交流电动转辙机的功率监测
基于CS5460A的三相交流转辙机的功率检测模块的设计
（ ． 北工业大学 控制科学与工程学 院 ， 津 ห้องสมุดไป่ตู้河 天
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３０３ ； ０ １ ０ ３０３ ） ０ １０
３ ０３ ；． 北 工 业 大 学 教 务 处 ， 津 ０ １０ ２ 河 天
３ 河 北 工 业 大 学 电气 工 程 学 院 ， 津 ． 天
摘要 ： 通过对三相 交流道 岔转辙机 的功率检 测 ， 实时监 测道 岔动作 时 的功 率曲线 ， 到 对故 障和设备 安 全 的准确 监 做 控。硬件部分 简单介绍 了单 片机与各 芯片的接 口设计 以及 Ｃ ５ ６ Ａ与 电压 电流 互感器 的接 口的硬件 设计 ； Ｓ４ ０ 在软 件部 分 ， 简单介绍 了该 功率检测模块 的程序 流程 图以及功 能模 块连接示意 图， 重点介绍 了采 用数 字滤波 以提 高此功 能模 块 的抗 干 扰 能力。该功率模块与上位机之 间通过 Ｍ ｄｕ 协议进行通信 ， ｏｂｓ 同时叙述 了Ｃ Ｃ冗余算法的 实现 。数 字滤波和 Ｃ Ｃ冗余 Ｒ Ｒ
３ Ｓ ｈ ｏ ｆ ｏｌｇ ｆＥｅｔｉ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｔａ ｊ ０ １ ０ Ｃ ｎ ） ． ｃ ｏ ｌ ｌ ｅｏ ｌｃｒ ａ ｇｎ ｅ ｎ ， ｉｎｉ ３０ ３ ， ｈ ａ ｏＣ ｅ ｃ Ｅ ｉ ｎ ｉ
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高级铁路信号工(高速)现场信号设备维修测试题(含答案)
高级铁路信号工（高速）现场信号设备维修测试题（含答案）1、在两个RBC交权过程中,M204表示( )。
A、移交预告B、移交应答C、移交通告D、移交取消答案：D2、熔丝断丝报警在监测系统中为( )。
A、二级报警B、预警C、三级报警D、一级报警答案：A3、电气化区段4信息移频自动闭塞,衰耗隔离电子盒的主要技术指标:引线端子对机壳绝缘( )。
A、小于30 MΩB、大于30 MΩC、大于25 MΩD、小于25 MΩ答案：D4、微机监测测试交流电源漏流时( )。
A、JA0落下,J90吸起B、JAO吸起,J90落下C、JAO落下,J90吸起D、JA0吸起,J90落下答案：D5、电源屏输出断电报警在监测系统中为( )。
A、二级报警B、一级报警C、三级报警D、预警答案：A6、具有三个频率相同,( )相等,相位互差120度的电动势的电源,称三相电源。
C、电压D、振幅答案：D7、津宇嘉信智能电源屏引入电源的过压保护恢复值是( )。
A、262±5VB、258±5VC、255±5VD、260±5V答案：B8、不属于融雪电加热元件额定工作电压( )。
A、AC55VB、AC110VC、AC220VD、AC380V答案：D9、ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统,SPT型铁路信号数字电缆,( )总长10km。
A、直径1.0毫米B、直径2.0毫米C、直径3.0毫米D、直径4.0毫米答案：A10、鼎汉PKX系列智能电源屏交流接触器KM2,KM3吸合,KM1,KM4释放时,此时属于( )。
A、Ⅰ路供电B、Ⅱ路供电C、Ⅰ.Ⅱ路电同时供电D、Ⅰ.Ⅱ路电均不供电答案：C11、调度集中对车站实行分散自律控制时,联锁关系仍由车站( )设备保证。
A、轨道电路B、联锁C、闭塞12、发现危及从业人员生命安全的情况时,( )有权向生产经营单位建议,组织从业人员撤离危险场所,生产经营单位必须立即做出处理。
基于CAN总线的转辙机功率传感器的设计
身带有 Ｃ Ｎ总线 ２０ Ａ ．Ｂ接 口， 在收发器与单片机接 口之间采用高速光耦来实现它们之间的电气隔离 ，
