張治國(guó) 楊園園 焦長(zhǎng)宇 王欣

摘 要 大站信號(hào)直流電源屏無論是在電氣集中聯(lián)鎖還是在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖，都需要為鐵路大站中的直流信號(hào)設(shè)備供電，大站信號(hào)直流電源屏一定要保障能夠不停地供電，并且不受外部電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)荷變動(dòng)的影響，確保行車安全。信號(hào)設(shè)備不同，使用條件也各不相同，對(duì)供電電源電壓和頻率的穩(wěn)定性具有一定的要求，而且必須確保供電的安全。

關(guān)鍵詞 三相全波整流 繼電器動(dòng)作電源 直流轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電源電路 指示燈電路模塊

中圖分類號(hào)：TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2020）04-0011-03

鐵路信號(hào)電源屏是為鐵路信號(hào)設(shè)備供電的重要設(shè)備，是鐵路信號(hào)系統(tǒng)正常運(yùn)行的保證，也是鐵路運(yùn)輸安全運(yùn)行的基本保障，由于電源不可靠，造成信號(hào)設(shè)備不能正常工作，輕則打亂正常運(yùn)輸秩序，重則會(huì)導(dǎo)致列車脫軌、顛覆或沖突，將造成極其嚴(yán)重的行車事故，帶來不可挽回的損失。

鐵路信號(hào)大站直流電源屏主要為大站直流信號(hào)設(shè)備供電，為直流信號(hào)繼電器、直流轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電源和閉塞電路供電。大站信號(hào)直流電源屏首先要保證供電的可靠性，確保供電的正常;其次，大站信號(hào)直流電源屏要確保提供的電壓穩(wěn)定，不能因外電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)荷變動(dòng)而影響直流信號(hào)設(shè)備正常的工作;再次，大站信號(hào)直流設(shè)備要保證供電設(shè)備安全，不能使電設(shè)備燒壞或影響其正常工作。同時(shí)，確保工作人員的安全，不能出現(xiàn)危及電務(wù)人員的安全隱患[1]。

鐵路信號(hào)大站直流電源屏主要有繼電器動(dòng)作電源模塊、直流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電源模塊、閉塞電路模塊和指示燈電路模塊四大模塊構(gòu)成，各個(gè)模塊各盡其職，發(fā)揮各自的作用。

1 繼電器動(dòng)作電源模塊

該電路模塊主要為直流信號(hào)繼電器供電。主要包括三部分：三相全波整流電路、過流防護(hù)電路和過壓防護(hù)電路。其主要器件中1ZK、3ZK為斷路器，JDB為三相變壓器，1GZ為三相整流橋，1FL為分流器，JDJ為直流無極繼電器。

電路的主要工作原理是采用三相三線制將380V的三相交流電加到1ZK上，然后供到三相變壓器JDB上，三相變壓器采用星形接法;三相變壓器變壓以后供給三相整流橋1GZ，經(jīng)過1GZ整流以后，通過1GZ的“+”端子輸出直流電，經(jīng)過3ZK將直流電供給所需的直流信號(hào)繼電器上。電壓表用來檢測(cè)輸出電壓的大小，電流表用來測(cè)量輸出電流的大小。而JDJ繼電器主要用來控制供電是否正常指示燈。

1.1 三相全波整流電路

三相全波整流電路有六個(gè)整流二極管構(gòu)成;三相全波整流電路導(dǎo)電規(guī)律是由電壓最高的一相出發(fā)，經(jīng)過有關(guān)的整流元件和負(fù)載，回到電壓最低的一相去。在負(fù)載上就得到較為平直的電壓，其瞬時(shí)值就是瞬間的線電壓，負(fù)載上電壓的平均值比變壓器副邊的相電壓有效值提高了2.34倍。

三相全波整流電路的輸出電壓比較平直，脈動(dòng)系數(shù)僅為0.057，而單相半波整流電流為1.57，單相全波整流電路為0.67，所以本電路沒有濾波電路。每隔1/6周期，三相電壓的高低對(duì)比發(fā)生一次變化，整流二極管的導(dǎo)電順序就變動(dòng)一次，每次只變動(dòng)導(dǎo)通兩個(gè)管子中的一個(gè)，每個(gè)二極管在一個(gè)周期中只有1/3時(shí)間是導(dǎo)通的。因此，流過每個(gè)二極管的平均電流只是負(fù)載電流的1/3。各個(gè)二極管所承受的最高反向電壓發(fā)生在線電壓的最大值時(shí)，為相電壓最大值的倍，也就是說輸出電壓平均值的1.05倍。

1.2 過流防護(hù)電路

在整流電路發(fā)生過載、負(fù)載短路或元件短路的情況下，流過整流元件的電流往往超過額定值很多倍，就有可能損壞整流元件，因此必須采取過流防護(hù)保護(hù)，可采用斷路器來進(jìn)行過流防護(hù)。輸入斷路器1ZK用來防護(hù)元件短路的情況，輸出斷路器3ZK用來防護(hù)過載和負(fù)載短路的情況。過流時(shí)，斷路器分?jǐn)?，斷開電源，從而使整流電路得到防護(hù)。

1.3 過壓防護(hù)電路

接通或斷開整流電路以及斷路器分?jǐn)?、電源?cè)侵入的浪涌電壓等，都會(huì)造成過電壓，將超過額定值許多倍，過電壓會(huì)擊穿整流元件，為此在整流電路輸出端并聯(lián)了C1和R1串聯(lián)而成的浪涌吸收器，來進(jìn)行過壓防護(hù)。

