新型道岔控制電路研究及其可靠性安全性分析.pdf

1、道岔控制電路用于來(lái)控制道岔,其可靠性安全性高低對(duì)行車(chē)效率和運(yùn)輸安全影響重大[1]。目前我國(guó)鐵路上使用的道岔控制電路根據(jù)轉(zhuǎn)轍機(jī)類型大體分為三種:一是用于直流轉(zhuǎn)轍機(jī)的四線制控制電路,二是用于直流轉(zhuǎn)轍機(jī)的六線制控制電路,三是用于三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的五線制電路。這幾種道岔控制電路經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用,發(fā)現(xiàn)存在以下幾個(gè)問(wèn)題:首先,道岔位置表示只通過(guò)表示二極管的極性確定,略顯簡(jiǎn)單,在某些特定條件下,外電路可形成二極管特性,造成“虛假”表示,影響系統(tǒng)的安全性;其

2、次,這三種道岔控制電路沒(méi)有匹配的防雷電路,容易因雷電產(chǎn)生故障;最后,這幾種道岔控制電路都屬于繼電器聯(lián)鎖范疇,該系統(tǒng)配線復(fù)雜,此外,繼電器由于工藝材質(zhì)等原因故障頻發(fā),使得道岔控制電路的可靠性不高。上述問(wèn)題嚴(yán)重影響著既有道岔控制電路的可靠性與安全性,然而道岔控制電路在鐵道信號(hào)控制領(lǐng)域中恰恰是技術(shù)要求最高、故障防護(hù)能力最強(qiáng)的。本文正是在這種背景下開(kāi)展了對(duì)新型道岔控制電路——全電子道岔電路的研究。
　　論文主要完成了以下工作:詳細(xì)分析了五

3、線制道岔控制電路的故障,總結(jié)出五線制道岔控制電路存在的問(wèn)題,并在此基礎(chǔ)上綜合運(yùn)用FMEA和故障樹(shù)分析方法對(duì)其性能進(jìn)行定量分析;論文對(duì)西門(mén)子Siwes2道岔控制系統(tǒng)的組成及工作原理進(jìn)行了較詳細(xì)的描述,并以此為依據(jù)提出了一些方法來(lái)解決五線制道岔控制電路存在的問(wèn)題;論文在充分分析全電子道岔電路功能需求和性能需求的基礎(chǔ)上,采用可靠性高的電力電子開(kāi)關(guān)等元器件代替繼電器,并采取多種故障-設(shè)計(jì)措施設(shè)計(jì)出全電子道岔電路;論文以元器件失效率等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為依

4、據(jù),利用Markov模型計(jì)算了全電子道岔電路的可靠性,利用硬件失效概率評(píng)估方法對(duì)道岔電子電路的安全性進(jìn)行定量分析;最后,按照《鐵道信號(hào)電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值》對(duì)全電子道岔電路進(jìn)行了靜電測(cè)試,輸入/輸出線的電快速脈沖測(cè)試以及防雷測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明全電子道岔電路的電磁兼容水平能夠達(dá)到規(guī)定的水平。
　　全電子道岔電路綜合運(yùn)用了電力電子開(kāi)關(guān)技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等。該電路具有占用面積小、實(shí)現(xiàn)功能多、無(wú)維修少維護(hù)、短路自動(dòng)保護(hù)報(bào)