鐵路信號(hào)交流道岔控制電路原理說明要點(diǎn)

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交流道岔控制電路原理說明,北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司 2011.12,電路構(gòu)成原理介紹工程設(shè)計(jì),目錄,一 電路構(gòu)成,交流道岔控制電路按動(dòng)作時(shí)序，由啟動(dòng)電路、動(dòng)作電路和表示電路構(gòu)成。啟動(dòng)電路指電路接受聯(lián)鎖指令后的繼電電路，動(dòng)作電路指動(dòng)作轉(zhuǎn)轍機(jī)的電路，而表示電路指把道岔位置反映到信號(hào)樓里來的電路。 交流道岔控制電路按道岔牽引點(diǎn)數(shù)量分為單機(jī)控制電路和多機(jī)控制電路。,分類,啟動(dòng)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(jī)電機(jī)的動(dòng)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(dòng)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(hù)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(jī)控制電路是在單機(jī)控制電路的基礎(chǔ)上組合而來，考慮了錯(cuò)峰啟動(dòng)等因素。,詳解,原理介紹單機(jī)控制電路,名稱對(duì)照表,啟動(dòng)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(diǎn)、2DQJ的反位接點(diǎn)和YCJ的前接點(diǎn)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(diǎn)、1DQJ的前接點(diǎn)得電，隨后轉(zhuǎn)極到定位接點(diǎn)閉合（見上圖中綠色粗線）。2DQJ定位接點(diǎn)閉合后，1DQJ的3—4線圈電路被切斷，為下一次道岔動(dòng)作做好準(zhǔn)備。BHJ在1DQJ的緩放時(shí)間內(nèi)吸起， 1DQJ的1—2線圈通過BHJ的前接點(diǎn)構(gòu)成自閉電路（見上圖中黃色粗線）。1DQJ的緩放時(shí)間長(zhǎng)度與3—4線圈充磁的時(shí)間成正比。 反位操縱的電路動(dòng)作過程與定位操縱基本相同，只是檢查的繼電器接點(diǎn)不同。 BHJ的動(dòng)作原理見后面章節(jié)。,道岔啟動(dòng)電路原理說明,啟動(dòng)電路動(dòng)作時(shí)序波形圖,,定位操縱動(dòng)作電路圖,反位操縱動(dòng)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(diǎn)組隨即斷開，第1排接點(diǎn)組隨即接通，為道岔中途停止轉(zhuǎn)換返回原位置時(shí)做好準(zhǔn)備。道岔轉(zhuǎn)換完成后，第4排接點(diǎn)組隨即斷開，第3排接點(diǎn)組隨即接通。 反位操縱的電路動(dòng)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(jī)啟動(dòng)接點(diǎn)不同。,動(dòng)作電路動(dòng)作過程,對(duì)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(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，從而操縱道岔向定位或反位轉(zhuǎn)換。 在動(dòng)作電路中，因2DQJ的第一組和第二組極性極點(diǎn)（即111和121接點(diǎn)組）需切斷電流較大的電機(jī)電路，所以這兩組接點(diǎn)，都要采用帶熄弧裝置的加強(qiáng)接點(diǎn)。,動(dòng)作電路說明,DBQ原理圖,當(dāng)控制電源有任一相發(fā)生斷相，就應(yīng)及時(shí)切斷其余兩相電源，以保護(hù)電機(jī)不被燒毀。為此設(shè)置了斷相保護(hù)器電路。 