以保 护 单片机 ， 最后 收发 器 和 Ｃ Ｎ协 议 控 制 器 连 Ａ 接 ， 样 就 实 现 了 Ｃ ０ １４０与 Ｃ Ｎ 总 线 的 通 这 ８５ Ｆ １ Ａ
设备． 信号系统亦应 同时考虑设备的安全及信号接 地方法 ， 以维护系统整体 的安全和电磁兼容性．
２ ４ 系统 的抗干扰 设 计 ．
荡器 ． ８５ Ｆ １ ＪＣ ０ １４０单片机的主要特性如下 ： １ 高速 、 ） 流水线结构的 ８５ ０ １兼容的 ＣＰ一 １ Ｉ ５ 内核（ 可达 ２ ＩＳ ， ５ Ｍ Ｐ ） 比普 通 的 ５ 单 片机 快 １ １ ０
４ 功率 因数 、 ） 相位、 频率 、 电压 和电流有效值
测量 ；
５ 具有 ＳＩ 口， ） Ｐ接 方便与外部 Ｍ Ｕ通讯． Ｃ
２ ２单 片机 芯 片 Ｃ ０ １４０ ． ８５ Ｆ １ Ｃ ０ １４ ０单 片 机 由 美 国 Ｃ ｇＭ 公 司设 计 ， ８５ Ｆ １ ｙｎ
与此 Ｍ Ｕ相连的外部设 备包括模拟多路选择器 、 Ｃ、
要保证其正常安全工作 ， 需要在电磁兼容方面做充 分考虑 ， 并采取必要措施 ， 以提高系统的电磁兼容 性能． 电子设备在接收 目标信号时 ， 不可避免地混 入非 目标信号和杂散 电磁 波动 ， 轻则 不能正常工 作， 重则可 能遭 致毁损 ， 构成所谓 电磁 干扰 ． Ｊ 电 磁兼容性 （ Ｍ Ｅｅｔ ａｎｔ ｏ ｐｔ ｉ ｙ 是 Ｅ Ｃ，ｌ ｒ Ｍ ｇｅｃＣ ｍ ａｂ ｉ ） ｃｏ ｉ ｉｌ ｔ 指电器、 电子产 品能在规定 的电磁 环境 中正 常工 作， 并不对该环境中其他产品产生过量的电磁干扰
信号工知识考试(试卷编号281)
信号工知识考试(试卷编号281)1.[单选题]犀浦站地名缩写代码（ ）A)ＸＰＳB)ＸＰＲC)ＸＰＤD)ＸＰＫ答案:A解析:2.[单选题]DS6-K5B计算机联锁系统，每对ET-PIO有32个采集点和( )驱动点。
A)8个B)16个C)24个D)32个答案:D解析:3.[单选题]LED信号机断丝报警时，断多少束灯丝时信号机报警仪应报警？A)1B)2C)3D)4答案:D解析:4.[单选题]在CBTC模式下,联锁根据( )提供的虚拟闭塞分区状态进行联锁运算。
A)1ATS子系统B)1ATP子系统C)计轴子系统D)无线子系统答案:B解析:5.[单选题]每套RBC需要( )信号安全数据网IP。
A)2个B)3个C)4个D)5个6.[单选题]停车保证功能用于在CBTC运行模式下，当联锁请求进路取消时，加快（ ）的进程A)列车制动级位提高B)进路取消C)列车牵引恢复D)司机确认答案:B解析:7.[单选题]当使用兆欧表（500V）时，摇把转速应保持( ) r/min。
A)60B)80C)100D)120答案:D解析:8.[单选题]在控制台上区分第7、8、9网路线故障时，可在控制台上增加办理引导进路锁闭操作，则可根据原来办理的进路，判断出故障所处位置，例如：若原来办理的是接车进路，办理引导锁闭后进路无白光带，说明( )。
A)9线的QJJ和GJJ故障B)7线的KJ故障C)8线的XJJ故障D)9线的GJJ故障答案:A解析:9.[单选题]尖轨跟端的双头螺栓或套管不紧、失效或缺失会导致（ ）。
A)尖轨爬行B)尖轨肥边C)滑床板吊板D)转辙机密贴强度过大答案:A解析:10.[单选题]TSRM主要用来获取TSR系统的实时状态及( )。
A)历史运行信息B)报警信息C)命令参数信息D)限速命令11.[单选题]当道岔由反位向定位转换时，工作原理同定位向反位转换时，但其动作电源是经由又X1、( )线送向室外的。
A)X2、X3B)X2、X4C)X3、X4D)X2、X5答案:D解析:12.[单选题]信号机限界指设备边缘最外侧（靠近钢轨一侧）距（ ）的距离。
铁路职业技能鉴定参考丛书_信号工(车站与区间信号设备维修)第三部分_高级工 简答题
32、UM71轨道电路为了实现地面设备防雷，SVA中心点与信号柜等电位条的连接存在哪三种情况？
