铁路机电设备常见故障及诊断措施
文/曲璟  2021年第7期第183页  2021-06-23

  摘要:当前我国铁路事业蓬勃发展,铁路机电设备的种类不断增加,日常运行时故障种类特也在增加,有必要做好研究分析工作,提高铁路机电设备的运行质量。本文选择铁路信号设备为着手点,以微机监测为着手点,分析信号设备故障中微机监测的应用,确保铁路安全运行。

  关键词:信号设备;微机监测;实践措施

  将微机监测运用到铁路信号设备运维中,实现实时监测设备运行状态的目的,一旦发现异常及时判断问题成因。微机监测系统反应机制中设置危险预警功能模块,一旦设备超出提前设定好的界限后,设备会发出相应的警报信息,技术人员能第一时间发现并采取有效处理措施。合理利用微机监测技术有效记录各方面信息,及时发现设备问题,实现预先控制与处理,提高信号设备运行质量。

  一、铁路信号设备维护中运用微机监测的重要性与作用分析

  (一)重要性

  由于铁路信号灯的安装位置大多偏僻地带,具体面对的环境条件都是不同的,在长此以往对铁路信号灯的利用当中,其实造成铁路信号灯出现问题的原因还有设备老化原因的存在。在设备构架设计方面,要进行区域地点的挑选组织,针对不同的地域需安排不同结构的电网进行工作,在具体的项目开展中各司其职,发挥自身的作用。

  但是一方面可能是由于铁路信号灯的使用时间过长,可能产生老化氧化,铁路信号灯的质量出现问题,这是在长时间的风吹雨打之下造成的损伤,需要进行更新换代。另一方面就是铁路信号灯内部的作用,由于铁路信号灯表面温度过高,可能会产生铁路信号灯内部的物质分离,长时间的运作和过多的作业量,都会爱在内部就造成压力,导致损伤的出现,折损铁路信号灯的使用寿命,造成铁路信号灯使用过程中的各种问题。其实这也适合季节性的温度和运作需要量有很大关系,而这些经验都是经过微机监测技术实现的数据整理获得的。

  (一)作用

  1.记录系统运行状态

  铁路信号设备正常运行时,引入微机监测技术,可以严格监督与管理系统,及时发现异常情况,采取针对性的解决措施,将问题营销控制在最小范围内。但实际运行表明,部分铁路信号系统实际运行时存在一些问题,需要技术人员及时归类处理问题,选择合适的处理方法,及时解决信号系统问题,保证铁路信号系统正常运行。

  2.提高道岔运行质量

  铁路信号系统运行时直接影响到道岔设施运行质量,实际中引入微机监测技术,检测道岔运行时电流速度,一旦出现问题,技术人员可以根据电流变化与数据进行分析研究,及时调整。利用微机监测时,有助于提升监测数据的准确性与科学性,构建完整的数据管理体系,第一时间发现问题所在,并将故障信息报给技术人员,方便后者制定维修方案。

  3.保证设备正常运行

  铁路信号系统运行时会受到各种因素影响,此时引入微机监测技术,全面检测铁路信号系统内部电气设备状态,一旦设备出现问题,及时发出警报,技术维修人员可以第一时间锁定故障位置,采取合理有效的解决措施,保证铁路信号系统章程运行。

  二、微机监测报警分析

  (一)三级报警简述

  微机监测技术,及时记录信号系统运行的异常情况,具有一定的诊断故障的能力,同时对信号设备的电气特性进行监测。一旦出现情况,偏离预先设定的数据,监测系统就可以发出警报,提醒技术维修人才采取措施。

  1.一级报警:火车行驶安全相关的信息报警;

  2.二级报警:关于列车行驶及设备运行的信息;

  3.三级报警:列车电气特性超过限制警报或其他报警信息。

  (二)三级报警内容

  1.一级报警

  (1)挤岔报警

  条件:当相应区段出现红光带情况时,意味着该段出现岔断情况,会发出“xx段岔挤岔”的信息。

  分析:技术人员利用回放功能查看报警前后的信息,掌握后对情况进行大致判断,方便进一步采取处理措施。

  原因:道岔接点处存在接触不良情况;工务段维修等。

  (2)列车信号非正常关闭报警

  条件:列车信号机运行时,并没有按照三点检查顺序及时进入到信号机内部,操作人员也没有办法取消这一操作或利用人工终止方式完成。

  方法:技术人员回放或调看数据。重点检查是否按三点检查占用。

  原因:工段作业造成妨碍;轨道电路设备接触不良等。

  2.二级报警

  (1)外电网报警

  首先,当输入电压低于额定值的65%时且这个时间超过1000毫秒时就会出现外电网输入电源断相报警;

  其次,外电网三相电源错序报警,通常使用三相380V输入电源时会造成相序错误报警情况。

  最后,瞬间断电报警分析。一旦出现输入电压低于额定值65%且超过140毫米时会产生这一报警。

  方法:出现上述报警信息时,技术人员要及时查看外电网电压情况,观察电气值及曲线情况,确定断定是三相完全断还是只有一项断,断电情况下电源电压值为零还是大幅度下降。在进一步判断后需要打开开关箱确认,或直接向相关部门询问。

