鐵路信號交流道岔控制電路原理說明要點

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交流道岔控制電路原理說明,北京全路通信信號研究設計院有限公司 2011.12,電路構(gòu)成原理介紹工程設計,目錄,一 電路構(gòu)成,交流道岔控制電路按動作時序，由啟動電路、動作電路和表示電路構(gòu)成。啟動電路指電路接受聯(lián)鎖指令后的繼電電路，動作電路指動作轉(zhuǎn)轍機的電路，而表示電路指把道岔位置反映到信號樓里來的電路。 交流道岔控制電路按道岔牽引點數(shù)量分為單機控制電路和多機控制電路。,分類,啟動電路中1DQJ的3—4線圈部分，由直流道岔控制電路演變而來。 1DQJ的1—2線圈不同于直流道岔控制電路直接串接在轉(zhuǎn)轍機電機的動作電路中，而是與其他繼電邏輯條件一起構(gòu)成1DQJ的自閉電路。 動作電路是經(jīng)由AC380供電的三相五線制電路。三相電源通過斷相保護器接入電路。 表示電路與直流道岔控制電路有較大區(qū)別，是表示繼電器與二極管電阻并聯(lián)構(gòu)成的半波整流電路。 多機控制電路是在單機控制電路的基礎(chǔ)上組合而來，考慮了錯峰啟動等因素。,詳解,原理介紹單機控制電路,名稱對照表,啟動電路圖：,以定位操縱為例，聯(lián)鎖發(fā)出定位操縱指令后，DCJ吸起、YCJ吸起，1DQJ的3—4線圈通過DCJ的前接點、2DQJ的反位接點和YCJ的前接點得電，隨后緩吸（見上圖中紅色粗線）。1DQJ吸起后，2DQJ的3—4線圈通過DCJ的前接點、1DQJ的前接點得電，隨后轉(zhuǎn)極到定位接點閉合（見上圖中綠色粗線）。2DQJ定位接點閉合后，1DQJ的3—4線圈電路被切斷，為下一次道岔動作做好準備。BHJ在1DQJ的緩放時間內(nèi)吸起， 1DQJ的1—2線圈通過BHJ的前接點構(gòu)成自閉電路（見上圖中黃色粗線）。1DQJ的緩放時間長度與3—4線圈充磁的時間成正比。 反位操縱的電路動作過程與定位操縱基本相同，只是檢查的繼電器接點不同。 BHJ的動作原理見后面章節(jié)。,道岔啟動電路原理說明,啟動電路動作時序波形圖,,定位操縱動作電路圖,反位操縱動作電路圖,定位操縱：1DQJ吸起后， 1DQJF隨后吸起。A、B、C三相電分別通過紅色、綠色、黃色三條粗線（X1、X2、X5）接通電路。第2排接點組隨即斷開，第1排接點組隨即接通，為道岔中途停止轉(zhuǎn)換返回原位置時做好準備。道岔轉(zhuǎn)換完成后，第4排接點組隨即斷開，第3排接點組隨即接通。 反位操縱的電路動作過程與定位操縱基本相同，只是接入的控制線和檢查的轉(zhuǎn)轍機啟動接點不同。,動作電路動作過程,對比上面兩張圖，可以看出通過B相和C相的換相改變交流三相電動機的旋轉(zhuǎn)方向，從而操縱道岔向定位或反位轉(zhuǎn)換。 在動作電路中，因2DQJ的第一組和第二組極性極點（即111和121接點組）需切斷電流較大的電機電路，所以這兩組接點，都要采用帶熄弧裝置的加強接點。,動作電路說明,DBQ原理圖,當控制電源有任一相發(fā)生斷相，就應及時切斷其余兩相電源，以保護電機不被燒毀。為此設置了斷相保護器電路。 電路的工作原理：根據(jù)電磁感應原理，電流互感器的Ⅰ次側(cè)分別與電路的三個線圈組串聯(lián)，互感器工作在飽和狀態(tài)；電流互感器的Ⅱ次側(cè)除基波外，還有高次諧波分量，由于三相電位差為120。，所以基波分量U1= UA1 +UB1+ UC1=0。