随着铁路的高速发展,信号设备智能化应运而生,信号智能电源屏是一种具有综合化、模块化、智能化、网络化、科技含量高的新型设备。从目前铁路信号智能电源屏的工作情况看,运行基本稳定,但也会出现一些问题,这就要求我们掌握其功能及正确的使用。
　　
　　一、铁路信号智能电源屏的类型、工作原理及功能
　　
　　1.传统的工频电磁式变压器交流电源、硅整流方式的直流电源、工频50Hz,分频为25Hz的变压器式相敏轨道电源,配置南非断路器、西门子接触器后的普通电源屏。
　　
　　2.工频数字型交流稳压电源、高频直流开关电源、电子分频式25Hz轨道电源,配置南非断路器、西门子接触器的“智能”电源屏。
　　
　　3.铁路信号智能电源屏也在向动力供电和信息系统供电的综合UPS不间断供电方向发展。具有辅助智能、遥信遥测功能,全高频、全模块化简约技术的新一代铁路信号智能电源产品将在铁路信号供电中应用。在当今高速铁路设备信号专用的智能屏,由智能电源屏、电池组柜和UPS电源3大部分组成,直接为CTC、RBC、TDCS、计算机连锁等设备供电。
　　
　　4.基本供电功能:按照铁路信号供电的标准,根据不同规模的铁路信号站场、区间设备用电要求,选配不同频率、交直流单元模块,组成满足不同信号设备用电要求的电源屏。
　　
　　5.辅助管理功能:应用计算机和通信技术,实现系统和模块的监测、控制管理、故障报警和记录、分析。
　　
　　二、铁路信号智能电源屏的日常维护
　　
　　在日常使用、维护及故障应急处理中,如果操作不当或处理不当则会造成全站停电,严重影响列车的正常运行。在电源屏的运行中要进行不定期的巡视、检查,发现异状必须及时进行处理。
　　
　　1.系统的检查:电源屏正常工作时,I路、II路电源输入指示灯亮灯,使用电源的I路或II路指示灯亮;所有电源模块上的指示灯亮;监控电源灯亮,故障灯灭;系统正常工作时,应无音响告警。
　　
　　2.查看实时数据:交流电压实时显示数据应与实际测试数据误差不得超过额定值的3%;直流电压实时显示数据应与实际测试数据误差不得超过额定值的2%。三相电压不平衡度≤5%。
　　
　　3.交流调压屏:手动、自动调压功能良好;稳压控制系统故障时,应能手动控制,且输出电压升至420V±5V时,过压保护装置应及时动作,切断升压回路。
　　
　　4.应对电源屏采取的对地绝缘防护系统进行检查,各部防雷元器件良好,安全防护地线良好并符合要求。
　　
　　三、铁路信号智能电源屏故障的查找程序
　　
　　1.调阅告警信息:首先调阅监测模块告警信息,找到哪个电源故障。
　　
　　2.看面板的指示灯:如果是模块故障,一般模块面板指示灯会亮故障红灯,如果模块指示灯全部灭掉,则可能是模块彻底坏掉或该模块输入断路器掉闸。
　　
　　3.检查断路器的状况:如果对应告警电源模块工作状态正常,那么可能是输出断路器断开。特殊情况,如果告警信息提示稳压模块故障,那么此稳压模块所供的电源模块会全部断电并故障报警,此时只需观察稳压模块的面板的指示灯的工作状态。最后,如果经查看模块工作指示灯工作正常,那么需要检查对应此输出电源的空开是否断开;如果模块灭灯需检查输入空开是否掉闸。
　　
　　四、倒路基本操作及发生故障后的处理
　　
　　1.一、二路电源的转换:
　　
　　一路电源(作为主用),那么一路输入模块的指示灯应为:有电指示灯为红灯亮,工作指示灯为绿灯亮;二路为:有电指示灯为红灯亮,工作指示灯为灭灯状态。在确定二路电源(备用)工作正常时,一路转二路时按一路输入模块上的转换按钮,就回转到二路供电。同理可以二路转一路。
　　
　　2.一、二路电源输入模块故障的处理:
　　
　　当其中一路输入模块故障时,会自动转自另一路输入模块(工作正常)供电,需将正常使用的这一路直供拉下,防止该路模块也故障,导致停电事故。当其中一路电源停电,另一路输入模块故障,会导致停电,应急处理方法为直接拉下模块故障这一路电源。
　　
　　3.电源输入模块的更换:
　　
　　应断开故障模块对应的这路输入电源开关,将正常使用的另一路电源直供上;然后取下故障模块,将新模块插入,将该路输入电源空开合上,确定新模块工作正常后将直供断开。
　　
　　4.稳压模块故障的更换方法:
　　
　　先确保要更换的稳压模块输出打到直供上,然后将此稳压模块所对应的输入空开断掉,取出稳压模块;换上新稳压模块,合上输入空开,观察稳压模块工作状态,看监测报警是否恢复正常,如正常则将直供开关打到稳压输出位置。
　　
　　5.25Hz电源屏主屏、备屏的转换方法:
　　
　　25Hz屏使用主电路输出,当主电路需要转换到备用电路上使用时,应首先将断路器1K(分频器主备转换)向下扳动,指示灯3LD(备轨道分频)、4LD(备局部分频)亮灯,然后断开2K(轨道1或3主用)、3K(轨道2或4主用),滑板滑到左侧,闭合5K(轨道1或3备用),闭合6K(轨道2或4备用),同时将4K(局部输出主备转换)向下扳动。(主轨道输入1DK断路器,主局部输入2DK断路器,备轨道输入3DK断路器,备局部输入4DK断路器,局部1或3输出5DK断路器,局部2或4输出6DK断路器,平时在闭合位置即可)。
　　
　　五、应用案例
　　
　　2020年3月22日11:25分,X站电务值班员李某接车站通知“11:24分Y站至X站上下行3836、3626、3831、3823通过信号机及X站至Z站间上下行线3934、3924、3912、3902、3982、3919、3909、3899、3887、3877、3882通过信号机灭灯,瞬间恢复”。李某接到通知后及时到运转室确认故障现象,利用微机监测和TDCS设备对故障进行回放。
　　
　　经回放TDCS发现11:24:16-11:24:21,X站管内上下行3836、3626、3831、3823、3934、3924、3912、3902、3982、3919、3909、3899、3887、3877、3882等15架通过信号机灭灯,区间信号机防护的16个区段闪红光带。
　　
　　经查看微机监测发现11:23:11-11:27:42电力I路停电,如图1所示:
　　
　　进一步回放X站微机监测发现在11:23:11--11:23:12一路输入电源B相电压由233V瞬间升高至264V,超出输入电源允许偏差范围,根据《维规》12.2.1电源屏共同要求:输入电源允许偏差在220V(+15%～-20%)即253～176V,电源电压曲线如图2所示:
　　
　　分析为外网电源电压瞬间升高,超出电源屏输入电源电压允许范围,造成区间电源屏电源模块保护,导致X站管内15架通过信号机灭灯,区间信号机防护的16个区段闪红光带。
　　
　　作者简介
　　
　　谷丰,中国铁路北京局集团公司石家庄电务段高级工程师,西南交通大学工程硕士,研究方向为电气工程专业自动化方向。
　　
　　编辑：Harris