直流電壓表V1和直流電流表A1用來測(cè)量輸出電壓和電流，和A1并聯(lián)的是分流器1FL。在測(cè)量較大的直流電流時(shí)，用分流器來擴(kuò)大電流表的量程，因分流器分流，流過電流表的電流只是其中一部分，這是分流器和電流表精密配合的體現(xiàn)。

三相全波整流電路額定輸出電壓為24V，改變整流變壓器JDB原邊的抽頭可獲得26V、28V。

2 直流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電源模塊

該電路模塊主要為直流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)供電。主要包括三部分：三相全波整流電路、過流防護(hù)電路和過壓防護(hù)電路。其主要器件中2ZK、4ZK為斷路器，DZB為三相變壓器，2GZ為三相整流橋，2FL為分流器，DZJ為直流無極繼電器。

電路的主要工作原理是采用三相三線制將380V的三相交流電加到2ZK上，然后供到三相變壓器DZB上，三相變壓器DZB采用星形接法;變壓以后供給三相整流橋2GZ，經(jīng)過2GZ整流以后，通過2GZ的“+”端子輸出直流電，經(jīng)過4ZK將直流電供給所需的直流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)（如圖1）。電壓表用來檢測(cè)輸出電壓的大小，電流表用來測(cè)量輸出電流的大小，而DZJ繼電器主要用來控制供電是否正常指示燈。

三相全波整流電路的工作原理與直流繼電器動(dòng)作電源模塊的原理一樣，只不過通過引入三相三線制的380V交流電，經(jīng)三相全波整流，輸出220V直流電，供給電動(dòng)轉(zhuǎn)轍。同時(shí)選用的器件的容量、規(guī)格有差異。通過改變整流變壓器DZB的不同抽頭，可獲得210V、230V和240V電壓[2]。

而過流防護(hù)電路和過壓防護(hù)電路與直流繼電器動(dòng)作電源模塊的原理一樣，只不過選用的器件的容量、規(guī)格有差異，在此不詳細(xì)敘述。

3 閉塞電路模塊

閉塞電源模塊由變壓器ZFB隔離、變壓，其副邊有四個(gè)線圈，其中線圈Ⅱ的輸出經(jīng)過整流器4GZ供給閉塞電源I，線圈Ⅲ的輸出經(jīng)過整流器5GZ供給閉塞電源Ⅱ，線圈Ⅳ的輸出經(jīng)過整流器6GZ供給上行方向電源，線圈Ⅳ的輸出經(jīng)過整流器7GZ供給下行方向電源。各個(gè)線圈都有24V、36V、48V、60V的不同抽頭，可根據(jù)實(shí)際需要選用。其主要器件中9ZK、5ZK、6ZK、7ZK、8ZK為斷路器，ZFB為單相變壓器，4GZ、5GZ、6GZ、7GZ為單相整流橋，Z1J、Z1J、SFJ、XFJ為直流無極繼電器。W1、W2為電位器。

電路的主要工作原理是將220V的單相交流電電加到9ZK上，然后供到單相相變壓器ZFB上;變壓以后分別供給單相整流橋4GZ、5GZ、6GZ、7GZ，經(jīng)過4GZ、5GZ、6GZ、7GZ整流以后，通過4GZ、5GZ、6GZ、7GZ的“+”端子輸出直流電，經(jīng)過5ZK、6ZK、7ZK、8ZK將直流電供給所需的閉塞電路上。而Z1J、Z1J、SFJ、XFJ繼電器主要用來控制供電是否正常的指示燈（如下圖3）。

4 指示燈電路模塊

指示燈電路模塊主要用來指示繼電器動(dòng)作電源模塊、直流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電源模塊和閉塞電路模塊是否正常供電。DB為點(diǎn)燈變壓器，向各表示燈提供電源。

電路的主要工作原理是將220V的單相交流電電加到10ZK上，然后供到單相相變壓器DB上;變壓以后分別供給1BD、2BD、3BD、4BD、5BD、6BD。

當(dāng)繼電器動(dòng)作電源模塊給直流繼電器供電正常時(shí)，JDJ繼電器勵(lì)磁吸起，其指示燈1BD亮;當(dāng)直流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電源模塊給直流轉(zhuǎn)轍機(jī)供電正常時(shí)，DZJ繼電器勵(lì)磁吸起，其指示燈2BD亮;當(dāng)閉塞電路模塊中閉塞I供電正常時(shí)，Z1J繼電器勵(lì)磁吸起，其指示燈3BD亮;當(dāng)閉塞電路模塊中閉塞Ⅱ供電正常時(shí)，Z2J繼電器勵(lì)磁吸起，其指示燈4BD亮;當(dāng)閉塞電路模塊中上行方向供電正常時(shí)，SFJ繼電器勵(lì)磁吸起，其指示燈5BD亮;當(dāng)閉塞電路模塊中下行方向供電正常時(shí)，XFJ繼電器勵(lì)磁吸起，其指示燈6BD亮;其中SFJ電路中串聯(lián)W1電位器，XFJ電路中串聯(lián)W2電位器，主要目的是為了調(diào)整它們的動(dòng)作值（如上圖2）。

參考文獻(xiàn)：

[1] 林瑜筠.鐵路信號(hào)電源[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2016.

[2] 蔡小平.鐵路信號(hào)電源設(shè)備維護(hù)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2019.

（西安交通工程學(xué)院，陜西 西安 710065）