三相電源正常供出時， Ⅱ次側(cè)三線圈串聯(lián)輸出的感應交流電壓經(jīng)全波整流并濾波后供出16~22V的直流電壓，供給BHJ（JWXC-1700型繼電器）使其保持吸起。當三相電源任意一相斷電時，其余兩相相位差180。，互相抵消，互感器Ⅱ次側(cè)電流矢量為0，繼電器落下。此電路能保證道岔無論是啟動前斷相還是啟動后斷相，都可以使BHJ可靠地落下，1DQJ落下，切斷三相交流電源。對電動機起到了有效的保護作用。,DBQ工作過程,DBQ動作時序波形圖,定位表示電路,定位表示電路簡化圖,反位表示電路圖,反位表示電路簡化圖,道岔轉(zhuǎn)換完成后，BHJ落下，1DQJ落下， 1DQJF落下，三相電源被切斷，通過1DQJ的后接點構(gòu)成表示電路。 表示電路由表示變壓器、繼電器、電阻、整流二極管和轉(zhuǎn)轍機的各組表示接點組成。 表示電路經(jīng)過了電機的3個線圈，檢查了線圈的完整性。,表示電路構(gòu)成,假設變壓器二次側(cè)4正3負，當正弦交流電源正半波時， DBJ勵磁吸起，與DBJ線圈并聯(lián)的另一條支路，因整流二極管反向截止，故電流基本為零；當正弦交流電源負半波時，在DBJ和整流堆這兩條支路中，由于這時整流堆呈正向?qū)顟B(tài)，其改支路的阻抗要比DBJ支路阻抗小得多，電流絕大部分經(jīng)整流堆支路中流過，由于DBJ線圈的感抗足夠大，且具有一定的電流遲緩作用，因而DBJ能保持在吸起狀態(tài)。 經(jīng)半波整流后，用微積分計算出的BD1型表示變壓器二次側(cè)電壓的平均值（輸出直流分量）為0.45U，即0.45*110=49.5V。I=49.5/（1000+1000）=24.75mA。DBJ上的電壓為1000*24.75=24.75V。因現(xiàn)場實際還有線圈電阻和電纜電阻，故實際的電流值會小于這個值，DBJ上的電壓也會小于這個值。,表示電路原理,原理介紹多機控制電路,名稱對照表,切斷保護電路,多機牽引的道岔控制電路，其中任一臺轉(zhuǎn)轍機不啟動時，應切斷該道岔的控制電路。為此設置了切斷保護電路。切斷保護電路由ZBHJ和QDJ組成。 道岔開始轉(zhuǎn)換時，各個牽引點的BHJ相繼吸起，所有的牽引點的BHJ吸起后，ZBHJ吸起，從第一個開始動作的牽引點的BHJ吸起到ZBHJ吸起的這段時間里，QDJ通過線圈上跨接的RC阻容放電保持吸起，ZBHJ吸起后QDJ通過ZBHJ的前接點繼續(xù)吸起。經(jīng)測算RC放電時間在1.7s左右。,切斷保護電路說明,當?shù)啦砥渲腥我庖粋€牽引點的轉(zhuǎn)轍機不能啟動時，其BHJ不能正常吸起，則ZBHJ因勵磁電路的KF電無法送出而不能吸起，這時QDJ在緩放時間結(jié)束后落下，切斷了此組道岔尖軌或心軌所有牽引點的1DQJ電路，此組道岔尖軌或心軌所有轉(zhuǎn)轍機停止轉(zhuǎn)動。這時就需按下故障按鈕(故障按鈕采用非自復式按鈕，并且加鉛封)，使QDJ重新吸起，由室內(nèi)外人員共同配合使道岔轉(zhuǎn)動。,切斷保護電路說明,切斷保護電路動作時序波形圖,多機控制電路—錯峰啟動電路,多機牽引一組道岔時，為使電源屏供電電流錯開電機啟動峰值，轉(zhuǎn)轍機應按順序錯峰啟動。 利用1DQJ的緩吸特性，從第二牽引點開始，將上一個牽引點1DQJ的前接點串入本牽引點1DQJ的3—4線圈啟動電路中，以完成多機順序傳遞啟動。 錯峰啟動的時間與1DQJ的緩吸時間相關(guān)，經(jīng)測算為100ms左右。,錯峰啟動電路動作過程,雙動道岔順序啟動電路,雙動道岔順序啟動電路,為降低電源屏的輸出功率，雙動道岔需要滿足第一動道岔動作完成后，第二動道岔再動作。