電路的工作原理：根據(jù)電磁感應(yīng)原理，電流互感器的Ⅰ次側(cè)分別與電路的三個(gè)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(shí)， Ⅱ次側(cè)三線圈串聯(lián)輸出的感應(yīng)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(dāng)三相電源任意一相斷電時(shí)，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(wú)論是啟動(dòng)前斷相還是啟動(dòng)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(duì)電動(dòng)機(jī)起到了有效的保護(hù)作用。,DBQ工作過程,DBQ動(dòng)作時(shí)序波形圖,定位表示電路,定位表示電路簡(jiǎn)化圖,反位表示電路圖,反位表示電路簡(jiǎn)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(diǎn)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(jī)的各組表示接點(diǎn)組成。 表示電路經(jīng)過了電機(jī)的3個(gè)線圈，檢查了線圈的完整性。,表示電路構(gòu)成,假設(shè)變壓器二次側(cè)4正3負(fù)，當(dāng)正弦交流電源正半波時(shí)， DBJ勵(lì)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(dāng)正弦交流電源負(fù)半波時(shí)，在DBJ和整流堆這兩條支路中，由于這時(shí)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(jì)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(chǎng)實(shí)際還有線圈電阻和電纜電阻，故實(shí)際的電流值會(huì)小于這個(gè)值，DBJ上的電壓也會(huì)小于這個(gè)值。,表示電路原理,原理介紹多機(jī)控制電路,名稱對(duì)照表,切斷保護(hù)電路,多機(jī)牽引的道岔控制電路，其中任一臺(tái)轉(zhuǎn)轍機(jī)不啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)切斷該道岔的控制電路。為此設(shè)置了切斷保護(hù)電路。切斷保護(hù)電路由ZBHJ和QDJ組成。 道岔開始轉(zhuǎn)換時(shí)，各個(gè)牽引點(diǎn)的BHJ相繼吸起，所有的牽引點(diǎn)的BHJ吸起后，ZBHJ吸起，從第一個(gè)開始動(dòng)作的牽引點(diǎn)的BHJ吸起到ZBHJ吸起的這段時(shí)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(diǎn)繼續(xù)吸起。經(jīng)測(cè)算RC放電時(shí)間在1.7s左右。,切斷保護(hù)電路說明,當(dāng)?shù)啦砥渲腥我庖粋€(gè)牽引點(diǎn)的轉(zhuǎn)轍機(jī)不能啟動(dòng)時(shí)，其BHJ不能正常吸起，則ZBHJ因勵(lì)磁電路的KF電無(wú)法送出而不能吸起，這時(shí)QDJ在緩放時(shí)間結(jié)束后落下，切斷了此組道岔尖軌或心軌所有牽引點(diǎn)的1DQJ電路，此組道岔尖軌或心軌所有轉(zhuǎn)轍機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)就需按下故障按鈕(故障按鈕采用非自復(fù)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(dòng)。,切斷保護(hù)電路說明,切斷保護(hù)電路動(dòng)作時(shí)序波形圖,多機(jī)控制電路—錯(cuò)峰啟動(dòng)電路,多機(jī)牽引一組道岔時(shí)，為使電源屏供電電流錯(cuò)開電機(jī)啟動(dòng)峰值，轉(zhuǎn)轍機(jī)應(yīng)按順序錯(cuò)峰啟動(dòng)。 利用1DQJ的緩吸特性，從第二牽引點(diǎn)開始，將上一個(gè)牽引點(diǎn)1DQJ的前接點(diǎn)串入本牽引點(diǎn)1DQJ的3—4線圈啟動(dòng)電路中，以完成多機(jī)順序傳遞啟動(dòng)。 錯(cuò)峰啟動(dòng)的時(shí)間與1DQJ的緩吸時(shí)間相關(guān)，經(jīng)測(cè)算為100ms左右。,錯(cuò)峰啟動(dòng)電路動(dòng)作過程,雙動(dòng)道岔順序啟動(dòng)電路,雙動(dòng)道岔順序啟動(dòng)電路,為降低電源屏的輸出功率，雙動(dòng)道岔需要滿足第一動(dòng)道岔動(dòng)作完成后，第二動(dòng)道岔再動(dòng)作。為此在切斷及保護(hù)組合中，設(shè)置DKJ、DWJ兩個(gè)繼電器。 