答：（1)当上、下行轨道间没有横向连接线时，每个SVA中心点通过一个“SOVLE"型避雷器连接至信号柜的等电位条。(2)当上、下行轨道间存在一根简单横向连接线时，两个SVA中心点通过一个"SOVLE"型避雷器连接至信号柜的等电位条。(3）当上、下行轨道间存在一根完全横向连接线时，两个SVA中心点直接与信号柜的等电位条连接。
答：（1)供信号复示器、按钮表示灯用： (2）供进路光带表示灯用； (3）供道岔表示灯用等。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
21、如何测量交流表示灯电源对地电流？
答：测交流电源对地电流时，先将电流表的一支表笔串接上0.5 A的熔丝，另一支表笔串接一个550Ω的可调电阻。这时先将电阻值调到最大，然后一支表笔接地，另一支表笔接JZ电源端子，所测出的电流为JF电源接地参考电流，如接地参考电流大于100 mA,说明JF接地严重不得再将电阻调小，以防电源接地，若参考电流小于100 mA,可将电阻逐渐调小至零，以测出JF直接接地电流，然后将与JZ相接的表笔移开并与JF电源相接，用上述同样的方法则可测出JZ电源的接地电流。
11、造成道岔无表示、挤岔铃响的主要原因是什么？
答：造成道岔无表示、挤岔铃响的主要原因：（1)道岔被挤坏；（2）杆件折断；（3）移位接触器接点接触不良或跳起； (4）二极管击穿；（5）自动开闭器接点不良；(6)接插件接触不良；(7）表示烤断器烧断等。
12、排列正线接车进路时，白光带已经出现，但信号开放不了的主要原因是什么？
8、道岔2DQJ接点烧坏的主要原因是什么？
答：道岔2DQJ接点烧坏的主要原因有：(1)道岔发生空转时，过多地来回扳动道岔，通过2DQJ接点的道岔动作电流较大，瞬间产生电弧，烧坏接点；（2）2DQJ有极接点上的熄弧器装反。
铁路初级信号工技能鉴定判断题
判断题1. 6502电气集中采用单按钮操纵选择进路方式。
( ×)2．进路的正常解锁，必须满足三点检查或两点检查( √)3．信号开放后，不得测试与该进路有关的设备。
( √)4．凡是进路的始端都要设一个按钮( √)5．进路锁闭分预先锁闭和接近锁闭( √)6．双线区段车站站场股道编号，上行为单数，下行为双数( ×)7．差置调车信号机间的无岔区段，可以两端相邻的道岔编号，写成真分子式表示。
( √) 8．道岔编号的顺序为上行咽喉道岔用单数由外向里编号，下行咽喉道岔用双数由外向里编号( ×)9．处理故障时，可以借用电源动作继电器。
( ×)10．调车信号机亮蓝色灯光，对调车是禁止信号，但对列车无效。
( √)11.进站信号机显示两个黄灯，是表示列车进入正线停车。
( ×)12.兆欧表主要由表头、测量电路两部分组成。
( ×)13.按压进路上的两个按钮，就能选出一条基本进路。
( ×)14.进站信号机亮一个黄色灯光，准许列车进入站内正线准备停车( √)15.为了防护列车进站，指示列车能否由区间进入车站的信号机叫做进站信号机( √)16.在信号机的编号中“X”表示下行，“S”表示上行( √)17.符号“S3”表示上行3股道出站信号机。
( √)18.色灯信号机有高柱信号机和矮型信号机之分。
( √)19.正线上的出站信号机未开放时，进站信号机的通过信号不允许开放。
( √)20.信号因故关闭，当故障恢复时，按压进路始端按钮，即可重新开放信号( √)21.采用引导总锁闭方式引导接车时，值班员只要按下引导总锁闭按钮，就可以开放弓导信号。
( ×)22.按压总人工按钮ZRA期间，单独操纵道岔不能使道岔转换。
( √)23. 6502电气集中选路顺序是先选l～2线、3～4线，然后再选5～6线。
( √)24.办理进路和重复开放信号时不准长时间按压按钮。
( √)25.道岔失去表示，即DBJ落下，FBJ也落下，此时挤岔铃立即鸣响。
一种转辙机运行参数综合监测系统
一种转辙机运行参数综合监测系统黄晨涛（西安铁路信号有限责任公司，西安 710100）摘要：为提高维修水平，提升管理效能，需要对转辙机运行参数进行监测。
