微机监测系统微机监测系统微机监测系统微机监测系统的实际应用的实际应用的实际应用的实际应用第一部分第一部分 微机监测的作用及管理微机监测的作用及管理v 一、微机监测的作用：v 信号微机监测系统是监测信号设备运用状态的必要设备，是实现状态修的重要手段。应充分利用微机监测系统实时监测、超限报警、存储再现、过程监督、远程监视等功能，发挥微机监测在信号设备日常维修及故障处理中的重要作用，指导维修工作，加强信号设备结合部管理，发现信号设备隐患，预防设备故障，保证设备正常运用（为维修及故障处理提供依据：我们的故障分清原因；外单位的问题要把自己抖落清楚）。 v 二、对微机监测数据的管理：v 电务段实行段、车间、工区三级分析制度；对报警信息，必须查明原因，及时处理；跟踪、监督报警信息和故障处理结果；段分析中心根据技术标准和特性变化规律，合理设定报警上、下限。段分析中心设专职分析员，电话是21430、21849。电子车间的TDCS工区负责微机监测设备的维护。济南TDCS工区负责济南、济西和平原车间，电话23926；泰安TDCS工区负责莱芜、泰安车间，电话6074；聊城TDCS工区负责京九线黄河以北，电话3746； 荷泽TDCS工区负责京九线黄河以南，电话7746；兖州TDCS工区兖州、济宁车间，电话62610。一一. 道岔电流监测原理道岔电流监测原理 道道岔岔电电流流采采集集的的基基本本原原理理，是是霍霍尔尔定定律律。在在微微机机监监测测系系统统中中，对对道道岔岔电电流流的的测测试试是是由由道道岔岔采采集集机机完完成成的的。对对于于直直流流电电动动转转辙辙机机，是是将将道道岔岔动动作作电电路路回回线线穿穿入入电电流流采采集集模模块块的的圆圆孔孔，隔隔离离采采集集道道岔岔动动作作电电流流。再再将将采采样样信信号号放放大大整整流流，整整理理成成05V的的标标准准电电压压，送送入入道道岔岔采采集集机机模模拟拟量量输输入入板板，经经选选通通送送至至CPU进进行行A/D转转换换。再再将将转转换换后后的的数数字字信信号号（即即电电流流曲曲线线的的数数据据）暂暂存存在在道道岔岔采采集集机机存存储储器器里里，当当站站机机索索要要数数据据时时，将将一一条条完完整整的的道道岔岔电电流流动动作作曲曲线线送送往往站站机机处处理理。三三相相交交流流电电机机的的电电流流采采集集与与之之类类似似。这这里里还还有有一一个个问问题题，我我们们知知道道，只只有有道道岔岔转转换换时时才才会会有有动动作作电电流流，要要监监测测道道岔岔电电流流就就必必须须监监测测道道岔岔转转换换的的起起止止时时间间。道道岔岔采采集集机机是是通通过过采采集集1DQJ的的落落下下接接点点状状态态来来监监测测道道岔岔转转换换起起止止时时间间的的。大大家家熟熟知知，1DQJ吸吸起起、2DQJ转转极极，道道岔岔开始转换，转换完毕，开始转换，转换完毕，1DQJ落下。落下。 通通过过对对道道岔岔动动作作电电流流的的实实时时监监测测，能能直直接接测测量量出出电电动动转转辙辙机机的的启启动动电电流流、工工作作电电流流、故故障障电电流流和和动动作作时时间间，并并以以此此描描绘绘出出道道岔岔动动作作电电流流曲曲线线。通通过过对对电电流流曲曲线线的的分分析析即即可可判判断断道道岔岔转转辙辙的的电电气气特特性性、时间特性和机械特性。时间特性和机械特性。1.2 利用道岔电流监测判断故障的基本原理v二、二、 利用道岔电流曲线判断故障的基本原理利用道岔电流曲线判断故障的基本原理v（一）、ZD6系列使用直流电机的转辙机判断原理 采用直流电机的转辙机的工作拉力F与工作电流近似地成正比例关系，所以，通过微机监测采集道岔的工作电流和摩擦电流就可以近似地定性分析和判断转辙机的拉力变化，以掌握转辙机的机械特性、电气特性和时间特性。 （二）、S700K转辙机等使用交流电机的转辙 机判断原理 S700K转辙机的工作拉力的变化，是由电动机电压、电流、转速等多种因素决定的，所以，再像ZD6转辙机那样用监测电流的大小来反映转辙机的机械特性就不行了，所以，对于使用三相交流电机的转辙机电流曲线的调看和分析就要用另外的思路和方法了。如下图所示的S700K转辙机在转换时的工作拉力曲线，反位尖轨动作到A点时，工作拉力突然增大，电动机转速随之降低，经检查发现A 点处滑床板缺油锈蚀，当转换阻力增大时，道岔的转换时间将增加，下图所示的红色线代表的是定位到反位拉力曲线，转换时间为6秒，而绿色线代表的是反位到定位拉力曲线，转换时间为5.3秒，在此阶段，转辙机的工作电流、电压曲曲线线变变化化比比较较平平稳稳。使使用用交交流流电电机机的的S700K等等转转辙辙机机的的电电流流曲曲线线调调看看和和分分析析应应以以时时间间特特性性为为重重点点，通通过过每每天天调调看看时时将将电电流流曲曲线线与与参参考考曲曲线线时时间间的的对对比比，反映道岔运用状态情况。反映道岔运用状态情况。S700K转辙机在转换时的工作拉力曲线转辙机在转换时的工作拉力曲线三、三、 正常时道岔电流曲线参考图及分析正常时道岔电流曲线参考图及分析v（一）、道岔电流基本曲线（一）、道岔电流基本曲线v(1)、ZD6直流电机动作电流基本曲线： 解锁区：解锁区：道岔启动时电流较大， 然后齿轮转动32.9度后带动齿条块 完成解锁 动作区：动作区：道岔解锁后，完成空动距 离，带动转辙设备动作 锁闭区：锁闭区：尖轨到位后，启动电路断 开，道岔锁闭，一般锁闭电流比动 作电流略大 缓放区：缓放区：道岔锁闭后，由于1DQJ具 有缓放作用，所以，出现一段为零 的直线解解锁锁区区 动动作作区区 锁锁闭闭区区 缓缓放放区区 (2)、S700K三相交流电机动作电流基本曲线：三相交流电机动作电流基本曲线：动作区：三相电机动作电流用三条不同颜色线代表，相对于直流电机较为平滑锁闭区：与内锁闭方式道岔不同的是锁闭时电流相比动作电流并不大缓放区：由于1DQJ的缓放作用，出现这样的曲线绿颜色代表的A相曲线始终应该在上面，B、C两相线定位到反位，反位到定位一上一下互换解锁区：道岔启动电流较大，完成道岔解锁过程 道岔电流的动作曲线纵坐标为电流值，不同类型道岔的电流值不完全相同，横坐标为动作时间，不同类型道岔的动作时间也不完全相同，平时，应对照参考曲线，认真比较和判断。 （3）、 2000型设备，在道岔电流采集方面，有的双机牵引道岔是双机共用一个采集模块，有的是各用一个采集模块，有的双机电流曲线在一个窗口内显示，有的则分开在两个窗口分别显示每组道岔的曲线，但是，不管是双动电流叠加还是分开显示，不管是单动道岔还是双动、三动道岔，都是由基本曲线构成的，所以，在平时的调看过程中，一定要对每一组道岔的类型要了如指掌，才能更好的发挥道岔电流监测的巨大作用，及时发现和处理设备隐患。v(二二)、ZD6系列系列 A、双机牵引单动道岔电流曲线、双机牵引单动道岔电流曲线 A、B机电流叠加显示在一个坐标内机电流叠加显示在一个坐标内双机牵引道岔解锁电流较单机较大，完成解锁过程后，动作电流为双机电流的叠加，一般为1.5A左右锁闭时出现这样的波形是因双机不完全同步造成，实际上，两台转辙机不可能完全同步，一台机子锁闭后，电流降至一半，但是，如果此电流延续时间过长，说明不同步情况严重，就应该分析和处理了 B、单机牵引单动道岔电流曲线、单机牵引单动道岔电流曲线单机牵引道岔解锁电流4A左右，完成解锁过程后，动作电流一般为0.75A左右转换时间:不同类型的道岔转换时间不同,具体技术数据见下表D、双机牵引双动道岔电流曲线、双机牵引双动道岔电流曲线四、 非正常时道岔电流曲线参考图与分析v（一）、ZD6道岔电流曲线非正常情况分析二动锁闭电流大一动锁闭电流大转辙机运行到动作区后半程，阻力增大 摩擦电流数值小，摩擦带进油、弹簧力量不合标准、摩擦带弹簧杆折断等造成故障电流下降，电机空转，道岔不能锁闭。