信号点灯电路故障分析

发布时间:2017-06-2 阅读量:905 来源: 我爱方案网 作者:

一.电路工作原理

信号点灯电路用来控制信号机的显示,直接向司机发出行车命令。信号显示的正确与否,直接影响行车安全。所以,信号机点灯电路是具有严密性、可靠性的安全电路。点灯电路中,设有断线保护,采用了位置法和双断法的混线保护措施。依据联锁条件的要求,信号机的允许灯光灭灯时,要使信号显示降级;正线信号机的禁止灯光灭灯时,要禁止信号机再开放允许信号(正线)。所以,每架信号机都设有灯丝继电器,用以监督信号灯泡的完整。

信号机的点灯电源,一般由室内通过电源屏分为4束供出,在电源屏、组合架的零层、组合的侧面都设置了熔断器防护。点灯电源通过电缆送到室外。信号机内设有点灯变压器,将点灯电压降为12V之后,点亮信号灯泡。



矮型出站信号机,共有4种显示状态,这4种显示状态,是由出站兼调车的LXJ、DXJ、ZXJ、2LQJ进行控制的。电路的逻辑关系是:

1.信号机的平时状态:

LXJ↓
DXJ↓
DJ↑,信号机点亮红灯

2.只有一个离去区段空闲时:

LXJ↑
ZXJ↑
2LQJ↓
DJ↑,信号机点亮黄灯

3.两个离去区段都空闲时:

LXJ↑
ZXJ↑
2LQJ↑
DJ↑,信号机点亮绿灯

4.开放调车信号时:

LXJ↓
DXJ↑
DJ↑,信号机点亮白灯

注:如果有两个发车方向
LXJF↑                 LXJ↑
2DJ↑    ZXJ↓       DJ↑
ZXJ↓                  2DJ↑

信号机点亮两个绿灯时,从逻辑关系式可以看出,主信号继电器ZXJ用来区分向主要线路发车还是向次要线路发车。ZXJ吸起说明向主要线路发车,点一个绿灯或黄灯;ZXJ失磁落下说明向次要线路发车,点两个绿灯。2LQJ用来区分点绿灯或黄灯。2LQJ吸起,点亮一个绿灯,2LQJ失磁落下,则点亮一个黄灯。

二.信号机故障时控制台的现象

信号点灯电路采用了双重系统,具有主灯丝断丝后自动转换副灯丝的功能,以及较完善的故障自诊功能。点灯电路出现故障时可以从控制台信号复示器点灯状态、电铃响铃报警发现。

进站信号复示器平时点亮红灯。开放允许信号时,进站信号复示器点亮绿灯;开放引导信号时,进站信号复示器点亮一红一白灯光。出站信号复示器平时无显示;开放允许信号时,点亮绿灯;开放调车信号时,点亮一个月白灯光。

(一)红灯或蓝灯灭灯时 控制台现象:
1.进站信号机:控制台复示器闪红灯。
2.出站信号机:控制台复示器闪白灯。
3.调车信号机:控制台复示器闪白灯。
分析:出现上述现象时,可以在分线盘上测量。进站信号机测量H、HH;出站信号机测量H、HBH;调车信号机测量A、BAH。上述端子之间若有交流220V电压,则为室外故障;若无电压,则为室内故障或发生了短路故障。

(二)允许灯光灭灯时 1.控制台现象:
(1)进站信号机:复示器在点亮稳定绿灯的同时闪红灯,此现象维持约2s。
(2)出站信号机:复示器在点亮稳定绿灯的同时闪白灯,此现象维持约2s。
(3)调车信号机:复示器闪白灯后灭灯。

分析:进站和出站信号机的允许灯光黄灯的点灯线使用了1U(U)与LUH,绿灯使用了L和LUH。在出现允许灯光灭灯的故障现象时,在开放信号的2s内测试,若有电压则为室外故障,若无电压则为室内故障(短路故障另行分析)。

注意:
(1)当进站信号机的第二位黄灯灭灯时,点灯电路的动作逻辑关系是:2DJ↓→DJ↓,此时应该区分第一位黄灯与第二位黄灯灭灯的现象。

(2)若允许灯光灭灯,在重复开放信号2s后,信号机则自动改点红灯。LXJ↑→点绿灯或黄灯→因允许灯光灭灯DJ↓→LXJ↓→点红灯→DJ↑,故在其他时间内无法测到允许灯光的点灯电压。