阐述一种转辙机运行参数综合监测系统，其可以监测转辙机内包括推板套、动作杆、表示杆、电机、动接点等多个关键零部件的工作情况，并以此为依据对转辙机内由运动零部件导致的故障进行预警、报警和故障位置判断，使现场维护人员能在故障发生前及时对设备进行维护维修，以最终实现“状态修”。
关键词：转辙机监测；运动参数；故障预警中图分类号：U213.6 文献标志码：A 文章编号：1673-4440(2023)12-0037-06Comprehensive Monitoring System for Operating Parameters ofSwitch MachinesHuang Chentao(Xi’an Railway Signal Co., Ltd., Xi’an 710100, China)Abstract: To improve the maintenance level and management efficiency, it is necessary to monitor the operating parameters of switch machines. This paper describes a comprehensive monitoring system for the operating parameters of switch machines. The proposed monitoring system can monitor the working conditions of several key components in the switch machine, including the push plate sleeve, throw rod, indication rod, motor and movable contact. On this basis, it can provide early warning, alarming and fault location judgment for faults caused by moving components in the switch machine. Thus, it enables the on-site maintenance personnel to maintain and repair the equipment in time before the failure occurs, so as to achieve "preventative maintenance".Keywords: switch machine monitoring; motion parameter; fault early warningDOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2023.12.007收稿日期：2022-10-31；修回日期：2023-10-24发明专利：2018年国家发明专利（ZL201821576842.1）基金项目：陕西省2022年重点研发计划项目（2022ZDLGY04-07）作者简介：黄晨涛（1987—）男，工程师，本科，主要研究方向：铁路信号智能监测，邮箱：****************。
城轨信号微机监测设备的维护—交流道岔监测采集原理及应用
相关知识
（五）道岔正常动作电流曲线分析 1、道岔正常动作电流曲线分析
通过曲线分析能了解道岔转换时的运用质量，还能在故障时进行辅助判断， 指导现场有针对性地进行故障处理。
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动作步骤分析：