道岔不能机械解锁，如压力大、当对4毫米处于临界状态道岔试验时锁闭后的解锁等会出现这类曲线图。以上两图为电机有断匝或碳刷接触不良的道岔动作曲线，这要结合现场测试进行判断，以确定何种情况。 这是某站双机牵引道岔A机启动保险在启动瞬间熔断的道岔曲线动作电流不稳定 时间过长表明开闭接点器打入慢 锁闭时电流大 v某日某ZD6单机牵引道岔从定位向反位扳动时，转至中途停转，道岔在四开位置，调看电流曲线如右图，从曲线上可以看出，道岔在从定位到反位转动时有短路现象，甩开电缆测试线间绝缘，发现X1和X4间绝缘为零，下面就此电流曲线进行分析。从上图可以看出，道岔从定位向反位扳动时，1DQJ吸起，2DQJ转极前，由于X1、X4短路电流很大（图中红颜色所示），迅速熔断RD1，此时，电流迅速回零，1DQJ靠缓放特性维持吸起，2DQJ转极后，断开X1，所以转辙机此时经11、12接点可以正常启动并转换，到闭合接点31、32断开，接通41、42接点时，此时，启动电路中有因X1和X4短路有两条电流经路，一条是经11、12接点流过电机2、3线圈，一条经41、42接点流过电机1、3线圈，相当于两定子线圈并联，X4回路中电流升高到6.5A左右，熔断 RD2保险，电机停转，道岔在四开位置（二）、S700K转辙机非正常曲线分析另外两相电流达到平时额定电流的1.73倍，即3.3A左右 图1图2v 某站发生S700K道岔不能启动故障，经调看电流曲线发现：蓝色线表示的是三相动作电流中B相的电流大小，其数值为零，这说明道岔不能启动的原因是B相电源缺相，但为什么另外两相电流数值达到3.5A，而又在一秒以后回到零位呢？对于星形连接的三相电动机，负载不变的情况下，当一相缺相，电流为零时，另外两相电流值能达到额定电流的1.73倍，造成电机线圈发热，进而烧坏电机，所以，在三相电机的控制电路中，都要设计三相断相保护电路，在S700K道岔控制电路中，是以断相保护器来完成断相保护的，在一相断相时，断相保护器中电流不平衡，即输出一个直流电压驱动断相保护继电器，来切断三相电机的动作电路，使电机停转，所以，就有了图1、图2所示的电流曲线的形状。比较上面两个图片，发现其电流曲线的形状不完全相同，这是因为电路断路点上存在接触不良的现象，断相时，流过断相保护器三相线圈的电流不平衡的程度不一样，输出直流的电压大小也不相同，从而造成曲线有所差异，从图一可以看出来，此时一相电路完全断开，断相保护器迅速启动，而图二所示的断相保护器启动就较为慢一些。 v从曲线上看出：三项电源均衡地送到室外，转辙机转动，但在到了该锁闭的时间即5秒左右时，并没有锁闭，而是空转至13秒后由断相保护器切断动作电路造成电流突然降至零点，这是比较典型的尖轨夹异物的曲线，但由交流电机特性决定，此种曲线反映不出来道岔转动到那一个位置受阻而空转，所以不排除杆件卡阻等外部卡阻或机内卡阻等因素，需要到现场进一步确认。 S700K转辙机动作电路混入其它电源造成的故障 如下图所示，某站某道岔为新开通设备，开通后不久发生定位向反位扳动时，道岔转到底时，将近10秒钟后才给出道岔表示，检查室外设备良 好，检查室内断相保护 器吸起在道岔转到底时 近10秒钟不落下，开始 怀疑是断相保护器的问 题，更换后仍未能解决 问题。 