為此在切斷及保護組合中，設置DKJ、DWJ兩個繼電器。 雙動道岔控制電路中，ZBHJ線圈3—4上跨接200uf/50v二極管和51Ω電阻組成的RC電路。當所有轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換到位后，每一牽引點的BHJ依次落下。此時，因RC阻容放電，ZBHJ會緩放落下。避免了在第一牽引點的1DQJ緩放期間，DKJ經(jīng)于1DQJ的前接點和1ZBHJ的后接點重新吸起。,雙動道岔順序啟動電路說明,為了確保雙動道岔啟動時第一動先動作，在第二動1DQJ的勵磁電路中的DCJ和FCJ的前接點沒有直接接入KF電源，而是接入第一動的2DQJ的接點。這樣第一動的DKJ吸起前，第一動的2DQJ 接點切斷了第二動的1DQJ的勵磁電路。 在第一動道岔啟動電路中，接入了第二動道岔的DKJ和DWJ的后接點。同理，在第二動道岔啟動電路中，接入了第一動道岔的DKJ和DWJ的后接點。當?shù)谝粍娱_始動作時，尖軌第一機的1DQJ吸起，同時相應的DKJ吸起，切斷第二動的起動電路，使第二動不能轉(zhuǎn)換。 當?shù)谝粍尤侩姍C都開始轉(zhuǎn)換時，1ZBHJ（尖軌）和2ZBHJ（心軌）都吸起，DWJ繼電器吸起，切斷DKJ電路。當?shù)谝粍尤侩姍C到位后，1ZBHJ（尖軌）和2ZBHJ（心軌）都落下，則DWJ落下，第一動轉(zhuǎn)換完成。當?shù)谝粍覦KJ和DWJ都落下后，第二動啟動電路構(gòu)成，此時，第二動開始轉(zhuǎn)換。,雙動道岔順序啟動電路說明,三. 工程設計,道岔控制電路相關(guān)圖紙工程設計時，是按照轉(zhuǎn)轍機其中的兩排單號接點組閉合，兩排雙號接點組斷開為道岔定位進行設計的。若道岔在定位時，轉(zhuǎn)轍機兩排雙號接點組閉合，兩排單號接點組斷開，則需要做如下調(diào)整配線： 1）室外電纜盒至轉(zhuǎn)轍機之間的電纜和電纜盒中的二極管：X2與X3交叉，X4與X5交叉。 2 ）電纜盒中的二極管顛倒極性。 3）室內(nèi)三相電源的B相和C相交叉。,配線調(diào)整,調(diào)整配線圖,換相原因,以定位到反位的操作為例，對于轉(zhuǎn)轍機定位時單號接點組閉合和轉(zhuǎn)轍機定位時雙號接點組閉合，動作桿的運動方向是相反的。因而當轉(zhuǎn)轍機定位時雙號接點組閉合時，只有通過380V三相交流電換相，動作桿才能帶動道岔尖軌向反位移動。見后兩頁圖示。,換相圖示1,換相圖示2,1. 轉(zhuǎn)轍機的技術(shù)指標，啟動電壓大于270V。 2. 54歐姆的損耗，2A*54歐姆=108V。超過54歐姆時，通過加芯可解決。 3. 380-108=272V啟動電壓。 4. 導線線徑計算公式：銅線：S=IL/54.4*U鋁線：S=IL/34.4*U式中：I——導線中通過的最大電流（A）L——導線的長度（M）U——允許的電壓降（V）S——導線的截面積（mm2）由此可計算出直徑1 mm2的室外電纜單芯的最大長度：L=S*54.4*U/I=π（1/2）2 *54.4*108 / 2=2300m,電纜加芯原則,室內(nèi)電路根據(jù)轉(zhuǎn)轍機類型進行配置。 電液轉(zhuǎn)轍機可以帶2個SH(鎖閉轉(zhuǎn)換器)，由鎖閉轉(zhuǎn)換器牽引的道岔牽引點就不需要室內(nèi)電路組合。 電液轉(zhuǎn)轍機5線制道岔控制電路中密貼檢查器要最后一個SH后。,多機牽引配置,有下拉裝置的道岔，道岔控制電路需要和下拉電路結(jié)合。,下拉裝置結(jié)合電路,