第一步：1DQJ吸起：1DQJ吸起后，道岔动作电流曲线开始记录； 第二步：2DQJ转极：在2DQJ转极时，动作电流曲线将出现一个较大 峰值，说明道岔启动电路已接通，道岔开始动作； 第三步：道岔动作：道岔动作过程分为解锁、转换、锁闭三步。 解锁与转换的分界点以斥离尖轨开始动作为准，锁闭时以斥离尖轨密贴 到位为准。 第四步：启动电路断开：道岔转换完毕，自动开闭器接点转换，断开启 动电路，使BHJ落下，1DQJ自闭电路断开进入缓放状态。在1DQJ缓放时 间内，启动电路中仍有两相小电流存在（简称“小尾巴”）； 第五步：1DQJ落下：1DQJ经过缓放后落下，停止记录道岔动作曲 线。
（1）案例曲线
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2、道岔动作电流曲线只记录两相0.5A左右电流
（2）曲线分析 曲线形同于“小尾巴”电流，说明1DQJ、1DQJF均已吸起，但未
出现电流说明2DQJ未转极。
（3）常见原因 1）2DQJ励磁电路不良； 2）2DQJ继电器特性不良。
相关知识
3、道岔三相动作电流数值正常，动作时间仅1s。
三相交流电动转辙机动作电气特性参数的监测内容主要包括：电 压、电流、动作电流曲线、动作功率曲线、1DQJ状态、定位/反位表 示。
相关知识
（一）三相交流转辙机电流/功率采样模块
三相交流电动转辙机电流/功率采样模块主要用于三相交流电动 转辙机动作电流和功率隔离采样，其接线示意图如下图。
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交流电动转辙机的功率监测
Power Monitoring of AC Electric Switch Machine
摘要：介绍了2006微机监测系统对提速道岔交流电动转辙机功率的监测原因、数据采集原理及采集器的维护方法。
关键词：转辙机监测功率维护
2006型微机监测系统增加了提速道岔转辙机功率监测项目,实现对S700K 等三相交流道岔转辙机有功功率的监测，分析交流转辙机动作功率曲线，就能准确判断转辙机的工作状态,一旦发现超负荷运转的转辙机可立即进行整治。
一、监测提速道岔功率的原因分析
根据电动转辙机的设计原理可知，电动转辙机的输出工作拉力直接反映其工作情况和道岔的安装运用状态，而转辙机实际推拉力由其动作功率直接体现。
因此，现场维护人员准确掌握转辙机工作状态的关键是了解转辙机的动作功率。
对于直流转辙机，实时功率计算公式为P=UI，其中U为定值，则I的实时变化正比于P，因此，电流曲线可以如实反应P的变化。
对于交流转辙机，实时功率计算公式为P=U*I*cosΦ，其中Φ是相电压与相电流间的夹角。
在道岔动作过程中，U的峰值基本恒定，I的峰值只有在启动和截止过程中，有较大变化，在动作过程中变化不大，真正影响功率数值变化的是电压与电流间的夹角Φ。
通过以上的分析可知，2000型微机监测系统监测电流I的数值，对于直流转辙机，电流曲线能如实反映功率变化；但对于交流转辙机，电流曲线基本无法反映功率的变化情况，因此2006型微机监测系统将其更改为监测功率曲线。
二、提速道岔功率监测
基于总线架构的TJWX-2006微机监测系统，其中心设备是通信接口分机，通过485总线收集各采集单元上传的信息，然后集中通过CAN总线送往监测上位机。
各采集单元做成继电器形式，对应不同的采集组合。
1、监测原理
提速道岔转辙机动作功率的监测由电流功率综合采集器完成，电流以穿心方式采集，电压以高阻加光隔方式采集，这样就保证了采集单元与被监测设备之间可靠的电气隔离。
功率监测原理如图所示，三相电压分别从断相保护器的11、31、51节点上采集，三相电流使用断相保护器21、41、61的输出组合内部配线，经过电流传感器穿孔采集，由提速道岔电流功率综合采集器将采集到的每相电压和电流换算成相功率数值，描绘功率曲线。
功率监测原理图
三相交流电流采样模块使用霍尔传感器，三相电流分别穿过三个孔，穿心无方向。
在传感器副边，每相电流都经过放大、整流、再放大，转换成A，B，C三路0—5V直流电压。
2、1DQJ状态采集
1DQJ开关量的采集，用于记录道岔动作的开始和结束时间，以描绘道岔动作功率曲线。