2.当XJJ的保持吸起电路或LXJ的自闭电路发生故障时,其现象与上述现象有区别,读者应该注意区分。

(1)现象:信号机复示器由点亮稳定的绿灯直接变为点红灯(进站)或灭灯(出站),无闪红灯(进站)或闪白灯(出站)的过程,说明XJJ的保持吸起电路故障或LXJ的自闭电路故障。分析XJ从吸起到失磁落下,DJ一直保持在吸起状态。若XJJ先于LXJ失磁落下,则说明XJJ保持吸起电路故障;若LXJ先于XJJ失磁落下,则说明LXJ自闭电路故障。两者的故障现象,反映到控制台上是相同的。

(2)在控制台上也可以区分上述故障,方法如下。信号关闭后,重复开放信号,在LXJ缓放的瞬间,再次按压始端按钮,若信号不关闭,则说明LXJ的自闭电路故障。若信号仍然关闭,则说明XJJ先于LXJ失磁落下,造成信号关闭,是XJJ的保持吸起电路故障。
分析:重复开放信号后,信号开放使LXJ↑→FKJ↓,在FKJ↓至LXJ缓放的时间内,再次按压始端按钮将使FKJ再次吸起,用FKJ的前接点将LXJ的自闭条件短接。

3.若室内在开放信号时,进站信号机信号复示器在点亮绿灯的同时闪红灯,约2s后变成闪红灯,则说明允许灯光的点灯回路发生短路故障;出站信号机信号复示器在点亮稳定绿灯的同时闪白灯,2s后变成闪白灯,则说明出站信号机的允许灯光发生了短路故障。
分析:未开放信号,LXJ失磁落下,信号机正常点亮红灯;开放信号,LXJ吸起,点亮允许灯光,因为允许灯光的点灯回路短路,烧坏室内熔断器,DJ失磁落下使LXJ失磁落下,信号关闭后,禁止灯光也无法正常点亮。

三、信号点灯电路室外设备故障分析 (以红灯为例)

当进站(进路)、出站、通过、调车等信号机出现故障时,电务维修人员在接到车站值班员通知后,应立即登记停用设备,积极组织查找故障原因,并及时向工长、车间和段调度汇报。

发现故障后,应首先在分线盘上区分故障的范围和性质,下面,就信号机的室外故障处理方法进行分析。

(一)在分线盘上测量故障信号机的H和HH (或HBH)

1.若有交流220V电压,则说明室外发生断线故障。
2.若无交流220V电压,则应看组合架及相应组合的XJZ或XJF熔断器是否熔断:
(1)若熔断器完好,则说明分线盘到组合内部断路。
(2)若已熔断,且更换熔断器后即熔断,说明是短路故障。
(3)若是短路故障,则可在分线盘甩开一个端子,再加熔断器,若不再熔断,则说明分线盘至信号机处短路;若再次熔断,则说明是分线盘至组合内部短路。
注意:若BX-34型变压器Ⅱ次侧短路,其现象是控制台复示器不闪光(DJ不失磁落下),熔断器不熔断,但在分线盘的端子上测到的电压降低,测到的电压大约在交流150V(视信号机至信号楼的距离而定)。

(二)在信号机处的变压器箱或终端电缆盒上测量 (进站信号机、两方向出站信号机端子为3、7,一方向出站信号机端子为3、6)

1.若有交流220V电压,则说明变压器箱或电缆盒至信号机内部点灯电路发生断路故障。2.若无交流220V电压:

(1)若在分线盘测出有交流220V电压,则说明电缆断线。
(2)在分线盘甩开一个端子,再加熔断器,若不再熔断,则说明分线盘至信号机处短路,应前往现场信号机处,在电缆盒内甩开任一端子,室内再加熔断器:

①仍然熔断熔断器,则说明分线盘至信号机电缆盒之间的电缆发生短路故障。
②不再熔断熔断器,则说明BX1 -34型变压器Ⅰ次或电缆盒至BX1 -34型变压器Ⅰ次间引入线短路。

注意:在分线盘分析判断后,在前往室外时,要注意将分线盘动过的线头恢复到正常位置,防止发生判断错误。在操作时,要与室内人员密切联系,确保判断正确。

(三)在BX1 -34型变压器Ⅰ次侧测量 (设变压器箱或电缆盒端子有电压)

1.若有交流220V电压,则说明BX1 -34型变压器Ⅰ次故障或BX1 -34型变压器Ⅱ次至灯泡间有断路故障。
2.若无电压(此处仅分析断路,短路故障另行分析),则说明变压器箱或电缆盒端子至BX1 -34型变压器Ⅰ次侧之间断路,分别判断是哪一根引入软线断路即可。

