铁路信号交流道岔控制电路原理说明要点

交流道岔控制电路原理说明,北京全路通信信号研究设计院有限公司 2011.12,电路构成原理介绍工程设计,目录,一 电路构成,交流道岔控制电路按动作时序，由启动电路、动作电路和表示电路构成。启动电路指电路接受联锁指令后的继电电路，动作电路指动作转辙机的电路，而表示电路指把道岔位置反映到信号楼里来的电路。 交流道岔控制电路按道岔牵引点数量分为单机控制电路和多机控制电路。,分类,启动电路中1DQJ的34线圈部分，由直流道岔控制电路演变而来。 1DQJ的12线圈不同于直流道岔控制电路直接串接在转辙机电机的动作电路中，而是与其他继电逻辑条件一起构成1DQJ的自闭电路。 动作电路是经由AC380供电的三相五线制电路。三相电源通过断相保护器接入电路。 表示电路与直流道岔控制电路有较大区别，是表示继电器与二极管电阻并联构成的半波整流电路。 多机控制电路是在单机控制电路的基础上组合而来，考虑了错峰启动等因素。,详解,原理介绍单机控制电路,名称对照表,启动电路图：,以定位操纵为例，联锁发出定位操纵指令后，DCJ吸起、YCJ吸起，1DQJ的34线圈通过DCJ的前接点、2DQJ的反位接点和YCJ的前接点得电，随后缓吸（见上图中红色粗线）。1DQJ吸起后，2DQJ的34线圈通过DCJ的前接点、1DQJ的前接点得电，随后转极到定位接点闭合（见上图中绿色粗线）。2DQJ定位接点闭合后，1DQJ的34线圈电路被切断，为下一次道岔动作做好准备。BHJ在1DQJ的缓放时间内吸起， 1DQJ的12线圈通过BHJ的前接点构成自闭电路（见上图中黄色粗线）。1DQJ的缓放时间长度与34线圈充磁的时间成正比。 反位操纵的电路动作过程与定位操纵基本相同，只是检查的继电器接点不同。 BHJ的动作原理见后面章节。,道岔启动电路原理说明,启动电路动作时序波形图,定位操纵动作电路图,反位操纵动作电路图,定位操纵：1DQJ吸起后， 1DQJF随后吸起。A、B、C三相电分别通过红色、绿色、黄色三条粗线（X1、X2、X5）接通电路。第2排接点组随即断开，第1排接点组随即接通，为道岔中途停止转换返回原位置时做好准备。道岔转换完成后，第4排接点组随即断开，第3排接点组随即接通。 反位操纵的电路动作过程与定位操纵基本相同，只是接入的控制线和检查的转辙机启动接点不同。,动作电路动作过程,对比上面两张图，可以看出通过B相和C相的换相改变交流三相电动机的旋转方向，从而操纵道岔向定位或反位转换。 在动作电路中，因2DQJ的第一组和第二组极性极点（即111和121接点组）需切断电流较大的电机电路，所以这两组接点，都要采用带熄弧装置的加强接点。,动作电路说明,DBQ原理图,当控制电源有任一相发生断相，就应及时切断其余两相电源，以保护电机不被烧毁。为此设置了断相保护器电路。 电路的工作原理：根据电磁感应原理，电流互感器的次侧分别与电路的三个线圈组串联，互感器工作在饱和状态；电流互感器的次侧除基波外，还有高次谐波分量，由于三相电位差为120。，所以基波分量U1= UA1 +UB1+ UC1=0。三相电源正常供出时， 次侧三线圈串联输出的感应交流电压经全波整流并滤波后供出1622V的直流电压，供给BHJ（JWXC-1700型继电器）使其保持吸起。当三相电源任意一相断电时，其余两相相位差180。，互相抵消，互感器次侧电流矢量为0，继电器落下。此电路能保证道岔无论是启动前断相还是启动后断相，都可以使BHJ可靠地落下，1DQJ落下，切断三相交流电源。对电动机起到了有效的保护作用。,DBQ工作过程,DBQ动作时序波形图,定位表示电路,定位表示电路简化图,反位表示电路图,反位表示电路简化图,道岔转换完成后，BHJ落下，1DQJ落下， 1DQJF落下，三相电源被切断，通过1DQJ的后接点构成表示电路。 表示电路由表示变压器、继电器、电阻、整流二极管和转辙机的各组表示接点组成。 表示电路经过了电机的3个线圈，检查了线圈的完整性。,表示电路构成,假设变压器二次侧4正3负，当正弦交流电源正半波时， 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波时，在DBJ和整流堆这两条支路中，由于这时整流堆呈正向导通状态，其改支路的阻抗要比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线圈的感抗足够大，且具有一定的电流迟缓作用，因而DBJ能保持在吸起状态。 经半波整流后，用微积分计算出的BD1型表示变压器二次侧电压的平均值（输出直流分量）为0.45U，即0.45*110=49.5V。I=49.5/（1000+1000）=24.75mA。DBJ上的电压为1000*24.75=24.75V。