专利名称：道岔诊断方法和道岔诊断装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的道岔诊断方法和一种如权利要求3前序部分所述的道岔诊断装置。这样一种方法和这样一种装置在Signal und Draht(91)3/99第34页上有记载。
道岔故障可引起费时费力的行车阻碍。当今利用现代技术已在很大程度上避免了这种阻碍。利用道岔诊断系统可识别在道岔区域内发生的在线路上部建筑技术(oberbautechnischen)和安全技术方面的故障，并且早在其形成阶段就能多次识别出。这种预防性道岔诊断开启了这样的可能性，即，可通过一个时间优化的监控装置有针对性地并定量地控制防止一个道岔发生故障。这除了减少了道岔的维护费用外，还尤其通过减少因保养维修和道岔故障引起的行车阻碍，提高了铁道线路的可用性。
上述由Signal und Draht期刊公开的道岔诊断装置由电压互感器和贯通电流互感器(Durchsteckstromwandler)组成。在一个道岔进行转换时，这些互感器可测取传动电动机的馈电线路中的电压和电流。一个微型计算机利用这些测取参数可计算出道岔驱动电机所消耗的有效功率随时间的变化曲线。该有效功率随电动机扭矩或转辙力的增长线性增大。该诊断系统分析该有效功率曲线的信息特征以及该有效功率曲线随时间的变化。通过如下参数来给出诊断信息-在道岔解锁行程期间的功率；-在道岔尖轨运动期间的功率(转辙力)；-在道岔锁闭行程期间的功率；-电压波形；-三相交流电流的对称性和电流曲线的变化。
道岔诊断系统给出如下信息-线路上部建筑技术方面的道岔状态(尖轨残余应力，运动部件难扳动，因磨损被卡住)；-安全维护技术方面的保养维修状态(电动机磨损，开关接点损耗，电缆被破坏，转辙力改变)以及
-道岔的养护状态(对道岔的滑床板的润滑)。
由(道岔和信号)集中装置监测转辙机的最终位置。为此设有一些通过馈电线路、电动机绕组和电动转辙机的转接接点构成的监控回路。它们通常由一个直流电压源馈电。只要监控直流电流远远高于由道岔诊断系统消耗的漏泄电流，由该监控直流电流导出的监控报告就和所监控的道岔的运行状态相符。这在继电器式信号集中装置和早期的电子控制集中信号楼中就是这样的情况。但最近监控技术得到了发展，其中利用比目前技术中低许多的监控电流就足矣。这种现代化监控技术所采用的监控电流的数量级和道岔诊断装置所消耗的电流值的数量级一样。但在受到特别低的监控电流监控的转辙机上采用诊断装置，却可能导致监控报告被诊断装置所消耗的漏泄电流明显歪曲。诊断装置因此可能对铁路运营造成不利影响。
本发明要解决的技术问题在于提供一种道岔诊断方法，它也可应用在那些受到特别低的监控电流监控的转辙机上。此外，本发明所要解决的另一技术问题是提供一种相应的道岔诊断装置。
上述技术问题通过权利要求1和权利要求3所述技术特征来解决。
因此，除了电动转辙机固有的转换期间之外，但凡涉及会给监控电路带来电流负荷的馈电引线，道岔诊断装置的输入侧都应与转辙机的馈电线路隔离开来。这样可减少诊断装置在一段时间内的电流消耗(在这段时间内电流消耗无论如何都不为零值)，从而不再对监控电流有影响。诊断装置与一个转辙机的馈电线路脱耦优选通过一个开关来实现，该开关设置在从馈电线路到一个测量或分析装置的用于检测供电电压的输入端的馈电引线中。作为开关尤其可考虑继电器接点。比较有利地可由所述分析装置来对操纵该接点的继电器进行控制，更确切地说根据由该分析装置确定的输入转辙机的馈电线路中的馈电电流来进行控制。当转辙机启动和转换时的馈电电流超过一预定阈值时，就接通该开关，诊断装置利用随后所消耗的电流和电压值求出转辙机的实际有效功率。在转辙机到达最终位置时，由驱动电机消耗的馈电电流急剧下降，诊断装置通过所述由其控制的继电器重新将所述用于电压监测的馈电引线断开。
