趙雪燕

江蘇徐州沛縣大屯煤電公司 江蘇徐州 221611

構(gòu)建鐵路信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備的主要目的就是想要實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行狀態(tài)以及其他各方面情況的有效監(jiān)測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行的有效管理，為列車的運(yùn)行效率提供有效地保障[1]。而對(duì)于鐵路信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備來說，智能電源在其中占據(jù)非常重要的地位，鐵路信號(hào)智能電源屏的設(shè)計(jì)對(duì)現(xiàn)代化先進(jìn)的電力電子技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，技術(shù)應(yīng)用具有較強(qiáng)的安全性。

1 鐵路信號(hào)電源屏的結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)

1.1 鐵路信號(hào)電源屏的組成結(jié)構(gòu)

從柜機(jī)前面板上看，電源屏機(jī)柜的結(jié)構(gòu)有三部分組成：輸入配電單元、模塊單元及輸出配電單元。輸入配電將外網(wǎng)電能引入電源屏并進(jìn)行監(jiān)測(cè)和切換控制。模塊單元通過整流、逆變等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)向負(fù)載輸出特定的電能。輸出配電主要用途是將接觸器直接輸送來的電能輸送給下一級(jí)電源柜或是將經(jīng)模塊變換后的電能輸送給負(fù)載[2]。

從功能上劃分，智能電源屏可劃分為配電、模塊、防雷及監(jiān)控四部分。鼎漢信號(hào)電源屏輸入輸出都采用了比較完善的防雷系統(tǒng)，同時(shí)考慮信號(hào)設(shè)備復(fù)雜的工作環(huán)境，系統(tǒng)給室外設(shè)備供電的輸出也設(shè)有一級(jí)輸出防雷，保證系統(tǒng)在惡劣的環(huán)境下可靠工作。監(jiān)控系統(tǒng)采用三級(jí)集散式監(jiān)控體系，各級(jí)監(jiān)控自成體系，下級(jí)監(jiān)控保證在上級(jí)監(jiān)控故障或不存在時(shí)能獨(dú)立工作，產(chǎn)生告警信息；下級(jí)監(jiān)控可以對(duì)上級(jí)監(jiān)控的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總處理。

1.2 鐵路信號(hào)電源屏的技術(shù)特點(diǎn)

高可靠性。整機(jī)所采用的散熱方式為自然散熱、自然冷卻，這樣便能夠避免由于風(fēng)扇所發(fā)生的故障對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成的不利影響；電源屏所應(yīng)用的相關(guān)元器件都是降額應(yīng)用的，這樣便能夠一定程度上延長元器件的應(yīng)用壽命，有利于系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的更進(jìn)一步提高；電源屏的系統(tǒng)模塊應(yīng)用的冗余設(shè)計(jì)。其交流模塊應(yīng)用了1+1的熱機(jī)備份，同時(shí)直流模塊所采用的備份方式也為N+1并聯(lián)，同樣能夠?yàn)橄到y(tǒng)運(yùn)行的可靠性提供有效地保障，通常情況下電源屏應(yīng)用壽命能夠在15年以上。安全可靠，系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合國際安全標(biāo)準(zhǔn)-EN60950。

保護(hù)完善。系統(tǒng)自身具備良好的輸入過欠壓保護(hù)功能，同時(shí)對(duì)于系統(tǒng)的輸入以及輸出都能夠提供相應(yīng)的保護(hù)，對(duì)于較為特殊的支路可以為其設(shè)置相應(yīng)的短路切除板線；在系統(tǒng)的輸入以及輸出方面也設(shè)置了相應(yīng)的防雷措施，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)雷擊的有效防護(hù)；模塊自身也具備多個(gè)方面的保護(hù)功能，比如輸出過壓、過流、過溫以及短路等。

適應(yīng)性強(qiáng)。鐵路信號(hào)電源屏系統(tǒng)供電應(yīng)用了兩路交流并行輸入，同時(shí)含有單相與三相的供電模式，并且其所能夠承受的輸入電壓范圍非常廣，輸入電壓范圍為220Vac±25%或380Vac±25%，能夠很好地適應(yīng)多種類型的工作環(huán)境。適應(yīng)性強(qiáng)，能夠適應(yīng)-5度到50度以上的溫度，濕度可以在5%到95%之間。環(huán)保節(jié)能，運(yùn)行的效率非常高。運(yùn)行過程中模塊了運(yùn)行效率高達(dá)85%以上，整機(jī)運(yùn)行的效率也能夠達(dá)到80以上，主要應(yīng)用的是PFC技術(shù)，其功率的因數(shù)甚至能夠達(dá)到0.99，并且對(duì)其的應(yīng)用不會(huì)對(duì)外界環(huán)境造成污染，有著很好的綠色環(huán)保效果，同時(shí)也擁有較好的電磁兼容特性。

