畢彬杰，夏齊林

（中國鐵路上海局集團有限公司 上海高鐵基礎(chǔ)設(shè)施段，1.工程師，2.高級工程師，上海 201900）

1 引言

隨著高速鐵路的不斷發(fā)展，列車運行速度不斷提升，對高速鐵路的道岔設(shè)備提出了更高的要求。高速鐵路雙動道岔主要安裝于咽喉區(qū)，用于高鐵列車上下行線路的轉(zhuǎn)換，在高速鐵路列車運行過程中起到非常重要的作用。近期滬寧城際、滬杭高鐵等線路多站出現(xiàn)雙動道岔電壓波動問題，電壓波動往往是設(shè)備故障發(fā)生前的先兆現(xiàn)象，因此必須認真對待這類問題。現(xiàn)從信號集中監(jiān)測入手，對分動外鎖閉雙動道岔動作電路進行分析研究。

2 問題的發(fā)現(xiàn)及原因分析

2.1 問題現(xiàn)象描述

2019年12月10日滬寧城際蘇州園區(qū)站4#道岔心軌第一牽引點（下文用4#X1表示）反表電壓在2#道岔扳動瞬間變化較大（2#-#4道岔為雙動道岔，2#道岔先動、4#道岔后動），12月9日03:22反表交流電壓由61V下降至46.5V，直流電壓由21.5V下降至14.6V。2020年1月5日0:54分4#道岔尖軌第一牽引點（下文用4#J1表示）定表電壓波動，交流波動2.7V，直流波動8.6V。2020年1月8日23:59：31-23:59:33，在2#/4#道岔扳至反位10s后，4#J1反表電壓無車情況下有一次交流升高2.1V，直流下降6.4V。同時4#X1反表交流電壓上升0.6V，直流電壓下降0.7V波動現(xiàn)象。

2.2 監(jiān)測分析

通過信號集中監(jiān)測，調(diào)閱蘇州園區(qū)站2#/4#道岔歷史開關(guān)量，篩選出2#/4#道岔相關(guān)數(shù)據(jù)。確認4#J1-1DQJ、4#X1-1DQJ繼電器在2#道岔動作開始后存在瞬間落下的現(xiàn)象，同時分析還發(fā)現(xiàn)2#X2-1DQJ存在先于2#J3-1DQJ動作的現(xiàn)象，如表1所示，監(jiān)測回放站場信息可明顯識別X2表示燈先于J3熄滅：

表1 繼電器動作時間

由表1可知，4#J1-1DQJ、4#X1-1DQJ繼電器在2#道岔動作開始后存在瞬間落下以及2#X2-1DQJ存在先于2#J3-1DQJ動作的問題。因此我們需要對4#J1-1DQJ、4#X1-1DQJ繼電器以及2#X2-1DQJ存在先于2#J3-1DQJ的動作電路進行分析。

2.3 電路分析研究

如圖1、圖2所示，由于尖軌總保護繼電器（ZBHJ）須經(jīng)過尖軌三個（J1、J2、J3）保護繼電器（BHJ）吸起而勵磁，而心軌ZBHJ只需經(jīng)過兩個（X1、X2）BHJ吸起而勵磁，J1-1DQJ與X1-1DQJ動作條件相同，因此在電路動作時序上存在心軌ZBHJ先于尖軌ZBHJ動作的可能性。

圖1 岔尖的ZBHJ電路圖

圖2 岔芯的ZBHJ電路圖

分析動作開始繼電器（DKJ）與動作完成繼電器（DWJ）電路。如圖3是DKJ的動作電路，當提速道岔輔助組合TDF1組合內(nèi)的J1-1DQJ↑吸起時，由于ZBHJ要J1、J2、J3同時吸起時才會吸起，所以當僅是J1吸起時，岔尖的ZBHJ是落下的，此時使得DKJ（動作開始繼電器）3-4線圈通電，勵磁吸起。當尖軌ZBHJ↑吸起，切斷了DKJ的4線圈的通路；同時由于尖軌ZBHJ的吸起，使得DWJ勵磁吸起，切斷了DKJ的2線圈通路，最后導(dǎo)致DKJ（動作開始繼電器）落下。所以，DKJ在1DQJ吸起時，勵磁吸起；在尖軌ZBHJ勵磁吸起時，DKJ失電落下，此時DWJ勵磁吸起。DKJ先于DWJ動作，DWJ在DKJ落下后動作。