所述诊断装置可安设在所述集中装置中并优选配备给各转辙机的调节和监控装置或组装在其中。但也可以将道岔诊断所需的电流和电压值在各转辙机的附近现场输送到分散设置在其周围的一些组件那儿，然后可在那儿对由此所获得的数据先进行预处理，之后再在多个转辙机共用的一个诊断装置中进行分析处理。既可通过铜芯导线或光纤导线将数据有线传输到该公共诊断装置中也可借助无线电来进行无线传输。
下面借助附图
对本发明的一优选实施方式予以详细说明。
附图示出一个没有示出的转辙机的驱动电机M，它从一个远方的(信号)集中装置的调节部件ST那儿获得用于转换或转辙的电能。该电能源自于一个交流电网并且通过馈电导线L1，L2，L3和零线N被输入该驱动电机M中。用于接通和断开电动机M的控制开关元件在附图中没有示出。驱动电机的终端位置受到至少一个监控回路的监控，该回路由去往驱动电机的馈电线路、电动机绕组以及在该电动机中设置的转接接点构成。在此，可以用很低的直流电流进行监控。
为了能够对道岔的运行状态和转辙机以及控制它的开关件的运行性能作出报告，设有一个与相应驱动装置相配置的道岔诊断装置。它基本上由一个分析装置B组成。由该分析装置测取可在转辙机的馈电线路上采集到的电流和电压值，并直接对其进行分析或将其再输送到一个串接在后的中央分析装置。然后通过测算出转辙机在其启动和转换期间所转换的有效功率，作出关于所监控的转辙机的运行性能的报告，其中，要将当时确定出的有效功率特性曲线与相应存储的参考值或参考值范围进行比较；然后确定其偏差大小、方向和趋势并将其用于面向需求的保养维护。电流互感器SW1至SW3用于测取电动机所消耗的电流，它们设计成贯通电流互感器并围绕供电导线L1至L3。这些电流互感器将与所检测的导线中流动的馈电电流相对应的电压值输送给分析装置。为了检测供电电压，馈电导线L1至L3通过单独的馈电引线Z与分析装置B连接，其中，在馈电引线中连接有保险丝SI。
所述仅仅与馈电导线感应耦连的、用于探测与馈电电流相应的电压的馈电引线不会对道岔回路造成负载，在通常向馈电线路中加载一监控直流电流的监控阶段，这种馈电引线尤其不会对道岔回路造成电流负载；但与馈电导线电流相连的、用于探测与馈电电流相应的电压的馈电引线却不是这样，因为基于它与馈电导线的连接方式，可能通过它从馈电导线中抽取出一尽管比较小的电流并输送到分析装置。这种电流抽取效应在监控阶段也有可能发生，从而会导致道岔监控回路的监测结果值被不期望地歪曲。
因此按照本发明，在馈电线路和分析装置之间的至少那些在驱动电机关停时可将电流导引到分析装置中的馈电引线，在驱动电机的静止间歇阶段应当被断开，也就是说，分析装置从馈电线路中获取到的电流值在这期间完全中断或至少减少到一个非临界的极低值。为此目的在馈电引线中接入一些用于测算电压的开关S*。这些开关优选设计成一个或多个并联的继电器S的继电器接点。当在电动转辙机的启动或转换阶段有一相应的馈电电流流过至少一个驱动电机绕组时，这些开关S*接通，当电动机停止工作并中断馈电时，这些开关就断开。用于操纵开关的控制信息可由所述集中装置来提供；但也可由驱动电机或分析装置来生成这样的控制信息，该分析装置为此通过电流互感器SW1至SW3来测取在转辙机启动和转换时流入馈电导线L1至L3中的馈电电流。
由于分析装置在转辙电机的静止间歇期间没有从去往受监控的转辙机的馈电导线中获取电流或者只是获取到很低的电流，因而集中装置的监控电流不会因掺杂分析装置的漏泄电流而被歪曲或仅仅受到不值一提的掺杂歪曲。由此使得集中装置的监控结果精确地符合受监控转辙机当时的状态。
对于从馈电电路中耦接输出的电流和电压值的分析优选在一个设置在集中装置的分析装置中进行。但也可以在转辙机附近或在集中装置和转辙机之间的任一地点现场进行这样的分析。相应的电流和电压测值或由此构成的有效功率值可现场予以暂存并且可按预定的时间间隔被读取出，以便有线或无线传输给一个为多个转辙机所共用的分析装置中。该分析装置可对许多转辙机进行诊断分析。