智能化。其所含有的監(jiān)控單元能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過程中各方面的參數(shù)以及運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)，對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行期間所發(fā)生的故障能夠進(jìn)行報(bào)警、定位以及存儲(chǔ)。系統(tǒng)既能夠單獨(dú)運(yùn)行，也能夠開展組網(wǎng)工作，監(jiān)控單元也含有良好的數(shù)據(jù)通信功能，利用相應(yīng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)便能夠?qū)ζ溥M(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。操作界面較為簡(jiǎn)單，操作企業(yè)也方便快捷，同時(shí)對(duì)其的維護(hù)也比較容易[3]。

模塊化。通過對(duì)多種型號(hào)電源模塊的應(yīng)用使其能夠組成多種相應(yīng)的電源屏系統(tǒng)，這樣便能夠有效提高系統(tǒng)配置的方便性以及快捷性，對(duì)其所展開的維護(hù)工作也會(huì)更加地便捷；通過對(duì)多種型號(hào)采集板件的應(yīng)用來進(jìn)行多種類型采集系統(tǒng)的組成相應(yīng)的采集系統(tǒng)，這樣便能夠有利于數(shù)據(jù)采集工作的有效開展；結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求開展相應(yīng)的設(shè)計(jì)，只需要合理有效應(yīng)用一套電源屏便能夠滿足多種類型設(shè)備的用電需求，系統(tǒng)具有較強(qiáng)的緊湊性，機(jī)柜的數(shù)量并不是很多，其占地面積也比較小。電源模塊采用無損傷熱插拔技術(shù)，在線更換時(shí)間小于1min，維護(hù)更快捷方便[4]。

2 鐵路信號(hào)電源屏的常見故障

2.1 電源接地問題

當(dāng)前階段的鐵路信號(hào)電源屏比較容易在電源接地方面出現(xiàn)相應(yīng)的問題，和常規(guī)的電源接地相比，智能電源屏電源接地問題與其之間存在著較大的不同。如果實(shí)際當(dāng)中出現(xiàn)了電源屏的接地問題，那么需要對(duì)其給予及時(shí)地優(yōu)化以及處理，如果處理不及時(shí)或者是采用的處理方法不當(dāng)，那么會(huì)造成較為嚴(yán)重的后果。主要的原因就是信號(hào)電源屏的電源會(huì)對(duì)信號(hào)設(shè)備的正常運(yùn)行造成不利的影響，如果所出現(xiàn)的電源接地問題的次數(shù)較多，那么便會(huì)容易使得電源接地發(fā)生短路的情況，從而不利于信號(hào)的傳輸，同時(shí)也會(huì)給鐵路的正常運(yùn)輸帶來相應(yīng)的安全隱患[5]。

2.2 智能電源屏問題

對(duì)于鐵路信號(hào)來說，智能電源屏為其的核心，但是實(shí)際上智能電源屏發(fā)生故障的概率是較高的，一旦其發(fā)生相應(yīng)的問題，對(duì)鐵路的正常運(yùn)行來說是很不利的。實(shí)際上，智能電源屏應(yīng)用了主電源和副電源共同供電的方式，同時(shí)其也包含了兩個(gè)相應(yīng)的電路，一個(gè)電路能夠貫穿于整個(gè)系統(tǒng)，而另一個(gè)電路則能夠?qū)崿F(xiàn)自行閉合，如果在實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，主線出現(xiàn)了相應(yīng)的問題，那么輔線便能夠進(jìn)行及時(shí)連接使電源能夠繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。但是如果其中的一條線路發(fā)生了相應(yīng)的故障，那么對(duì)故障的排查是存在較大的難度的，不但需要進(jìn)行故障狀態(tài)的仔細(xì)觀察，報(bào)警所表現(xiàn)的現(xiàn)象來確認(rèn)出電源故障的類型，還需要對(duì)電源輸出端以及輸入端要經(jīng)過的開關(guān)、變壓器以及斷路器進(jìn)行依次地排查，另外也需要相關(guān)的工作人員能夠?qū)﹄娫椿謴?fù)時(shí)的有效方法有一個(gè)相應(yīng)的掌握，注重對(duì)主模塊以及備模塊共同所應(yīng)用的電路和其的連接方式。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)電源屏故障處理原則

