嶼少輝

摘要：對RDD-3型道岔融雪系統(tǒng)的組成、功能以及工作方式工作原理進(jìn)行了分析、分別從電力和通信控制方面對電加熱道岔融雪系統(tǒng)進(jìn)行了描述介紹了道岔融雪的現(xiàn)場應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：道岔；融雪系統(tǒng)；控制柜

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）13-0214-02

隨著國內(nèi)高速鐵路的大量建設(shè)和鐵路系統(tǒng)自動化水平的提高，鐵路運輸對鐵路信號及其輔助系統(tǒng)的功能和要求也越來越高。道岔作為鐵路信號的關(guān)鍵設(shè)備，其密貼情況直接影響到鐵路運輸安全。因此研究一套能夠有效融化積雪、自動化程度較高的道岔融雪設(shè)備勢在必行。

1電加熱道岔融雪系統(tǒng)概述

電加熱道岔融雪系統(tǒng)從功能上分，由電力系統(tǒng)和通信控制系統(tǒng)組成。電力系統(tǒng)由箱式變壓器、電氣控制柜、隔離變壓器、加熱元件及相互連接的電力電纜組成，控制系統(tǒng)由遠(yuǎn)程控制終端、車站控制終端、融雪控制柜、氣象站、傳感器、及相互之間連接通信網(wǎng)絡(luò)等組成。

1.1電力系統(tǒng)特點

電加熱道岔融雪系統(tǒng)通過電加熱條加熱道岔前部的鋼軌使其達(dá)到一定溫度，實現(xiàn)融雪目的。由于道岔處于露天狀態(tài)，且在冬季-40℃降雪情況下工作，功率極大，電氣控制柜單相電流能夠達(dá)到250A左右，電力系統(tǒng)直接決定融雪的效果，在電加熱道岔融雪系統(tǒng)中有及其重要的作用。

1.2電力傳輸系統(tǒng)

電力傳輸系統(tǒng)由現(xiàn)場箱式變壓器、控制柜、隔離變壓器和加熱元件組成。如圖l所示。

1.2.1現(xiàn)場箱式變壓器

現(xiàn)場變壓器主要作用是為道岔融雪系統(tǒng)提供本地化的交流380V電源，是道岔融雪系統(tǒng)的動力源。

1.2.2電氣控制柜

電氣控制柜安裝于室外。是電力分配的主要單元，在電力分配上主要有塑殼斷路器、一進(jìn)多出端子、交流接觸器、微型斷路器及出線接線端子組成。

1.2.3隔離變壓器

隔離變壓器由變壓器芯、進(jìn)線微型斷路器、出線微型斷路器組成，實現(xiàn)道岔融雪系統(tǒng)對軌道電路的隔離。根據(jù)出線方式的不同，隔離變壓器分為一進(jìn)一出和一進(jìn)兩出的形式。

1.2.4電加熱元件

電加熱元件是道岔融雪系統(tǒng)的系統(tǒng)的最終執(zhí)行部件，它的質(zhì)量直接決定了道岔融雪系統(tǒng)的效果，為適應(yīng)不同安裝位置要求，電加熱元件有多種規(guī)格。

1.3控制系統(tǒng)組成及組網(wǎng)方式

控制系統(tǒng)的組成及組網(wǎng)方式如圖2所示：

1.3.1遠(yuǎn)程控制中心

遠(yuǎn)程控制中心由控制終端、網(wǎng)關(guān)、等設(shè)備組成。與多個車站控制終端通過2M以太網(wǎng)連接，實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動控制、人工控制及遠(yuǎn)程報警功能。

1.3.2車站控制終端（如圖2）

車站控制終端由工控機(jī)、觸摸屏、通信模塊及浪涌保護(hù)器組成。通過以太網(wǎng)與遠(yuǎn)程控制中心通信，通過RS485接口及應(yīng)急端子與軌旁電氣控制柜通信，在站場實現(xiàn)了對軌旁電氣控制柜的集中監(jiān)控，其中RS485通信網(wǎng)絡(luò)上采用ModBus-RTU協(xié)議，該協(xié)議具有很強(qiáng)的糾錯檢錯功能，提高了通信質(zhì)量。