在图示实施方式中，受监控转辙机的驱动电动机设计成三相交流电动机。但本发明并不限于仅用于监控三相交流电动机，而是可以比较有利地同样应用在其它任意类型的转辙机上，例如也可应用在那些由一个单相电网或一个直流电源供电的转辙机上，在这后面一种情况下，用于测取取决于馈电电流的有关参数的测量器件例如可设计为霍耳信号发生器。
但原则上也可以例如通过连接在馈电导线中的低欧姆测量电阻来测取相应的与电流相关的参数值。如果期望漏泄电流也经过为生成与电流相关的信号所必需的馈电引线而流入分析装置中，就需要将在这些馈电引线中接入的用于按照需要断开该馈电引线的相应开关接通。可由所述集中装置或转辙机来控制开关的这种接通。
权利要求
1.一种道岔诊断方法，其中，对于转辙机转换期间在一个转辙电动机的馈电导线上流过的电流和电压进行测量并对它们随时间的变化进行分析，其特征在于，在相关转辙机的启动和/或转换阶段之外，至少将那些通过它们可将在至少一根馈电导线(L1至L3)上测取到的电压测值输送给一个分析装置(B)的馈电引线(Z)断开。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在转辙机的馈电导线中存在一流动的馈电电流是断开所述馈电引线的准则。
3.一种道岔诊断装置，它具有一些连接在道岔转辙机的馈电导线和一个分析装置之间的馈电引线，该分析装置可对至少一给一个道岔转辙机供电的供电电压以及至少一个从一根馈电导线中耦合输出的与电流相关的监控电压进行分析，其特征在于，至少在那些为测量电压所设置的所述馈电引线中(Z)接入开关(S*)，该开关或这些开关在转辙机的启动和转换阶段闭合，在转换阶段之外则断开。
4.如权利要求3所述的道岔诊断装置，其特征在于，所述开关(S*)由继电器接点构成。
5.如权利要求4所述的道岔诊断装置，其特征在于，所述继电器接点(S*)可受到一个或多个相互并联的继电器(S)的控制。
6.如权利要求3至5中任一项所述的道岔诊断装置，其特征在于，所述分析装置(B)根据在道岔转辙机的至少一根馈电导线(L1至L3)中的馈电电流值大小，对所述开关进行控制，其中，所述分析装置在馈电电流高于一个预定的限值时使所述开关闭合，而在馈电电流低于一个预定的较低限值时则使所述开关断开。
7.如权利要求3至6中任一项所述的道岔诊断装置，其特征在于，所述分析装置(B)设置在一个信号集中装置中并配置给相关转辙机的调节和监控装置。
8.如权利要求3至6中任一项所述的道岔诊断装置，其特征在于，多个转辙机的馈电引线分别当场导引到一个获取测值的组件中，并且有一个为多个转辙机所共用的分析装置用于调用和分析由所述这些组件探测到的电压值或通过预处理这些电压值得到的数据。
9.如权利要求8所述的道岔诊断装置，其特征在于，所述由组件探测到的并且可能被其预处理过的数据被有线或无线传输到一个共同的分析装置中。
10.如权利要求1至9中任一项所述的道岔诊断装置，其特征在于，由多个感应耦合或磁耦合在馈电导线上的传感器(SW1，SW2，SW3)来测取这些馈电导线(L1，L2，L3)中的馈电电流。
全文摘要
为了使在道岔转辙机停止工作时流入一个道岔诊断系统的分析装置中的漏泄电流不致歪曲对于该转辙机的监控结果，该分析装置在该转辙机的启动和转换阶段至少部分地从该转辙机的馈电导线上断开。这可以通过接入到去往分析装置(B)的馈电引线(z)中的一些开关(S
文档编号B61L7/06GK1427783SQ01809078
公开日2003年7月2日 申请日期2001年5月3日 优先权日2000年5月5日
发明者海因茨·库茨尔, 麦克尔·帕布斯特 申请人:西门子公司