不擴(kuò)大故障影響范圍，可靠及時(shí)消除故障隱患。①觀察系統(tǒng)整體燈光告警顯示（包括模塊指示燈，系統(tǒng)指示燈，UPS系統(tǒng)指示燈等），狀態(tài)顯示（設(shè)備噪音，溫度，開關(guān)、交流接觸燈狀態(tài)等）記錄故障狀態(tài)。②進(jìn)一步觀察電源屏監(jiān)控單元文字告警信息或UPS監(jiān)控單元文字告警信息，記錄故障狀態(tài)。③針對(duì)電源屏，UPS等告警信息作相應(yīng)處理。

3 鐵路信號(hào)電源屏的維護(hù)策略

3.1 保持穩(wěn)定的機(jī)房環(huán)境

保持機(jī)房環(huán)境的穩(wěn)定是該系統(tǒng)日常維護(hù)的基本工作內(nèi)容，為設(shè)備提供一個(gè)良好的環(huán)境，可以延長設(shè)備的使用壽命。機(jī)房的環(huán)境包括很多內(nèi)容，比如機(jī)房的溫度、濕度、電源以及地線等，當(dāng)然除了這些還應(yīng)該保持機(jī)房的干凈整潔，及時(shí)做好設(shè)備的清潔工作，保證電源系統(tǒng)前后通風(fēng)、空氣流暢。在防靜電方面，要求機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備、墻體和人對(duì)地靜電電壓的絕對(duì)值小于200V，設(shè)備的開箱、裝運(yùn)、操作等必須注意靜電防護(hù)。

3.2 日常巡視檢查

電源屏為鐵路信號(hào)最具關(guān)鍵性的一個(gè)設(shè)備，因此一定要做好其日常的巡視檢查工作[6]。此項(xiàng)工作主要在現(xiàn)場(chǎng)的工區(qū)進(jìn)行，所以現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)工區(qū)人員需要能夠?qū)ΤＳ玫哪K轉(zhuǎn)換操作方法、更換方法以及測(cè)試手段有一個(gè)足夠的了解與把握，盡量能夠在更短的時(shí)間之內(nèi)完成對(duì)所存在故障點(diǎn)的判斷，如果實(shí)際當(dāng)中的情況較為特殊，交流模塊不能夠給予及時(shí)地修復(fù)，那么還需要學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)化成直供供電，如果在日常巡視檢查工作開展的過程中發(fā)現(xiàn)了直流電源模塊出現(xiàn)了相應(yīng)的故障，那么需要工作人員能夠及時(shí)地完成備用模塊在設(shè)備上的接入，以此來避免設(shè)備的運(yùn)行發(fā)生間斷，最大程度上實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障延時(shí)的壓縮，為行車的安全性提供有效地保障。

3.3 電氣特性監(jiān)測(cè)

對(duì)各類電氣設(shè)備的特性所開展的測(cè)試工作需要具有足夠的準(zhǔn)確性，嚴(yán)格按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，相關(guān)的工作人員需要明確電氣特監(jiān)測(cè)工作開展的重點(diǎn)內(nèi)容，也就是電源屏兩路電源相序同相核對(duì)以及相位的交叉核對(duì)，同時(shí)也需要保證絕緣測(cè)試以及防雷測(cè)試工作開展的效率，保證此環(huán)節(jié)工作開展的有效性，同時(shí)也需要保證機(jī)械與機(jī)械之間連接的牢固性，對(duì)于電氣的連接，需要保證其具有較強(qiáng)的導(dǎo)電效果，對(duì)于其中所存在的日常隱患以及相應(yīng)問題通常是在開展電源屏年度檢修的過程中給予處理。

3.4 故障處理

對(duì)于鐵路信號(hào)智能電源屏所存在故障開展的處理工作，可以利用當(dāng)前階段先進(jìn)的軟件來提供相應(yīng)的支持，以此來有效降低人工檢測(cè)的頻率，還能夠?yàn)楸O(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性提供相應(yīng)的保障。利用軟件進(jìn)行故障的處理還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)采集數(shù)據(jù)周期的及時(shí)調(diào)整，同時(shí)也可以通過標(biāo)簽化方式開展主程序資源以及重點(diǎn)路段信號(hào)區(qū)域的嚴(yán)格控制。對(duì)于處在實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境下的子程序來說，其能夠在電壓以及電流等一些數(shù)據(jù)的輸出和控制方面采取具有針對(duì)性的處理策略，如果系統(tǒng)在開展探測(cè)的過程中發(fā)現(xiàn)了異常，那么也能夠在更短的時(shí)間之內(nèi)尋找出相關(guān)的數(shù)據(jù)然后實(shí)現(xiàn)對(duì)其的集中控制以及處理，同時(shí)也能夠把所存在的異常數(shù)據(jù)上傳到相關(guān)中控人員的窗口，為中控人員后續(xù)開展的維修工作提供很大的便利。