v经调看电流曲线发现有两相电源在道岔锁闭后仍有电流存在，判断为道岔启动电路中混入了其它电源，经排除电缆线间绝缘不良的情况之后，后来查到微机监测电缆绝缘测试采集线上混入了自闭电源，造成道岔锁闭后，电机电路中有电流存在，断相保护器不落下而导致表示电路迟迟未能构通，我们知道，断相保护器在一相断电情况下，应该立刻落下，达到断相保护的目的，但是，在这里，为什么不落下呢？经试验发现，此处使用的新型的断相保护器为断相保护线圈与停止继电器合二为一的设计，因条件限制，我们未能进一步试验，根据其原理，判断为：启动电路中混入的其它电源对断相保护器的时间电路的干扰，使断相保护器延迟落下，所以说：通过这个故障也检验了新型的断相保护器的抗干扰性不如老型号既断相保护线圈和停止继电器分开设计的断相保护器。 v一、监测原理 为了不影响轨道电路的正常工作，从轨道继电器（或轨道测试盘）将轨道电压引入轨道采集机，经衰耗电阻接入轨道传感器（互感器）模块，完成信息采集。采集的信息经轨道传感器模块隔离后，仍是毫安级的交流信号，需经量化转换后，变成05V的标准直流电压，该电压与轨道继电器端电压呈线性对应关系。量化转换后的标准电压，先经CPU进行A/D转换，将模拟量转为数字信号后送入计算机进行处理。第三部分第三部分 轨道电路故障曲线典型分析轨道电路故障曲线典型分析v（一）、轨道电路瞬间短路v轨道电路室外部分极易受干扰，作业部门可能造成轨道电路短路，闲杂人员所带铁器物品可能造成短路，列车上掉落的铁器东西等等，对轨道电路正常工作造成危害，所以作为现场设备维修人员一是要加强设备巡视检查；二是要对作业部门加强盯控，及时了解其作业内容和范围；三是对闲杂人员较多的部位和公安一道进行维护。 二、二、 轨道电路典型故障曲线举例轨道电路典型故障曲线举例（二）、轨道电路分界绝缘不良造成相邻轨道电压同时下降v(1)、季节交替时轨道电路绝缘轨变化是经常的事,夏季易出现轨缝挤死；冬季易出现绝缘轨缝过大，拉坏绝缘套管。v(2)、钢轨锁定不好，造成钢轨窜动，若检查测试不能跟上就会造成槽型绝缘磨损破，绝缘接头处道床不实也会出现这种现象。v(3)、绝缘接头处同侧扣件碰夹板，造成绝缘失效。v（4）、绝缘长期不分解，夹板内生锈，空气潮湿时造成绝缘不良v 这是现场常见的问题，还有多种其它现象要求维修人员加强测试检查，从而减少因检修不到位造成轨道电路故障。 v下图是在同一时间两个相临轨道电路区段电压曲线图v(5)、 牵引电流不平衡、钢轨轨头肥边大、绝缘部分油泥、扣件碰夹板、防护失效、连接线断股或松动、外界影响等情况，曲线状态对照如下：（三）、25HZ相敏轨道电路硒堆故障后电压曲线v室内的硒堆不良，导致轨道电路红光带。出现硒堆烧坏的原因主要是牵引电流不平衡，如工务部门更换钢轨对牵引电流防护不彻底；钢轨断裂；电务部门未导通牵引电流前断开抗流线；供电部门火花间隙不良；有时供电检修接地线只接在单根钢轨上也可能出现硒堆烧坏，造成短路，致使电压下降的情况。出现这种情况后，轨道继电器端电压7V，而13V。 曲线为室内硒堆不良，导致SJG红光带（四）、钢轨断裂时轨道电压曲线v钢轨断裂在冬季易出现，断轨后25HZ相敏轨道电路电压在5V左右，抗流变压器电流声音较大。如下图所示断轨状态的轨道电路电压曲线。 v下图第一段为正常时电压，第二段为列车占用，第三段为钢轨断裂后电压情况正常时电压曲线列车占用时电压曲线 断轨后电压曲线 历城站19/31G断轨故障曲线三、浅谈如何由微机监测判断轨道电路故障v 利用微机监测设备对轨道电路运用情况进行查看，主要通过以下几部分进行：一是轨道电路日曲线；二是轨道电压实时值；三是轨道电压日报表；四是电器特性报警信息。