(四)在BX1 -34型变压器Ⅱ次侧测量 (设BX1 -34型变压器Ⅰ次有电压)

应将电压表挡置于交流25V挡位上。

1.若有13V左右电压,则说明BX1 -34型变压器Ⅱ次到灯端间断路。
2.若无13V左右电压,则说明BX1 -34型变压器故障。
(1)Ⅰ1 -Ⅰ2 与Ⅰ1 -Ⅰ3 之间均为220V,说明Ⅰ1 -Ⅰ2 线圈或引出线断线。
(2)Ⅰ3 -Ⅰ2 和Ⅰ3 -Ⅰ1 均为220V,说明Ⅰ2 -Ⅰ3 线圈或引线断线。
(3)变压器Ⅱ次侧各端子均无输出,则可判明为Ⅰ次故障。
(4)若Ⅰ次正常,Ⅱ次故障:

①Ⅱ1 引线断线:Ⅱ3 -Ⅱ2 之间为1V,Ⅱ1 -Ⅱ3 之间无电压,Ⅱ3 -Ⅱ4 之间为2V。
②Ⅱ3 引线断线:Ⅰ1 -Ⅱ2 之间为13V,Ⅰ1 -Ⅱ3 之间无电压,Ⅱ1 -Ⅱ4 之间为16V,Ⅱ2 -Ⅱ3 之间无电压,Ⅱ3 -Ⅱ4 之间无电压。

注意:
(1)测变压器Ⅰ次及Ⅱ次时,应注意及时更换万用表挡位。
(2)若是发生变压器Ⅱ次侧的Ⅱ3 引出线断线故障,而Ⅱ1 -Ⅱ2 -Ⅱ4 正常,则可以临时用Ⅱ2 或Ⅱ4 恢复使用。

(五)在灯泡端测量 (设BX1 -34型变压器Ⅱ次有输出)

1.若有12V左右电压,则说明灯座弹簧不好或灯泡断丝。
2.若无电压,按步进电压法查找具体断路点即可。
注意:
(1)JZCJ-0.12型继电器线圈的压降约为1V,直流电阻约为1Ω左右。
(2)灯丝转换继电器的两组后接点,一组供点副灯丝用,一组供主灯丝断丝报警用,前接点未用,应注意区分。

(六)变压器箱或电缆盒至信号机内部短路的分析及处理

当确定是短路故障之后,则应用断线法进行查找:

1.甩开变压器箱或电缆盒端子3上的电缆线,用电阻R×1挡测量变压器Ⅰ次侧:
(1)若电阻值在80Ω左右,则说明引入软线及变压器Ⅰ次侧正常。
(2)若电阻值为0Ω,则说明引入软线或变压器Ⅰ次侧短路,继续在变压器一次侧甩线,分别判断之,即可以区分。

2.若BX1 -34型变压器Ⅰ次侧正常,Ⅱ次侧短路,则可以用下列方法查找:
(1)甩开Ⅱ3 ,并取下信号灯泡,用电阻挡测试从Ⅱ1 -Ⅱ3 至灯端的配线是否短路,若短路,则应用甩线法分别判断。
(2)若经过判断点灯电路的配线正常,则应恢复BX1 -34型变压器至室内的配线,Ⅱ3 的线应继续甩开,在BX 1 -34型变压器Ⅱ次测量,若无电压,则是Ⅱ次短路。

注意:
(1)因为BX1 -34变压器Ⅱ次侧及信号灯泡阻值均较小,无法用电阻挡进行准确的判断。所以,用甩线法进行电压判断时,应仔细地与日常测试的值相比较。
(2)当上述方法不能区分短路范围时,则可以甩开Ⅱ次侧的配线,测量Ⅰ次侧的空载电流。Ⅱ次侧如正常(Ⅰ次侧的空载电流约为0.12A左右),则可以断定是Ⅱ次侧配线故障,集中查找配线即可以。若是Ⅱ次侧短路,则Ⅰ次侧的电流将明显增加。
(3)当Ⅱ1 -Ⅱ3 短路时,在Ⅱ1 与Ⅱ2 、Ⅱ1 与Ⅱ3 将基本上测不到电压,Ⅱ3 与Ⅱ4 之间将有略低于2V的正常电压输出。
(4)Ⅱ次侧短路,变压器的噪声增加,温度升高,时间长将烧坏变压器,如图7-3所示。

