浅析机车监控装置的抗干扰问题论文_王渊

浅析机车监控装置的抗干扰问题论文_王渊

神华神朔铁路分公司机务段 719300

摘要:近几年来,随着科学技术的飞速发展,我们对于机车监控装置的研究更加深入,先后掌握了LKJ—93 型、 2000 型监控装置的使用和投入。在这些监控装置的实际使用过程中我们总结了相当多的经验,并有针对性地对一些常见问题如监控装置的抗干扰问题进行了分析研究,取得了良好的成果,使机车监控装置的作用更有效的发挥出来。所以这篇文章就将从机车监控装置的抗干扰问题入手,将自己的一些经验和改进措施提出来供大家参考讨论。

关键词:机车;监控装置;抗干扰问题

抗干扰问题已经成为了机车监控装置中的重要技术问题,所以我们对于机车监控装置抗干扰问题进行了一系列的探索研究,也取得了很好的效果。通过对由于机车监控装置中抗干扰问题的研究,我们不仅最大化的发挥了监控装置的作用,同时也提高了维修人员的对于故障的检修和处理能力。

一、机车监控装置干扰问题的成因

我们在机车的监控装置投入使用的过程中发现了监控装置在具体实施的时候会出现许多的问题,被干扰就是一个很大的问题,我们必须要尽快找出办法来解决这个大问题。所以,在寻找相应对策之前我们要做的就是先去分析机车监控装置出现干扰问题的主要原因,只有找到了问题缘由我们才能更快地有针对性地想出解决办法和改进措施。

1.1电信号对于机车监控装置的干扰

我们现在大量使用的电力机车还有内燃机车的电路中,像是中间继电器、接触器、电磁阀中感性元件被大范围的应用。而当机器开始工作运转的时候,感性元件就会产生感应电动势,电压瞬间升高,极高的电压对监控装置中的有关电路产生很大的影响,冲击了监控装置中的各个部件零件,最终会导致闪屏、放风、部件失灵无法操作甚至是死机这些故障,对车辆运行的安全造成极大的影响,危害操作人员的安全。这就是常见的典型对于机车监控装置的干扰。

1.2机车头灯电路对于机车监控装置的干扰

我们在机车监控装置使用的时候发现除了电信号会对机车监控装置产生干扰外,机车的头灯电路在启动的时候也会对机车的监控装置产生干扰。当机车灯启动的时候,里面的触发器就会产生很高的触发电压,极高的触发电压就会对监控装置的显示器产生干扰,最后就会导致监控装置的显示器产生乱码、显示闪烁、蜂鸣器报警甚至是放风故障,导致机车无法安全运行,对于乘车人员的安全产生损害。

1.3屏蔽效果较差对于机车监控装置的干扰

由于在车辆运行的时候,显示器和主机的通讯电缆屏蔽线只有主机端接了地、显示器的一段实际上是没有和地面接触的,所以屏蔽效果是较差的,对信号也造成了干扰,导致了按键的按压失去效果。所以除了按键损坏之外,按压时效也会使车上显示器的按键发生故障。

二、机车监控装置干扰问题的解决办法

当机车在行驶运行的时候由于电信号、机车头灯电路、屏蔽效果差等原因会对机车的监控装置产生影响,甚至发生运行过程中机车死机、程序指针溢出、运行曲线发生急剧抖动等故障。为了保证系统能够正常平稳的运行以及相关人员安全的保障,我们就要根据实际的情况采取正确的措施来消除这些干扰。

2.1抑制干扰源

机车的干扰源、干扰信号耦合通道、干扰信号的接收电路都会对机车的监控装置造成干扰。而机车的条件电路和电源电路都会对机车监控装置造成干扰。例如在机车启动的时候,机车电压会突然剧烈降低引发强烈电流对机车监控装置造成强电流冲击。而在机车的电接触点上如果发生通断、原件或者是接插件的接触不良都会使电磁场发生改变进而在机车系统中感应出干扰电压造成了电磁干扰。另外还有可能就是工作环境的变动产生的干扰。无论是温度还是湿度一旦发生改变都会引起机车的附加电势和元件性能的参数变化造成了谐波干扰。

上述状况都是属于干扰源的干扰。在经过试验和探讨之后我们已经研讨出了一系列解决干扰源干扰的方法。我们在设计系统的时候就应该要将消除干扰源考虑进去,比如我们可以在系统的设计上增加吸收装置,选择优质的原件。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但在实际的运行中,机车的电器开关器件是十分复杂多样的,干扰源也很复杂,造成界面不明显、随机性大等情况,所以想要完全查找并杜绝干扰源是一项并不容易的工作。作为应用部门,我们能做的只是尽量在设计的时候避开这些干扰源,在条件接线板和电器柜之间留出足够的空隙空间。