1.3.3電氣控制柜

電氣控制柜，如圖3所示，安裝于室外，控制柜由控制器、手動控制器、多個電量傳感器、通信端子、塑殼斷路器、一進(jìn)多出端子、交流接觸器、微型斷路器等電力設(shè)備組成，與車站控制終端、電量傳感器、氣象站及軌溫分別采用獨立的RS485網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)對道岔加熱的控制，控制柜設(shè)有控制模式轉(zhuǎn)換開關(guān)，可分別設(shè)定自動、手動和閉鎖模式。

1.3.4氣象站

氣象站由溫度傳感器，降水傳感器，由溫度及將水信息判斷是否降雪，當(dāng)溫度低于0℃，且有降水信息時判斷有降雪，且將結(jié)果上傳給電氣控制柜，作為道岔是否加熱的一個重要依據(jù)。

1.3.5軌溫傳感器

軌溫傳感器由雙備份的溫度傳感器，MCU，浪涌防護(hù)器件組成，與氣象站信息一起作為道岔是否加熱的判斷條件安。

2工作方式

道岔融雪可分為，遠(yuǎn)程控制模式，車站終端控制模式和電氣控制柜控制三種控制方式

遠(yuǎn)程控制，在遠(yuǎn)程控制方式下，可以查看多個站場的多個道岔，可以控制指定站場的加熱情況，和設(shè)定每個電氣控制柜的加熱參數(shù)。

車站終端控控制，在車站控制終端方式下，可通過站場控制觸摸屏控制站場內(nèi)每個道岔的加熱情況，接收每個電氣控制柜的信息，設(shè)定每個電氣控制柜的加熱參數(shù)，在通信故障情況下可通過應(yīng)急按鈕控制整個站場道岔加熱的起停。

電氣控制柜控制，在此方式下，可通過電氣控制柜內(nèi)的觸摸屏控制本柜控制的幾組道岔，設(shè)置本柜控制信息，在應(yīng)急情況下，可通過本柜內(nèi)手動控制器控制道岔加熱的起停。

3工作原理

正常情況下，當(dāng)系統(tǒng)自動監(jiān)測到降雪或人工監(jiān)測到降雪后，對啟動道岔融雪電力系統(tǒng)，對道岔進(jìn)行加熱，加熱到一定程度后，雪融化。為節(jié)約能源，在降雪時，系統(tǒng)實時采集軌溫信息，當(dāng)軌溫在設(shè)定溫度之下，啟動加熱，當(dāng)軌溫在設(shè)定溫度之上停止加熱，確保鋼軌溫度可以融化積雪，在雪停時，為確保融雪徹底，融化的雪水不致結(jié)冰，影響道岔的密貼，可適當(dāng)延長加熱時間，以確保雪融水氣化或流走。當(dāng)遇到緊急情況時可以用人工控制方式加熱。

4現(xiàn)場使用情況

新型電加熱道岔融雪系統(tǒng)在丹大全線、西安北客站、哈爾濱西等部分重點道岔成功應(yīng)用，該系統(tǒng)對用戶主要體現(xiàn)為以下特征：

1）道岔融雪系統(tǒng)具有加熱速度快，融雪效果好等特點。

2）控制監(jiān)測使用計算機(jī)技術(shù)，智能化程度高。

3）監(jiān)測數(shù)據(jù)完整，控制、故障報警和保護(hù)功能完善。

4）系統(tǒng)操作簡單，用戶界面友好。

5）具有使用安全、可靠，性能穩(wěn)定，維修量小等優(yōu)點。

5小結(jié)

該道岔融雪系統(tǒng)運行費用低，能夠節(jié)省大量人力除雪的自動化程度很高的設(shè)備，為鐵路的提速、安全正點運行提供了良好的解決方案。具有很大的應(yīng)用價值。