①变压器Ⅱ次侧短路点若在JZCJ-0.12型继电器线圈前,在短时间内不会烧毁变压器,控制台的现象是主灯丝断丝报警,室外灭灯,室内DJ↑(因点灯回路中有电流,灯丝转换继电器JZCJ-0.12型继电器失磁落下)。

②变压器Ⅱ次侧短路点若在JZCJ-0.12型继电器线圈后,室内将无任何显示(短路电流使JZCJ-0.12型继电器保持在吸起状态)。

四.允许灯光的点灯电路故障分析 (以四显示出站信号机白灯为例)

允许灯光灭灯,开放信号后,DJ↓将使DXJ经缓放后失磁落下,改点禁止灯光。所以,允许灯光的点灯电压,是瞬间送出的,不宜采用电压法进行查找。此时,可以使用电阻法进行查找。

注意:用电阻法查找,应与室内加强联系,严禁室内在处理故障的过程中开放信号,防止烧坏万用表或室内点灯熔断器。

(一)在变压器或电缆盒4、6端子上测量 (设电压已送到电缆盒)

1.若电阻值在80Ω左右,则说明BX1 -34型变压器Ⅰ次侧及引入线正常。
2.若电阻值为0Ω,则说明BX1 -34型变压器Ⅰ次侧或引入线短路,查找方法与红灯短路故障处理方法相同。
3.若电阻值为无穷大,则说明引入线或BX1 -34型变压器Ⅰ次侧线圈断路,分别判断区分即可。

(二)在灯泡端测量 (设BX1 -34型变压器Ⅰ次正常)若电阻为0Ω,则可采用下列方法:

1.取下信号灯泡,若电阻值仍为0Ω,则说明变压器Ⅱ次至灯泡端配线正常(仅限于断路情况),故障为灯座压簧不良或灯泡断丝。

2.若取下灯泡后,电阻值变为无穷大,则说明灯座及灯泡良好,故障是变压器Ⅱ次侧断线或灯端至变压器Ⅱ侧断线或是JZCJ-0.12型继电器线圈断线,分别进行判断即可。

变压器Ⅱ次侧短路,处理方法同禁止灯光的处理方法。

五.处理信号点灯电路故障的技巧

当信号点灯电路发生故障时,可以在分线盘上快速区分故障的范围及性质,方法如下(设允许灯光故障)。

1.将万用表置于交流250V挡位,在分线盘测量(重复开放信号时),有电压,则为室外故障:无电压,则为室内故障。进行此项操作时须确认室内的电压已经送出。

2.若是室内电压已经送出,则故障在室外,可以将万用表置于R×1挡位,在分线盘测量:
(1)若阻值在100Ω左右,说明分线盘至信号机BX1 -34型变压器的Ⅰ次正常,Ⅱ次或信号机内部故障。
(2)若阻值在0Ω左右,说明分线盘至信号机处的电缆短路,此故障使熔断器熔断。
(3)若阻值在20Ω左右,说明BX1 -34型变压器Ⅰ次短路(视该信号机距信号楼的距离,应注意判断)。
(4)若阻值为∞,说明电缆或BX1 -34型变压器Ⅰ次断路。

注意:
(1)BX1 -34型变压器Ⅰ次的直流阻值为80Ω左右,电缆芯线的阻值为23.5Ω/km。两者的阻值之和应≥100Ω。
(2)使用电阻挡测量时,应与室内加强联系,不得开放信号,防止烧坏万用表或室内熔断器。同时,根据所测阻值的大小,可以判断出短路点距信号楼的距离。

六.错线故障分析

错线故障一般发生在工程施工、更换信号机内部配线或更换器材后,在日常维修中较少发生。一旦发生,因故障现象特殊,且有些现象与断线故障相似,易引起误判。

1.主灯丝线与回线配错。主灯丝点亮正常;若主灯丝断,则副灯丝不能正常点亮。
2.副灯丝与回线配错。主、副灯丝串接,同时点亮,但亮度明显降低;若断开主灯丝,则副灯丝点亮正常。
3.主、副灯丝线配错。平时副灯丝点亮,且灯丝转换继电器吸起正常;若断开副灯丝,则灯丝转换继电器失磁落下,主、副灯丝点亮。
4.JZCJ-0.12型继电器线圈1至中接点1配错。主、副灯丝点亮正常;若断开主灯丝,JZCJ-0.12型灯丝转换继电器颤动。

注意:正常使用中的信号机发生故障时,应先考虑常规故障,只有更换配线后,才能考虑错线故障。


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