雙動(dòng)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(dāng)所有轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換到位后，每一牽引點(diǎn)的BHJ依次落下。此時(shí)，因RC阻容放電，ZBHJ會(huì)緩放落下。避免了在第一牽引點(diǎn)的1DQJ緩放期間，DKJ經(jīng)于1DQJ的前接點(diǎn)和1ZBHJ的后接點(diǎn)重新吸起。,雙動(dòng)道岔順序啟動(dòng)電路說明,為了確保雙動(dòng)道岔啟動(dòng)時(shí)第一動(dòng)先動(dòng)作，在第二動(dòng)1DQJ的勵(lì)磁電路中的DCJ和FCJ的前接點(diǎn)沒有直接接入KF電源，而是接入第一動(dòng)的2DQJ的接點(diǎn)。這樣第一動(dòng)的DKJ吸起前，第一動(dòng)的2DQJ 接點(diǎn)切斷了第二動(dòng)的1DQJ的勵(lì)磁電路。 在第一動(dòng)道岔啟動(dòng)電路中，接入了第二動(dòng)道岔的DKJ和DWJ的后接點(diǎn)。同理，在第二動(dòng)道岔啟動(dòng)電路中，接入了第一動(dòng)道岔的DKJ和DWJ的后接點(diǎn)。當(dāng)?shù)谝粍?dòng)開始動(dòng)作時(shí)，尖軌第一機(jī)的1DQJ吸起，同時(shí)相應(yīng)的DKJ吸起，切斷第二動(dòng)的起動(dòng)電路，使第二動(dòng)不能轉(zhuǎn)換。 當(dāng)?shù)谝粍?dòng)全部電機(jī)都開始轉(zhuǎn)換時(shí)，1ZBHJ（尖軌）和2ZBHJ（心軌）都吸起，DWJ繼電器吸起，切斷DKJ電路。當(dāng)?shù)谝粍?dòng)全部電機(jī)到位后，1ZBHJ（尖軌）和2ZBHJ（心軌）都落下，則DWJ落下，第一動(dòng)轉(zhuǎn)換完成。當(dāng)?shù)谝粍?dòng)DKJ和DWJ都落下后，第二動(dòng)啟動(dòng)電路構(gòu)成，此時(shí)，第二動(dòng)開始轉(zhuǎn)換。,雙動(dòng)道岔順序啟動(dòng)電路說明,三. 工程設(shè)計(jì),道岔控制電路相關(guān)圖紙工程設(shè)計(jì)時(shí)，是按照轉(zhuǎn)轍機(jī)其中的兩排單號(hào)接點(diǎn)組閉合，兩排雙號(hào)接點(diǎn)組斷開為道岔定位進(jìn)行設(shè)計(jì)的。若道岔在定位時(shí)，轉(zhuǎn)轍機(jī)兩排雙號(hào)接點(diǎn)組閉合，兩排單號(hào)接點(diǎn)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(jī)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(duì)于轉(zhuǎn)轍機(jī)定位時(shí)單號(hào)接點(diǎn)組閉合和轉(zhuǎn)轍機(jī)定位時(shí)雙號(hào)接點(diǎn)組閉合，動(dòng)作桿的運(yùn)動(dòng)方向是相反的。因而當(dāng)轉(zhuǎn)轍機(jī)定位時(shí)雙號(hào)接點(diǎn)組閉合時(shí)，只有通過380V三相交流電換相，動(dòng)作桿才能帶動(dòng)道岔尖軌向反位移動(dòng)。見后兩頁(yè)圖示。,換相圖示1,換相圖示2,1. 轉(zhuǎn)轍機(jī)的技術(shù)指標(biāo)，啟動(dòng)電壓大于270V。 2. 54歐姆的損耗，2A*54歐姆=108V。超過54歐姆時(shí)，通過加芯可解決。 3. 380-108=272V啟動(dòng)電壓。 4. 導(dǎo)線線徑計(jì)算公式：銅線：S=IL/54.4*U鋁線：S=IL/34.4*U式中：I——導(dǎo)線中通過的最大電流（A）L——導(dǎo)線的長(zhǎng)度（M）U——允許的電壓降（V）S——導(dǎo)線的截面積（mm2）由此可計(jì)算出直徑1 mm2的室外電纜單芯的最大長(zhǎng)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(jī)類型進(jìn)行配置。 電液轉(zhuǎn)轍機(jī)可以帶2個(gè)SH(鎖閉轉(zhuǎn)換器)，由鎖閉轉(zhuǎn)換器牽引的道岔牽引點(diǎn)就不需要室內(nèi)電路組合。 電液轉(zhuǎn)轍機(jī)5線制道岔控制電路中密貼檢查器要最后一個(gè)SH后。,多機(jī)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,