圖3 DKJ繼電器動作電路

動作完成繼電器（DWJ）勵磁電路如圖4所示，由圖可知在DWJ勵磁電路中，連接了心軌ZBHJ的21-22接點和尖軌ZBHJ的21-22接點。由于X2-1DQJ先于J3-1DQJ動作，導(dǎo)致心軌的ZBHJ先于尖軌的ZBHJ吸起，當心軌ZBHJ先于尖軌ZBHJ吸起時，DWJ就會發(fā)生瞬間勵磁-失磁-勵磁的理論推斷和實際現(xiàn)象：第一次勵磁是由于岔芯的ZBHJ吸起，使DWJ勵磁；當芯軌的ZBHJ落下而尖軌的ZBHJ還未吸起時，DWJ會失電落下；第二次勵磁是由于尖軌的ZBHJ吸起，重新使得DWJ勵磁吸起。

圖4 DWJ繼電器勵磁電路

分析雙動道岔動作電路如圖5所示，雙動道岔T5S組合內(nèi)的DKJ和DWJ為常態(tài)落下，并且串聯(lián)在1DQJ的勵磁電路中，同時溝通第一動道岔T5S組合1DQJ的勵磁電路，使得第一動道岔的J1-1DQJ和X1-1DQJ勵磁，第一動道岔開始動作。由圖3可知，當?shù)谝粍拥啦淼腏1-1DQJ吸起時，而尖軌的ZBHJ不吸起時，DKJ勵磁吸起，切斷了雙動第二動道岔的勵磁電路。當?shù)谝粍拥啦淼募廛塟BHJ吸起時，DKJ落下，但是DWJ吸起，從而還是切斷第二動道岔的勵磁電路，保證第二動道岔不動。所以，第二動道岔的啟動時間由DWJ的落下時間決定。由上述分析可知，在電路動作時序上存在心軌ZBHJ先于尖軌ZBHJ動作的可能性，從而使得DWJ存在瞬間勵磁-失磁-勵磁的實際現(xiàn)象。

圖5 雙動道岔電路圖

由于DKJ先于DWJ落下，在DWJ第一次勵磁吸起時，第二動道岔T5S的1DQJ勵磁為開路；當由于芯軌的ZBHJ落下而尖軌的ZBHJ沒吸起時，DWJ落下，此時第二動道岔T5S的1DQJ勵磁電路導(dǎo)通，使得第二動道岔的J1-1DQJ與X1-1DQJ勵磁吸起；當?shù)谝粍拥募廛塟BHJ吸起時，DWJ吸起，從而再次切斷第二動道岔T5S組合內(nèi)1DQJ的勵磁電路，使得第二動道岔的J1-1DQJ與X1-1DQJ瞬間落下。最后，當?shù)谝粍拥募廛塟BHJ落下時，DWJ完全落下，此時T5S組合內(nèi)的DKJ和DWJ均為落下狀態(tài)，第二動道岔T5S的1DQJ勵磁電路完全導(dǎo)通。

通過分析尖軌和心軌ZBHJ動作電路、DKJ和DWJ勵磁電路可知，在電路動作時序上存在心軌ZBHJ先于尖軌ZBHJ動作的情況，也就是雙動道岔心軌第二牽引點道岔啟動繼電器先于尖軌第三牽引點道岔啟動繼電器落下的情況，同時也存在后動道岔J1-1DQJ、X1-1DQJ繼電器瞬間落下的情況。

3 改進措施

由以上分析雙動道岔電路可知，第二動道岔的動作開始取決于DWJ瞬間失磁時長（第一動芯軌ZBHJ和尖軌ZBHJ動作時差），動作完成繼電器DWJ原設(shè)計定型為JWXC-1700型繼電器，需要更換此型繼電器解決問題，經(jīng)試驗研究最終采用具有緩放時間較長的繼電器JWXC-H310效果良好，該繼電器為無極緩動繼電器，技術(shù)標準要求當電壓24V時緩吸時間為0.4s±0.1s，緩放時間為0.8s±0.1s。

在寧杭高鐵溧水站對改進措施進行現(xiàn)場試驗，將DWJ的型號JWXC-1700更換為JWXC-H310，雙動道岔電路動作恢復(fù)正常，進一步驗證了上述原因分析性的正確性。最后將該類問題反映給設(shè)計院和廠家，最終將滬寧城際、寧杭高鐵、滬杭高鐵線的S700K分動外鎖閉雙動道岔的DWJ繼電器統(tǒng)一更換為JWXC-H310。

4 結(jié)論

針對高速鐵路S700K分動外鎖閉雙動道岔DWJ繼電器無緩放功能導(dǎo)致第二動道岔的J1-1DQJ和X1-1DQJ繼電器在第一動道岔動作起始后存在瞬間落下的問題，對雙動道岔電路進行分析研究，提出更換具有緩放功能的DWJ繼電器型號的改進措施，最終在寧杭高鐵溧水站驗證成功。同時在滬寧城際、寧杭高鐵、滬杭高鐵進行推廣，統(tǒng)一把雙動道岔DWJ繼電器型號，更換為JWXC-H310繼電器。本文為高速鐵路雙動道岔1DQJ繼電器存在瞬間落下的問題提出了有效的改進措施，保障了高速鐵路列車的安全運行。