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铁路信号微机监测系统在铁路运行中的应用

2017-07-14张利霞

中国新技术新产品 2017年16期
关键词:铁路信号故障分析

张利霞

摘 要:铁路交通安全事关重大,我国国土面积巨大,铁路运输作为其中一种极为重要的陆上交通运输方式,在我国的经济发展中发挥着巨大的作用。铁路信号微机监测系统是一种应用于铁路行车安全及铁路信号设备工作状态监控的重要设备。铁路信号微机监测系统通过对铁路信号设备的运行状态进行监测用以实现对于铁路运行状况及故障排查分析。此外,铁路信号微机监测系统中所具有的报警模块能够在检测到铁路信号设备工作状态出现偏差时及时地进行报警以确保列车的行车安全。本文在列举铁路信号微机监测系统运行中所记录的几种较为典型状态曲线的基础上对造成异常曲线的原因进行分析,并就如何采取相应的措施排除铁路故障隐患进行分析阐述。

关键词:铁路信号;微机监测系统;故障;分析

中图分类号:U284 文献标识码:A

铁路信号微机监测系统是一种结合计算机、传感器以及网络和自动化信息技术所发展起来的一种新型监测技术。通过应用铁路信号微机监测系统能夠对铁路信号设备所运行中的各种信息进行及时、准确、量化的在线监测。通过铁路信号微机监测系统中所具备的逻辑分析功能能够及时地发现铁路在运行中所存在的一些安全隐患,从而为铁路电务人员分析铁路故障提供良好的途径。本文将就如何利用铁路信号微机监测系统所显示的曲线特性来对铁路所具有的故障进行诊断。

1.利用铁路信号微机监测系统中道岔电流曲线判断铁路故障

铁路信号微机监测系统中所显示的道岔电流曲线主要反映的是道岔的运行状态。由于道岔类型的不同,其电流值和动作时间也有所差异。在对道岔电流采集的过程中通过利用道岔采集机来对道岔运行时的电流进行检测,其中道岔电流曲线主要反映的是道岔在转换过程中所显现出来的机械和电气特性。以某ZD6单机牵引道岔动作所显示的电流曲线为例,在道岔动作的解锁区所显示的电流值较高。待到道岔完成解锁后完成空动距离带动转辙设备进行后续动作。待到道岔运动到位后完成道岔的锁闭作业,在这一时期道岔的电流值较高。而道岔电流曲线的最后一部分则代表的是缓放区,在这一区间道岔电流值的主要特点是一直为零。而S700K三相交流电机动作电流曲线则与上述ZD6型曲线有所差异。

其中,其在曲线图中也分为4个区段,第一部分为解锁区,在这一区段中所显示的道岔电流较大用以完成道岔的解锁。在道岔动作时,电流图中所显示的电流用3条不同的线来进行表示,相对于ZD6型直流电机电流图中所示其曲线较为平滑。在后续的闭锁区,闭锁电流波动幅度较低。在最后的缓放区,会呈现出一段电流值为零的直线。通过对异常道岔电流曲线进行分析可以发现道岔在运行过程中所存在的问题。通过将发现存在异常的道岔电流曲线与正常曲线进行对比,可以明确的发现故障存在于何区段,为查找道岔运行故障的根源提供数据基础。

以某ZD6型道岔电流故障曲线为例,在道岔启动区段其电流值远高于正常运行图线,这意味着道岔的启动电路中或许存在着短路或是半短路的问题,上述问题的存在会导致道岔在启动时的电流远高于正常值。而在解锁区呈现电流异常时,解锁区电流值显示过高可能意味着道岔存在着一定的机械阻力,导致道岔在解锁时造成卡阻过大或是压力大、摩擦电流等。而在动作区电流值显示过高,则可能是道岔的滑床进入杂物、吊板、杆件或是转辙机内部的机械部分等存在着机械卡阻或是较大的摩擦阻力,上述问题都会导致电流曲线值过大。在道岔运动的过程中动作电流突然增大到等于摩擦电流时,则可能是由于转辙机内进入杂物或是机械卡阻等问题而导致的。在依靠铁路信号微机监测系统所示道岔电路曲线对道岔故障进行分析时,可以通过道岔电流曲线进行分析来分析电流从何区段开始的,判断卡阻问题发生在道岔动作的前半程还是后半程,用以帮助确定故障发生的位置。当道岔电流曲线所示电路不稳定时,造成这一现象的原因可能是电气线路接触触点接触不良所造成的。在道岔动作电流曲线中如出现突然向下的小尖波可能意味着转子线圈的匝线发生断线,而转子线圈匝线发生短接则在道岔电流曲线中主要呈现出向上的小尖波。当发现这一电流曲线时,电机转动就有可能会导致启动保险烧毁。当电机转子出现断匝或是碳酸接触不良的问题时,在道岔的启动电流曲线中会呈现出瞬间断开的现象,此外,出现电流曲线瞬间断流的现象时还有可能是由于道岔电气线路中某接触端子出现触点虚接的问题。