  原因:供电部门需要对外电网进行检修,确认故障情况;开关箱闸刀接触是否良好,或者存在配线断的情况。

  (2)道岔断表示报警

  条件:通常情况下微机监测将关于“道岔断表示”报警分成两类,即正常动作与非正常动作。后者表示没有扳动道岔的情况下断表示,一旦出现这类情况就会产生报警。

  方法:出现“非正常动作”断表示情况时,考虑到道岔并为出现动作,就需要观看监测视频,仔细观察各项相关开关量的变化情况;出现“正常动作”断表示情况时,则需要对当时段动作电流曲线的情况,准确判断故障情况,方便后期准确采取处理措施。

  原因:检查各类可能情况,通常为外单位作业时妨害、设备运行不良等。

  3.三级报警

  就三级报警情况来说,涉及到很多方面的内容,而且不同型号的微机监测这方面内容也存在差异,这里选择“电气特性超限报警”为例进行分析。

  条件:模拟量电气特性数值超过预设限值触发报警系统。

  方法:技术人员分析故障时,需要查看相关电气模拟量数据曲线变化情况。通常会利用红色线段标识出模拟量的上下限标准,技术人员可以直观观察与判断。

  原因:如果出现模拟量调整不满足相关规则与技术标准时,会出现的一些问题。常见如电路电压调整不当等;或是微机监测设置上下模拟量时不当,并没有考虑具体规定与要求,造成实际运行时发出错误报警信息。

  三、微机监测在铁路信号设备运维中应用案例分析

  (一)分析ZD6道岔典型故障

  1.ZD6道岔动作原理

  如图1所示为ZD6道岔动作电流变化曲线,可以将其分成4个不同的区段。

  图1 ZD6道岔动作电流曲线

  (1)解锁阶段。道岔电机初启时,瞬间电流较大、电机转矩大,使得道岔解锁。

  (2)转换阶段。道岔转换阶段电机两级转速逐渐降低,带动道岔的转换,正常运行时电流曲线呈现平滑状态;一旦实际电流低于标准电流,意味着此时道岔阻力较小;当实际电流高于标准电流时,会造成转换阻力增加。

  (3)闭锁阶段。将一侧道岔尖轨转动到另一侧,后者与基本轨之间密切联合,将电流切断直接锁闭道岔。动作电流曲线表明:如果两者密切性较好,动作曲线尾部较为平滑;密切力较大时,曲线尾部呈现上翘。

  (4)曲线尾部电流0阶段。采集道岔动作电流时从吸起1DQJ开始,完成操作后直接切断动作电流,随后1DQJ直接落下。

  2.ZD6典型故障分析

  图2为某道岔反位失去表示。设备正常运行时,转换道岔时时间需要3.2s,分析曲线示意图,分析道岔无法正常闭锁的原因。经过分析曲线示意图,及后期现场排查,发现该道岔夹石子,清理后恢复正常。

  图2

  (二)ZPW-2000A轨道电路曲线

  1.电路原理

  微机监测采集ZPW-2000A区段室内接收通道电路中的三处电压,位置分别位于QZH-D5-14、QZH-D5-16处。

  2.判断室外通道隐患的措施

  如果时室外通道接触不良,通常会显示出电缆侧接受才几点电压与轨入电压、主轨电压产生同时向上或同时向下的波动,检查时技术人员要对电源线、补偿电容等设备重点检查。

  3.判断室内通常隐患的措施

  与室外通道隐患判断相同,当出现同时波动时判断存在通道不良的情况。这种情况的原因,就是室内接受通道不良情况下直接分压,造成相关电压出现反向变化。

  4.案例

  如4834G区段在同一时间段内出现相关电压波动同时上升或下降情况。处理这一情况时技术人员也注意到电压波动曲线,但并没有将其关联起来,主观认为出现这一情况的原因就是室外电容或电源线不良,造成电压出现波动,经过几天排查也没有找到原因。同时紧固电源线且更换电容,但问题依然存在,后经商议认为故障在于室内通常不良分压造成。随后更换继电器后回复正常。

  结语

  总之,随着我国社会经济高速发展,铁路行业随着时代发展与进步,铁路系统智能化程度不断提升。铁路信号设备维护工作中广泛应用微机监测,大幅度提升铁路系统运行质量与效率,降低信号设备故障发生的概率,推动我国铁路信号系统智能化水平提升。C

  (作者单位:重庆公共运输职业学院)

  参考文献

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  [2]刘新泰,郭晓昕,刘炎昭,陈晓东.铁路机电设备的常见故障与诊断[J].科技资讯,2019,17(10):62-63.

  [3]肖萍.西安北至机场线给排水设备维护管理[J].科技与创新,2019(05):111-112.


【编辑:editor】
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