浅析安全防护型电子开关板检测方法的应用

浅析安全防护型电子开关板检测方法的应用

刘明才

中国宝武集团广东中南钢铁股份有限公司物流部  广东省  韶关市  512123

摘要：轨道电路是铁路信号系统最基础、最核心的部分，它直接关系到铁路行车的安全。而电子开关板则是安全防护型直流电子开关式轨道电路的中枢神经，控制整个轨道电路系统的运行，一但其出现问题，会危及铁路行车的安全。哪如何快速，安全的检测和维修好电子开关板，提高作业效率，保证其安全性能呢？本文就安全防护型直流电子开关式轨道电路及其电子开关板的测试电路，检测设备和检测电子开关板的方法运用进行分析。

关键字：原理；电子开关板；方法；测试

引言：目前，一些工矿企业的轨道电路采用了安全防护型直流电子开关式轨道电路，在直流电子开关式轨道电路的应用过程中会使用一种核心设备，电子开关板。电子开关板上存在很多小型电子元件，这些小型电子元件数量多、种类多，工作电压和工作电流小。

在正常使用电子开关板时，电子开关板安装在室外，并与铁路现场实际钢轨建立电连接关系。而在对电子开关板进行检测、维修时，需要将室外使用的电子开关板拿到专用的检修位置进行检修，检修时依靠万用表测量电子元件的故障区域、故障类型，且经常需要将维修过的电子开关板拿回铁路现场连接实际的钢轨区段，以此反复确认电子开关板的维修效果。传统的电子开关板的检测方式较为繁琐，故障检测效率低。因此，在此基础上，改进使用了一种安全防护型直流电子开关式轨道电路及其电子开关板的测试电路，检测设备和检测电子开关板的方法。下面就其方法的应用进行分析。

1安全防护型直流电子开关板的测试电路的组成

1.1安全防护型直流电子开关板的结构

安全防护型直流电子开关板包括稳压电路110，开关电路120，延时电路130，保护电路140四部分。其电路如下图所示，稳压电路110，保护电路140，开关电路120均与延时电路130连接。稳压电路110的输入端用于接入第一工作电源（是指接入第一工作电源的正极GWZ）。稳压电路110的输出端与延时电路130连接。开关电路120的输入端通过保险器件FU2接入第二工作电源（是指接入第二工作电源的正极GK），开关电路120的输入端还通过该保险器件FU2与保护电路140连接，保护电路140通过一熔断器FU1接入第三工作电源（是指接入第三工作电源的正极BKZ）。开关电路120和延时电路130的输出端用于接入参考信号（即第一工作电源，第二工作电源和第三工作电源的负极）。

1.2安全防护型直流电子开关板的工作原理

1.1.1当轨道区段空闲时，钢轨受电端电压正常时，即安全防护型电子开关板端子D2、D3稳压在1.4V，1.4控制电压分两个控制回路，一路控制Q3导通；轨道继电器吸起；一路经R2、D5加在BG2b极、E极，使BG2导通，Q2的C极电位为0，Q1经R1输入的偏置电压也为0，BG1截止，其E极无保护BKZ20V电压输出。

1.1.2当车辆进入轨道区段或轨道区段故障，安全防护型电子开关板端子D2、D3的1.4V控制电压消失，从电路可见，Q3立即关断，使轨道继电器失电落下，此时虽然Q2也同时截止，经R1的偏置电压开始恢复，但由于C2的充电作用，Q1的偏置电压约需0.1秒后才达到额定值，Q1才开始输出保护BKZ20V电压，从而保证了Q3先截止，Q1后导通。当Q3截止后，Q1导通输出BKZ20V正电压，如Q3处于损坏击穿短路状态，其C极与E极连通负电CKF20V，电路接近短路，RD2熔断，轨道继电器励磁电路被切断；即Q1导通有保护电路IE电流，QG3损坏击穿短路有轨道继电器IG电流。

1.1.3车辆出清DG区段后，轨道继电器不能吸合，显示轨道电路故障，保证了故障导向安全。当电缆芯线1（GZ26V）混入相邻区段负电时，保护BKZ20V正电将相邻区段电路中的RD2熔断，显示为混线故障，避免了轨道继电器通过混线错误吸合，相邻区段显示为轨道电路故障，须经检测排除故障后才能复原，从而也保证了故障导向安全。

