、位置核对和切断表示试验,这种试验对大的电路都能试验到,对一些小电路,对续操电路有可能都试验不到,可能导致联锁试验不彻底。在施工阶段联锁试验,要严格按照验标中道岔试验记录表进行试验。5 结语 综上所述,道岔是与高速列车直接接触的重要信号设备。其中,控制电路故障的检测效率低下,亟须改善。为了实现道岔控制电路故障的智能诊断,提高故障诊断的准确率和效率,本文结合道岔控制电路中 DKJ 继电器自闭问题,对控制电路进行了分析,并结合实例,深入剖析了 DKJ 继电器在岔控系统中的故障原因,并给出了有效的解决办案,以期对有关专业者有所帮助。参考文献1刘岗.双动提速道岔控制电路存在问题及分析J.铁道通信信号,2013(8):24-25.2卓上浩,林瑞鑫.ZDJ9 型道岔总保护继电器电路问题分析及改进J.铁道通信信号,2019(4):92-93.3于勇.ZYJ7 型电液转辙机道岔控制电路的故障分析与处理J.铁路通信信号工程技术,2017(2):89-92.4邱波,岳宗祥.四线制道岔控制电路故障分析与处理J.煤矿现代化,2011(4):66-68.5龙伟民.ZYJ7 道岔控制电路常见故障处理技术J.科技信息,2012(34):235.(编辑 王永超)(下转第 157 页)641第 16 期2023 年 8 月无线互联科技网络互联No.16August,2023(6):17-22.7王琦.基于区块链的车联网身份认证机制研究D.西安:西安电子科技大学,2022.8陈亚茹.基于区块链的物联网身份认证研究J.信息技术与标准化,2021(4):47-49,58.9陈山枝.C-V2X 车联网赋能智能驾驶和智能交通J.智能网联汽车,2023(1):36-39.10王建昱.V2X 车联网及其关键技术J.信息技术与信息化,2013(5):60-64.(编辑 王永超)Research on blockchain based identity authentication mechanism for the Internet of VehiclesGuo Yanhui Yang Zhiling Chen Yongkang Sun Meiling Zhujiang College South China Agricultural University Guangzhou 510000 China Abstract This article proposes a blockchain-based identity authentication scheme for vehicle-to-vehicle V2V communication in the context of network security and safety requirements.The scheme leverages the distributed decentralization transparency and tamper resistance of blockchain technology to ensure the accuracy and immutability of vehicle identity verification prevent fraudulent or counterfeit identities and safeguard the security and privacy of vehicle information during the authentication process.This provides a trustworthy identity verification solution for automotive users which is of great significance for the sustainable development and promotion of V2V communication.Key words cryptography vehicle networking identity authentication blockchain(上接第 146 页)Analysis and treatment method of DKJ relay in turnout control circuitJia Haowei Beijing Branch China Signal&Communication Engineering Bureau Group Co.Ltd.Beijing 100000 China Abstract High-speed railway switch is an important signal equipment in direct contact with high-speed train.The fault detection method of its control circuit is still the combination of simple instrument and human experience.In order to realize intelligent fault diagnosis of switch control circuit improve the accuracy of fault diagnosis and reduce the uncertainty caused by a single diagnosis method this paper combines the self-closing problem of DKJ relay in the switch control circuit through the principle of indoor control circuit of the switch and the mechanical characteristics of outdoor switch action in-depth analysis of the causes of the fault phenomenon and puts forward their own suggestions.After the induction and summary of this paper in practical application it can reduce the occurrence of the same fault.Key words switch control circuit DKJ relay autism problem treatment method751