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鐵路信號智能電源屏的使用與維護
  • 本文簡單介紹了鐵路信號智能電源的類型、工作原理及功能,以及日常使用與維護,并通過具體實例對常見的設備故障應急處理方法及流程進行描述。
  • 隨著鐵路的高速發展,信號設備智能化應運而生,信號智能電源屏是一種具有綜合化、模塊化、智能化、網絡化、科技含量高的新型設備。從目前鐵路信號智能電源屏的工作情況看,運行基本穩定,但也會出現一些問題,這就要求我們掌握其功能及正確的使用。
      
      一、鐵路信號智能電源屏的類型、工作原理及功能
      
      1.傳統的工頻電磁式變壓器交流電源、硅整流方式的直流電源、工頻50Hz,分頻為25Hz的變壓器式相敏軌道電源,配置南非斷路器、西門子接觸器后的普通電源屏。
      
      2.工頻數字型交流穩壓電源、高頻直流開關電源、電子分頻式25Hz軌道電源,配置南非斷路器、西門子接觸器的“智能”電源屏。
      
      3.鐵路信號智能電源屏也在向動力供電和信息系統供電的綜合UPS不間斷供電方向發展。具有輔助智能、遙信遙測功能,全高頻、全模塊化簡約技術的新一代鐵路信號智能電源產品將在鐵路信號供電中應用。在當今高速鐵路設備信號專用的智能屏,由智能電源屏、電池組柜和UPS電源3大部分組成,直接為CTC、RBC、TDCS、計算機連鎖等設備供電。
      
      4.基本供電功能:按照鐵路信號供電的標準,根據不同規模的鐵路信號站場、區間設備用電要求,選配不同頻率、交直流單元模塊,組成滿足不同信號設備用電要求的電源屏。
      
      5.輔助管理功能:應用計算機和通信技術,實現系統和模塊的監測、控制管理、故障報警和記錄、分析。
      
      二、鐵路信號智能電源屏的日常維護
      
      在日常使用、維護及故障應急處理中,如果操作不當或處理不當則會造成全站停電,嚴重影響列車的正常運行。在電源屏的運行中要進行不定期的巡視、檢查,發現異狀必須及時進行處理。
      
      1.系統的檢查:電源屏正常工作時,I路、II路電源輸入指示燈亮燈,使用電源的I路或II路指示燈亮;所有電源模塊上的指示燈亮;監控電源燈亮,故障燈滅;系統正常工作時,應無音響告警。
      
      2.查看實時數據:交流電壓實時顯示數據應與實際測試數據誤差不得超過額定值的3%;直流電壓實時顯示數據應與實際測試數據誤差不得超過額定值的2%。三相電壓不平衡度≤5%。
      
      3.交流調壓屏:手動、自動調壓功能良好;穩壓控制系統故障時,應能手動控制,且輸出電壓升至420V±5V時,過壓保護裝置應及時動作,切斷升壓回路。
      
      4.應對電源屏采取的對地絕緣防護系統進行檢查,各部防雷元器件良好,安全防護地線良好并符合要求。
      
      三、鐵路信號智能電源屏故障的查找程序
      
      1.調閱告警信息:首先調閱監測模塊告警信息,找到哪個電源故障。
      
      2.看面板的指示燈:如果是模塊故障,一般模塊面板指示燈會亮故障紅燈,如果模塊指示燈全部滅掉,則可能是模塊徹底壞掉或該模塊輸入斷路器掉閘。
      
      3.檢查斷路器的狀況:如果對應告警電源模塊工作狀態正常,那么可能是輸出斷路器斷開。特殊情況,如果告警信息提示穩壓模塊故障,那么此穩壓模塊所供的電源模塊會全部斷電并故障報警,此時只需觀察穩壓模塊的面板的指示燈的工作狀態。最后,如果經查看模塊工作指示燈工作正常,那么需要檢查對應此輸出電源的空開是否斷開;如果模塊滅燈需檢查輸入空開是否掉閘。
      