查看常见的问题有：轨道电压超限；轨道电路亮红光带；分路残压超标；轨道电压波动或闪红等，前几种情况有针对性地进行调整、故障处理、测试登记等方法即可进行解决。但对于轨道电压波动问题，由于引起的原因较多，出现时机不确定，判断处理有较大难度。下面讨论一下如何通过调看微机监测，辅助以常规测试手段判断故障点的方法。 v1、通常，出现轨道电压波动现象常见的原因有：v（1）、轨道电路本身出现异常，例如：绝缘破损、绝缘轨距杆漏电、绝缘接头扣件碰夹板、塞钉头、连接线与钢轨接触不良等。v（2）、轨道电路受外界干扰，例如：牵引电流不平衡，杆塔地线漏泄影响等。v2、通过对微机监测的调看对比，可基本判断故障范围：v（1）、发现轨道电路曲线波动时，应对微机储存的轨道电路曲线进行不间断连续查看，对第一次出现波形异常的时间记录，并分析此间是否进行与该轨道电路有关的检修或配合其他单位的作业，有针对性的重点查找。同时，对频繁发生的时段、最大值、最小值及发生时间认真仔细记录，结合当时的天气、气温情况进行分析。v（2）、对相邻轨道电路区段电压曲线进行调看，检查是否也有电压波动的情况，波动时机是否相同。如果同一时间，两区段同时波动，即可判断为两区段相邻的轨道绝缘破损或其公共部分有异常。v（3）、对波形发生异常的时间点记录，同时调看当时站场平面图，了解列车运行情况，观察波形异常是否与列车运行有关。v（4）、用一块较精密的万用表(MF-35),对正常时的轨道电路进行测试，记录详细数值。在电压波动时用同一块表进行测试，对比数据，分析故障范围。对轨道电压偶尔出现不稳的情况，必要时蹲点守候，在出现异常时及时测试。v3、轨道电路区段因接触网杆塔地线不良引起电压波动故障的案例分析、轨道电路区段因接触网杆塔地线不良引起电压波动故障的案例分析v 5月21日某站调看微机监测发现SYG电压从5月20日23点后出现连续波动，现将查找、分析处理过程分析如下： 5月月21日调看微机监测发现日调看微机监测发现SYG电压波动异常照片电压波动异常照片1回放该时间段列车运行情况回放该时间段列车运行情况5月月21日调看微机监测发现日调看微机监测发现SYG电压波动异常照片电压波动异常照片2图为曲线图为曲线2时间段列车运行情况时间段列车运行情况5月月21日调看微机监测发现日调看微机监测发现SYG电压波动异常照片电压波动异常照片3图为回放曲线图为回放曲线3时间段列车运行情况时间段列车运行情况分析v通过调看微机监测SYG的实时曲线和当时站场状况回放，发现波动时多为该站上下行同时发车或上行4道发车及下行3道通过时，SYG离该站牵引变电所近，该区段是牵引电流回流区段，初步判断为是由于牵引电流不平衡造成；在确认信号设备无异常后，对SYG区段18根接触网杆塔地线用钳型电流表进行测试，发现8根杆塔地线漏泄在1.0A3.0A之间。通过了解得知该区段杆塔地线深埋地下达800MM，导致牵引电流从此处大量的流入大地，造成SYG电压大幅度的波动 （正常值19.4v，波动低报值9.2v ，相差达10.2v）。严重威胁SYG区段的设备安全。 整治前地线情况整治前地线情况整治后地线情况 5月月22日会同接触网工区于日会同接触网工区于15时左右对时左右对SYG区段中的区段中的12#、13#杆杆塔地线进行处理，将地线用防护套管进行防护后浅埋到石渣下塔地线进行处理，将地线用防护套管进行防护后浅埋到石渣下 整治后地线情况 5月月23日防护地线后日防护地线后SYG区段曲线情况区段曲线情况v8时左右轨道电压谢谢大家观看!祝大家工作顺利 生活开心袁恒印