因现场实际还有线圈电阻和电缆电阻，故实际的电流值会小于这个值，DBJ上的电压也会小于这个值。,表示电路原理,原理介绍多机控制电路,名称对照表,切断保护电路,多机牵引的道岔控制电路，其中任一台转辙机不启动时，应切断该道岔的控制电路。为此设置了切断保护电路。切断保护电路由ZBHJ和QDJ组成。 道岔开始转换时，各个牵引点的BHJ相继吸起，所有的牵引点的BHJ吸起后，ZBHJ吸起，从第一个开始动作的牵引点的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，ZBHJ吸起后QDJ通过ZBHJ的前接点继续吸起。经测算RC放电时间在1.7s左右。,切断保护电路说明,当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，则ZBHJ因励磁电路的KF电无法送出而不能吸起，这时QDJ在缓放时间结束后落下，切断了此组道岔尖轨或心轨所有牵引点的1DQJ电路，此组道岔尖轨或心轨所有转辙机停止转动。这时就需按下故障按钮(故障按钮采用非自复式按钮，并且加铅封)，使QDJ重新吸起，由室内外人员共同配合使道岔转动。,切断保护电路说明,切断保护电路动作时序波形图,多机控制电路错峰启动电路,多机牵引一组道岔时，为使电源屏供电电流错开电机启动峰值，转辙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，将上一个牵引点1DQJ的前接点串入本牵引点1DQJ的34线圈启动电路中，以完成多机顺序传递启动。 错峰启动的时间与1DQJ的缓吸时间相关，经测算为100ms左右。,错峰启动电路动作过程,双动道岔顺序启动电路,双动道岔顺序启动电路,为降低电源屏的输出功率，双动道岔需要满足第一动道岔动作完成后，第二动道岔再动作。为此在切断及保护组合中，设置DKJ、DWJ两个继电器。 双动道岔控制电路中，ZBHJ线圈34上跨接200uf/50v二极管和51电阻组成的RC电路。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经于1DQJ的前接点和1ZBHJ的后接点重新吸起。,双动道岔顺序启动电路说明,为了确保双动道岔启动时第一动先动作，在第二动1DQJ的励磁电路中的DCJ和FCJ的前接点没有直接接入KF电源，而是接入第一动的2DQJ的接点。这样第一动的DKJ吸起前，第一动的2DQJ 接点切断了第二动的1DQJ的励磁电路。 在第一动道岔启动电路中，接入了第二动道岔的DKJ和DWJ的后接点。同理，在第二动道岔启动电路中，接入了第一动道岔的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。 当第一动全部电机都开始转换时，1ZBHJ（尖轨）和2ZBHJ（心轨）都吸起，DWJ继电器吸起，切断DKJ电路。当第一动全部电机到位后，1ZBHJ（尖轨）和2ZBHJ（心轨）都落下，则DWJ落下，第一动转换完成。当第一动DKJ和DWJ都落下后，第二动启动电路构成，此时，第二动开始转换。,双动道岔顺序启动电路说明,三. 工程设计,道岔控制电路相关图纸工程设计时，是按照转辙机其中的两排单号接点组闭合，两排双号接点组断开为道岔定位进行设计的。若道岔在定位时，转辙机两排双号接点组闭合，两排单号接点组断开，则需要做如下调整配线： 1）室外电缆盒至转辙机之间的电缆和电缆盒中的二极管：X2与X3交叉，X4与X5交叉。 2 ）电缆盒中的二极管颠倒极性。 3）室内三相电源的B相和C相交叉。,配线调整,调整配线图,换相原因,以定位到反位的操作为例，对于转辙机定位时单号接点组闭合和转辙机定位时双号接点组闭合，动作杆的运动方向是相反的。因而当转辙机定位时双号接点组闭合时，只有通过380V三相交流电换相，动作杆才能带动道岔尖轨向反位移动。见后两页图示。,换相图示1,换相图示2,1. 转辙机的技术指标，启动电压大于270V。 2. 54欧姆的损耗，2A*54欧姆=108V。超过54欧姆时，通过加芯可解决。 3. 380-108=272V启动电压。 4. 导线线径计算公式：铜线：S=IL/54.4*U铝线：S=IL/34.4*U式中：I导线中通过的最大电流（A）L导线的长度（M）U允许的电压降（V）S导线的截面积（mm2）由此可计算出直径1 mm2的室外电缆单芯的最大长度：L=S*54.4*U/I=（1/2）2 *54.4*108 / 2=2300m,电缆加芯原则,室内电路根据转辙机类型进行配置。 电液转辙机可以带2个SH(锁闭转换器)，由锁闭转换器牵引的道岔牵引点就不需要室内电路组合。 电液转辙机5线制道岔控制电路中密贴检查器要最后一个SH后。,多机牵引配置,有下拉装置的道岔，道岔控制电路需要和下拉电路结合。,下拉装置结合电路,