在S700K提速道岔所显示的异常电流曲线中出现三相电流不平衡的现象时,造成这一现象应重点对电气线路中各接触点是否接触良好进行检查。当在电流曲线中显示某相电流为零,而另外两相的电流则达到了平时电流的约1.7倍左右时则意味着电路缺相,从而导致道岔无法启动。当某一电流曲线中的解锁和运行状态电流曲线正常而到了道岔的闭锁区段时,电流值降至零点,这一异常道岔电流曲线是一种较为典型的尖轨和基本轨之间夹杂有异物的电路曲线,应当重点对道岔中进行异物排查,看是否有卡阻和异物的夹杂。

2.利用铁路信号微机监测系统中的电压曲线来对故障进行分析

通过利用铁路信号微机监测系统中的电压曲线可以及时发现轨道电路设备中的故障隐患,避免造成安全事故。利用铁路信号微机监测系统中的电压曲线发现某一区段的电压突然异常波动,呈现出短路现象。造成这一现象的主要原因是由于铁路信号设备的轨道电路室外部分容易受到环境等因素的影响而发生短路等的问题。当铁路钢轨上存在有鱼鳞状的铁屑时,这些铁屑在讲过轮对碾压后溅射到钢轨的绝缘处将会造成钢轨的绝缘遭到破坏而导致轨道电路产生短路现象。此外,在铁路检查维护作业过程中,铁路作业人员的人为失误也会导致轨道电路出现短路问题,铁路工作人员在使用工具作业时未能对钢轨绝缘进行防护,将会导致轨道电路短路现象的产生。此外,铁路牵引回流的不畅也会导致铁路信号微机监测系统电压曲线中出现小区段的大幅波动现象。在货运列车运行的过程中,列车上所掉落的焦炭等都有可能造成轨道电路出现短路,从而导致电压曲线图中出现异常波动。当铁路钢轨连接的导线出现接触不良的问题时能够通过铁路信号微机监测系统中的电压曲线图观察出来。某一电压曲线图中所显示的曲线就显示的是由于钢轨连接线塞钉接触不良所造成的电压曲线波动。当钢轨连接线出现虚接时将会导致连接线的电阻值增大,从而显示在电压曲线图中的电压值将会较正常电压值低,而当导线连接虚接情况较为严重时,显示在铁路信号微机监测系统中电压曲线图中的现象是电压值大幅下降并造成轨道红光带。此外,轨道电路中的虚接或是绝缘出现问题时都极大可能会造成电压曲线图出现较大的波动,针对电压曲线图中所出现的电压异常波动现象,需要及时地查找电压曲线图异常波动的原因并及时地予以排除,避免造成严重的安全事故。在轨道电路中当绝缘杆阻值下降而导致的绝缘性下降问题时,下降的绝缘性也会对电压曲线图造成较大的影响,针对典型的电压波动曲线图需要及时地对轨距杆进行阻值测定,并对阻值下降的轨距杆进行更换以避免轨距杆绝缘问题而导致的安全事故。

结语

铁路安全问题是铁路运行中的关键性问题。随着电子技术的发展,做好铁路信号微机监测系统在轨道监测中的应用对于提高轨道运行的安全性有着极为重要的意义。通过对铁路信号微机监测系统中所显示的异常曲线进行分析,可以根据曲线图谱中所显示的现象发现设备中所存在的隐患,从而达到预防设备故障的目标,保障铁路安全运行。

参考文献

[1]胡纪五,吴庆明,张永兵,等.基于CAN总线的铁路信号微机监测系统的研究[J].控制工程,2000,7(3):31-34.

[2]李杭生,肖迎春.铁道信号微机监测系统中电缆绝缘在线检测[J].武汉大学学报(工学版),2000,33(6):92-94.

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