      四、倒路基本操作及發生故障后的處理
      
      1.一、二路電源的轉換:
      
      一路電源(作為主用),那么一路輸入模塊的指示燈應為:有電指示燈為紅燈亮,工作指示燈為綠燈亮;二路為:有電指示燈為紅燈亮,工作指示燈為滅燈狀態。在確定二路電源(備用)工作正常時,一路轉二路時按一路輸入模塊上的轉換按鈕,就回轉到二路供電。同理可以二路轉一路。
      
      2.一、二路電源輸入模塊故障的處理:
      
      當其中一路輸入模塊故障時,會自動轉自另一路輸入模塊(工作正常)供電,需將正常使用的這一路直供拉下,防止該路模塊也故障,導致停電事故。當其中一路電源停電,另一路輸入模塊故障,會導致停電,應急處理方法為直接拉下模塊故障這一路電源。
      
      3.電源輸入模塊的更換:
      
      應斷開故障模塊對應的這路輸入電源開關,將正常使用的另一路電源直供上;然后取下故障模塊,將新模塊插入,將該路輸入電源空開合上,確定新模塊工作正常后將直供斷開。
      
      4.穩壓模塊故障的更換方法:
      
      先確保要更換的穩壓模塊輸出打到直供上,然后將此穩壓模塊所對應的輸入空開斷掉,取出穩壓模塊;換上新穩壓模塊,合上輸入空開,觀察穩壓模塊工作狀態,看監測報警是否恢復正常,如正常則將直供開關打到穩壓輸出位置。
      
      5.25Hz電源屏主屏、備屏的轉換方法:
      
      25Hz屏使用主電路輸出,當主電路需要轉換到備用電路上使用時,應首先將斷路器1K(分頻器主備轉換)向下扳動,指示燈3LD(備軌道分頻)、4LD(備局部分頻)亮燈,然后斷開2K(軌道1或3主用)、3K(軌道2或4主用),滑板滑到左側,閉合5K(軌道1或3備用),閉合6K(軌道2或4備用),同時將4K(局部輸出主備轉換)向下扳動。(主軌道輸入1DK斷路器,主局部輸入2DK斷路器,備軌道輸入3DK斷路器,備局部輸入4DK斷路器,局部1或3輸出5DK斷路器,局部2或4輸出6DK斷路器,平時在閉合位置即可)。
      
      五、應用案例
      
      2020年3月22日11:25分,X站電務值班員李某接車站通知“11:24分Y站至X站上下行3836、3626、3831、3823通過信號機及X站至Z站間上下行線3934、3924、3912、3902、3982、3919、3909、3899、3887、3877、3882通過信號機滅燈,瞬間恢復”。李某接到通知后及時到運轉室確認故障現象,利用微機監測和TDCS設備對故障進行回放。
      
      經回放TDCS發現11:24:16-11:24:21,X站管內上下行3836、3626、3831、3823、3934、3924、3912、3902、3982、3919、3909、3899、3887、3877、3882等15架通過信號機滅燈,區間信號機防護的16個區段閃紅光帶。
      
      經查看微機監測發現11:23:11-11:27:42電力I路停電,如圖1所示:
      
      進一步回放X站微機監測發現在11:23:11--11:23:12一路輸入電源B相電壓由233V瞬間升高至264V,超出輸入電源允許偏差范圍,根據《維規》12.2.1電源屏共同要求:輸入電源允許偏差在220V(+15%~-20%)即253~176V,電源電壓曲線如圖2所示:
      
      分析為外網電源電壓瞬間升高,超出電源屏輸入電源電壓允許范圍,造成區間電源屏電源模塊保護,導致X站管內15架通過信號機滅燈,區間信號機防護的16個區段閃紅光帶。
      
      作者簡介
      
      谷豐,中國鐵路北京局集團公司石家莊電務段高級工程師,西南交通大學工程碩士,研究方向為電氣工程專業自動化方向。
      
      編輯:Harris


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