一起双动道岔故障分析及电路设计改进措施

刘 兵 中国铁路上海局集团有限公司上海高铁维修段

1 故障概况

某站2/4#道岔定位向反位扳动后，道岔出现无表示故障，再次扳动后表示恢复。故障时2#道岔已正常动作至反位，4#道岔尖轨未能正常到位，4#心轨在2#道岔动作到位后已正常动作到反位。

2 故障分析

通过监测数据分析，4#道岔尖轨出现提前动作情况，其中4#J1未正常动作到位，J2、J3被QDJ在2.3 s切断动作。4#J1-1DQJ在2#道岔开始动作时瞬间吸起再掉落，5 s后2#道岔动作到位时再次吸起。

现场检查与监测分析情况相符，同时发现4#X1-1DQJ存在明显抖动情况，即2#道岔动作开始1 s后4#X1瞬间失去表示又恢复的情况。

整理道岔故障时各主要继电器的动作顺序为：2/4#定到反→2#动作1 s后→4#（T5S）-1DQJ↑→4#（T5S）-2QDJ转极→4#J1-1DQJ↑→4#J1-1DQJF↑→4#J2J3依次动作...→4#J1-1DQJ↓→4#J1-1DQJF↓→4#-JQDJ↓切断J2J3动作→2#动作结束→4#J1-1DQJ↑→4#J1-1DQJF↑→4#-X1X2与4#-J1同时依次动作→4#-JQDJ↓切断J1动作→4#X1X2动作正常到位→2/4#动作结束。

由道岔继电器动作顺序分析可见，道岔动作过程中出现一个异常情况，即4#1DQJ未能在2#道岔动作完成后吸起，而是提前动作了；问题应在控制双动道岔动作的DKJ、DWJ及相关电路中。其它继电器动作顺序均正常。

3 电路分析

根据双动道岔传递电路原理（见图1），4#1DQJ吸起电路中由2#DKJ、DWJ条件控制道岔启动时机，而DKJ、DWJ均采用JWXC-1700型继电器。下面依次看一下DKJ和DWJ动作原理。

图1 双动传递局部电路图

DKJ动作原理（图2）：当J1-1DQJ↑→DKJ↑→DKJ↑自闭，当尖轨ZBHJ↑同时DWJ↑使得DKJ↓。

图2 DKJ原理图

DWJ动作原理（图3）：在双动道岔第一动控制电路中DWJ须经心轨ZBHJ↑和尖轨ZBHJ↓条件励磁，或经尖轨ZBHJ↑条件吸起。

图3 DWJ原理图

由于尖轨ZBHJ（以下简写为JZBHJ）须经过尖轨三个（J1、J2、J3）-BHJ吸起而励磁，而心轨ZBHJ(以下简写为XZBHJ)只需经过两个（X1、X2）-BHJ吸起而励磁，虽然1DQJ顺序是先尖轨再芯轨，但在ZBHJ电路动作时序上，存在心轨ZBHJ先于尖轨ZBHJ动作的可能性。

将道岔启动过程中DKJ与DWJ同时处于落下状态的时间作为T，此时按照JZBHJ与XZBHJ吸起先后顺序，分别列出两种动作过程：

T1（JZBHJ先吸）：JZBHJ↑（断开下接点时）→DKJ↑（保持自闭）→JZBHJ↑（闭合上接点时）→DWJ↑→DKJ↓，由此可知JZBHJ先吸时不存在时间T，即第二动不会提前动作。

T2（XZBHJ先吸）：XZBHJ↑→DWJ↑→（切断DKJ自闭电路）→JZBHJ↑（断开下接点）→DKJ↓DWJ↓（同时开始下落）→JZBHJ↑（闭合上接点）→DWJ↑，由此可知XZBHJ先吸时有一个DKJ与DWJ同时处于落下状态的瞬间T2，此时可造成KZ电源瞬间接通下一动道岔，后续电路的动作取决于T2时间的长短。

针对电路分析情况，我们组织进行了针对性设备排查工作，经试验发现确实存在转换过程中DWJ和DKJ同时落下情况，并普遍表现有道岔一动动作时，二动尖一的1DQJ有颤动但未完全吸起，轻微时会导致表示电压波动，严重时造成瞬间跳表示。

4 归纳原因

综合以上分析与验证，此故障原因为双动道岔动作传递电路存在设计隐患。在第一动的XZBHJ先于JZBHJ吸起时，存在DKJ与DWJ瞬间同时处于落下的状态，使KZ电源提前传入第二动道岔动作电路，轻微时造成第二动继电器抖动，表示电压波动，严重时造成第二动尖轨错误提前动作，导致动作故障。

5 整改效果

根据前期情况分析，为解决此电路隐患，经与设计院联系，将DWJ由JWXC-1700继电器改成JWXC-H340继电器，从而在道岔启动过程中，有效解决了DKJ与DWJ同时落下导致二动道岔提前动作的缺陷。目前，改动后的道岔设备运行平稳，再未出现类似故障。