2.2破坏干扰途径

在机车系统中,无论是机车条件、接口电路、主机还是电源电路,在工作的时候都有可能产生对于机车监控装置的干扰。这些干扰在机车运行的时候都是客观存在的,即使在运行工作中有主次之分,甚至有的干扰对系统的正常工作造成的影响非常的小,但我们也需要采取一些措施来解决这些干扰。

2.2.1加装启机保护电路

在机车监控装置使用的时候,主机电源经常会出现烧损的情况,所以在进行维修检测的时候也就占了相当大的比例。例如在1994年的6月,我们发现了32台JK-2H装置故障,其中电源板发生了故障的就占了9台。所以想要使机车的监控装置平稳顺利运行,就必须要解决主机电源的干扰问题。

我们通过一系列科学的故障比对和分析,发现在输入回路和启动回路中的故障比例最高,而这些故障的成因大多来自于外部条件的干扰。我们通过反复调查分析和比对,发现了ND2机车启动的时候最容易出现问题:在机器启动之前蓄电池会提供148V的电压,而当开始启动的时候,电压会骤降到50V以下以带动柴油机的工作。辅助发动机工作后,JK-2H的电源就由辅助发电机提供了,这时候的电源为170V,而当启动开始,电流急剧上升冲击力影响了机器的正常工作甚至损坏主机。为了解决这种情况,我们就必须在JK-2H装置中加装启动机保护电路。一旦发现电源电压过高或过低,JK-2H装置的供电电路就会自动被切断,只有电压恢复正常,整个系统的电路才会重新被接通工作。

当我们在实际生产中运用了加装启动机的方法来进行电路保护时,效果十分显著。在1994年8月的测试中,22台发生故障需要维修的装置中,因为电压过大或电压过小造成的电源板故障为零。

2.2.2抑制速度通道的谐波干扰

在众多信号干扰问题中,速度通道干扰是最严重的。在运行初期如果机器受到了谐波干扰就会出现低速运动中的土条现象。像是JK-2H装置中的速度取样就采用了脉冲计数的方式,速度通道中施密特触发器LM239的取样范围太宽,是干扰信号轻易通过,造成问题。

在这个时候,我们就会用锗管代替D11和D12中的硅管,用0.2V的电压代替原先0.7V的电压。实践证明,这些方式在一直谐波干扰方面效果显著。

2.2.3隔离技术的采用

在机车运行初期,我们通过接口电路的连接来完成系统的输入和输出,接口电路一旦出现接地问题,机车的干扰就会以接口电路的方式串入主机。在整个系统电路中,如果对地电阻太小就会干扰各通路。而如果机车电源的电压过大信号的正常取样就会受到影响,逻辑电路就会发生混乱,甚至造成PAL芯片、RAM存储器中的数据的丢失。所以我们通常会使用1:1变压器将机车的交流信号进行隔离,切断前后级的地环路,隔离会干扰机车的直流信号,保证机车的正常运行。

2.3改进机车测速系统

在常见的SS8型电力机车的LKJ-93型监控装置中,通常会采用 2 轴光电速度传感器的两路 200脉冲/r 的速度信号来防溜。采用合用方案实现速度信号公用虽然解决了速度信号过少不够用的问题,但也因为测速系统的干扰而导致了机车的监控装置显示速度突跳200km/h以上而放风、关机的情况。我们经过检测发现是因为速度通道接地公用而产生了干扰。

基于这种情况,我们就想出了用手柄防溜,这样的话既可以保证速度信号的使用,又将监控装置和微机柜共同使用的第二速度信号屏蔽不再使用,暂时解决了监控装置和微机柜相互干扰的问题。

三、结论

在1997年的时候我们就完成了SS8型电力机车配属,在1999年我们又完成了DF4型机车中监控装置的转型,由传统的JK-2H型转变成了LKJ-93型。到了2004年我们又将DF4型机车的监控装置也已经升级为了LKJ-2000型。现在,我们已经掌握了LKJ—93 型、 LKJ-2000型监控装置的使用。在使用的过程中难免会出现一些意想不到的问题。而在不断的实际维修和分析探讨中我们也总结了一些经验,像是可以从“抑制干扰源”、“破坏干扰途径”、“改进机车测速系统”等几个大方面来减少机车监控装置的干扰问题。但这些抗干扰技术只能消除一部分干扰信号,仍旧存在许多无法消除的干扰,需要我们继续探究。

参考文献

[1]施文钦. 和谐型客运机车走行部故障监测装置干扰排查与对策[A]. .《今日轨道交通》抢鲜版2017年01月[C].:,2017:5.

[2]蒋斌鹏. 基于内燃机车电气控制系统的研究及改进设计[D].西南交通大学,2016.

论文作者:王渊

论文发表刊物:《防护工程》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/6

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