2安全防护型直流电子开关板检测装置

2.1安全防护型直流电子开关板检测装置的组成

安全防护型直流电子开关板检测装置包括提供符合电子开关板运行三路条件信号电源GWZ/GWF、BKZ 、GK/ GKF的降压桥式直流整流装置（含有保护装置）、限流电阻、室内接收设备为AX型插入式无极信号继电器-JWXC -1700继电器、控制逻辑钮子开关、指示信号发光二极管、功能插接器及连接导线。其中用导线把GK条件电源送到室内接收设备JWXC -1700信号继电器线圈及对应控制逻辑钮子开关后做信号电压接到插接器一侧上。GKZ电源一路分为四路经限流装置转化为GWZ条件信号电压分别途经送到对应的4个钮子开关接点上，通过钮子开关接点变化与组合的三路逻辑信号送到插接器一侧。插接器另一侧插接上修复、测试的接收设备电子开关板。利用实际负载JWJXC-1700继电器吸起、落下状态，发光二极管灯光指示，能直观快速判断电子开关板故障区域、开路故障、短路故障性质及检测满足电子开关板实际运行技术性能、安全性能。

2.2安全防护型直流电子开关板检测的方法

2.2.1变压装置Ⅰ次侧接入220V交流电压经降压、整流为直流24V电压的工作电压。

2.2.2修复、测试的电子开关板插接到插接器上，KF电源送至插接器端子1、5、9、13。

2.2.3按下K将直流24V工作电压送至GKZ、GK、BKZ、KZ四路工作电路，为下一步所需输入逻辑电压信号做准备。

2.2.4此时KZ24V电压经限流电阻R1、R2、R3、R4（开路状态是电压22V）分别送至插接器端子2、6、10、14被开关板稳压电路强制稳压在GWZ/GWF电压1.5V左右（即插接器端子1-2,5-6,9-10,13-14间有直流1.5V电压）。

2.2.5 稳压电路故障判断、测试：插接器端1-2,5-6,9-10,13-14间有直流1.5V电压。电子开关板稳压电路正常。如果小于1.5V，稳压电路则短路故障。如果远大于1.5V，稳压电路开路故障。

2.2.6在稳压电路GWZ/GWF正常有直流1.5V时。

A)按下MK1钮子开关，MK1钮子开关常开接点1-3接通，GWZ信号电压经分流电阻R1到MK5钮子开关常开接点1，为下一步分路试验做准备。MK1钮子开关常开接点4-6接通，GK信号电压经DGJ1-4线圈输入插接器端子3。

B)如果DGJ落下，发光二极管绿灯不亮，插接器端子1-3间电压为24V,判断开关板第一组开关电路（开关管）截止故障。（故障点出现在延时电路、开关电路）。a)首先测量查找开关电路电子元件是否损坏开路故障。b)其次测量查找延时电路电路电子元件。              

C)如果DGJ可靠吸起，发光二极管绿灯亮，插接器端子1-3间电压为零。判断开关板第一组开关电路（开关管）导通。

D)按下MK5分路钮子开关，MK5钮子开关常开接点1-3导通，GKZ信号电压消耗在限流电阻R1两端，插接器端子1-2的GWZ/GWF电压信号小于1.5V。

a)DGJ可靠落下，发光二极管绿灯不亮，插接器端子1-3间电压为零。再将MK5分路钮子开关复位（开关常开接点1-3断开），DGJ可靠吸起，发光二极管绿灯亮，插接器端子1-3间电压为零。判断开关板第一组良好。

b) DGJ不能可靠落下，发光二极管绿灯常亮，插接器端子1-3间电压为零。再将MK5分路钮子开关复位（开关常开接点1-3断开），DGJ不能可靠落下，发光二极管绿灯亮，插接器端子1-3间电压为零。判断开关板开关电路（开关管）处于损坏击穿短路故障。（故障点出现在延时电路、保护电路、开关电路）a)首先测量查找开关电路损坏击穿短路电子元件。b)其次查找保护电路电路电子元件。c)再次查找延时电路电子元件。                 

E)修复、需测试的电子开关板第一组重复满足所述D) a)条件，则电子开关板第一组良好。

F) MK1钮子开关复位（常开接点1-3、4-6断开），DGJ落下。

H)待修、测试电子开关板的第二组、第三组、第四组快速判断方法与所述第一组方法同理。按下相应地MK2、MK3、MK4与MK5对应组即可判断好坏。

结语：

安全防护型直流电子开关板检测装置结构简单，操作安全，具有灯光、仪表指示提示。它可以人为通电仿真直观显示直流电子开关式轨道电路在调整状态、分路状态、断轨状态下运行的情况。它利用开关数字电路逻辑电路的组合控制方法和操作。安全防护型电子开关板检测方法在中国宝武集团广东中南钢铁股份公司投入应用验证：它能够在维修电子开关板时快速区分故障区域、故障性质的方法及检测电子开关板技术参数、运行安全性能符合技术要求的装置。从而大大提升修复速度、检测速度。缩短维修时间、避免到现场确认修复效果，达到减轻工作强度和降低作业风险和提高了电子开关板的检测率。是一项可靠的检测方法。