1DQJ状态使用开关量采集模块采集，模块采集1DOJ 第四组半空落下接点，采集电路如图所示。
开关量模块上共有5个接线端子，其中1，2端子接GND和+5V电源，4，5端子接1DQJ的中间和落下节点。
3端子为模块的输出端，工作原理如图所示：平时1DQJ处于落下状态，3端子上有+5V输出。
当道岔动作时1DQJ吸起，3端子上输出电压为0，综合采集器开始描绘功率曲线；当道岔转换到位时1DQJ落下，3端子上有+5V输出，综合采集器停止描绘功率曲线。
KF-ZDJ
+5V
OUT
GND
1DQJ采样原理图
2、 TC6AP-J 提速道岔电流功率综合采集器
此采集器专门用于提速道岔电流功率采集，共有三个采集模块，分别对应提速道岔转辙机380V 交流电源的A 、B 、C 三相电压和电流，采集一组电动转辙机的功率曲线。
传感器设置和指示灯意义：
拨键开关J5的低7位设置RS485地址分别对应地址1~127，最高位未用。
（ON=0“1”为最低位，“8”为最高位）。
指示灯D13为单片机3.6V 电源指示灯；指示灯D23为单片机运行指示灯；指示灯D12为通讯接收指示灯；指示灯D11为通讯发送指示灯。
传感器正常工作时D13电源指示灯应为常亮， D23运行指示灯每1秒左右闪一次；D12接收灯和D11发送灯在无通讯时常暗，当D12接收灯在闪烁时说明485总线有信号，如传感器满足响应条件则发送信号D11发送灯也相应闪烁。
三、功率采集继电器的调试与维护
1、现场调试方法：
1）1DQJ 开关量的采集必须正确，即与该道岔的电压电流采集对应。
在调试之初，可用万用表测量采集单元底座配线接点的12，22两点电压核对其正确性：当对应道岔没有动作时，12，22两点电压为5V ；当对应道岔动作时，5V 是否变为0V 。
采集单元底座配线表：
2）电流采集的穿孔方向固定，不能像交流电流采集那样无方向性。
因为要得到功率曲线，电流要与电压比较相位角。
3）三相的电压与电流必须匹配，即A相电压对应A相电流等。
核对电压采集是否正确：用万用表测量断相保护器的A相、B相、C相与功率采集单元的A 相、B相、C相之间的电压，都为0V则电压采集正确。
检测电流采集是否正确：可将采集单元拔掉，然后引线核对底座端子与电流采集模块输出的线是否正确。
4）交流380V电源的零线，道岔组合零层没有时，需要从电源屏上引出。
零线对各相间电压都是220V，可以先逐个量一下电压，以确定零线和其他线的位置没有接错。
5）当现场联锁未开通，道岔未连通室外时，要检测曲线，可以在分线盘挂5个100W的灯泡，一头分接X1、X2、X3、X4、X5端子，另一头连在一起悬空，构成三相的一组星型连接。
每次道岔动作时，会亮其中的3个灯泡，对应道岔转辙机的三相线圈。
三相曲线大小形状应该一致。
2、常见故障分析
1)传感器接好后无任何反应，所有指示灯都不亮，也无法通讯。
一般为12V工作电源未接入所致，可用万用表测量“+12V”对“GND”电压是否正常。
2)电源指示灯和运行指示灯正常，但无法通讯。
主要看D12通讯接收指示灯的状态：如果闪烁则总线信号正常，有可能是传感器的地址或波特率未设置对所致；如果常亮则有可能是将485总线的A、B线接反了；如果常暗则表示无总线信号或总线未连接到传感器。
3）通讯正常，传感器读出显示的数字量不对。
如果读出数据总为0或某一确定值，则有可能是电源电压过低所引起的，应检查“+12V”对“GND”电压是否低于10.8V。
4）电源指示灯闪烁，传感器工作不正常。
电源指示灯闪烁说明单片机程序运行不正常，可用万用表测量“+12V”对“GND”电压是否正常，如正常则将传感器拔下后过会再插上，如现象依旧则传感器损坏。
参考文献：
［1］中华人民共和国铁道部．信号维护规则技术标准．北京：中国铁道出版社，2006
[2] 赵相荣．TJWX-2000信号微机监测系统．北京：中国铁道出版社，2003
[3] 林瑜筠．铁路信号测量．北京：中国铁道出版社，2008。