另外，對(duì)于鐵路信號(hào)電源屏所存在故障的處理也可以安裝相應(yīng)的故障報(bào)警裝置，這樣便能夠很大程度降低相關(guān)工作人員對(duì)故障信息排查的工作量，如果系統(tǒng)所存在的故障問題被檢測(cè)出來或者是故障已經(jīng)發(fā)生，那么系統(tǒng)同樣能夠在語音系統(tǒng)的支持下進(jìn)行準(zhǔn)確語音信息的發(fā)送。由于語音報(bào)警裝置在語音芯片的質(zhì)量方面有著較為嚴(yán)格的要求，所以會(huì)產(chǎn)生多種危險(xiǎn)等級(jí)的語音播報(bào)系統(tǒng)。如果電源屏的應(yīng)用的過程中發(fā)生了相應(yīng)的故障，那么故障所存在位置的相關(guān)信息便會(huì)發(fā)送到“鎖存器”，在對(duì)數(shù)據(jù)完成加密之后能夠?qū)⑵浒l(fā)送到語音芯片當(dāng)中，而播報(bào)系統(tǒng)便能夠?qū)⒄Z音芯片所接收的相關(guān)信息經(jīng)過處理轉(zhuǎn)義之后變成播報(bào)信息，依據(jù)所設(shè)定的程序邏輯對(duì)信息進(jìn)行重新組織，以此來保證所播報(bào)信息的完整性，同時(shí)也能夠?yàn)橄嚓P(guān)的工作人員提供故障的相關(guān)信息，使其能夠在了解情況之后及時(shí)地開展故障的處理工作，最大程度降低對(duì)列車正常運(yùn)行所造成的不利影響[7]。

4 鐵路信號(hào)電源屏的優(yōu)化發(fā)展方向

從上述能夠了解到，鐵路信號(hào)電源屏的組成結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，同時(shí)對(duì)于實(shí)際當(dāng)中不同生產(chǎn)運(yùn)用模式來說，其在電源屏組裝方面所提出的要求也不一樣。以生產(chǎn)技術(shù)以及后續(xù)發(fā)展方向的角度上來說，我國鐵路信號(hào)電源屏的生產(chǎn)技術(shù)在斷層問題上所表現(xiàn)的嚴(yán)重性還是比較突出的，例如實(shí)際當(dāng)中很大一部分的企業(yè)在技術(shù)的保密性上做足了工作，因此缺乏企業(yè)與企業(yè)之間的技術(shù)交流活動(dòng)，同時(shí)在鐵路信號(hào)電源屏生產(chǎn)技術(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)方面所開展的研究工作也比較少，最終使得電源屏技術(shù)的發(fā)展受到較為嚴(yán)重的限制，而且也沒有過多的創(chuàng)新?；诖?，需要各大企業(yè)能夠?qū)υ谧陨砥髽I(yè)的技術(shù)方面進(jìn)行規(guī)范，使其能夠更加趨于標(biāo)準(zhǔn)化，更加注重對(duì)主接線結(jié)構(gòu)方式的應(yīng)用；第二，該行業(yè)在模塊質(zhì)量的認(rèn)證和整機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的認(rèn)證方面所提出的要求一定會(huì)越來越高，所以鐵路產(chǎn)業(yè)綜合化服務(wù)一定是后續(xù)的趨勢(shì)；第三，在經(jīng)過一段時(shí)期的整合以及統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)之后，計(jì)算機(jī)連鎖以及微機(jī)監(jiān)測(cè)在當(dāng)前階段的應(yīng)用也越來越廣泛，所以后續(xù)電源屏的生產(chǎn)以及應(yīng)用一定會(huì)變得更加規(guī)范化。

5 結(jié)語

總的來說，鐵路信號(hào)電源屏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鐵路信號(hào)供電設(shè)備多個(gè)方面的有效監(jiān)測(cè)，通過對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用便能夠很大程度降低人工投入，提高整體的工作效率。在強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析功能的支持下，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)所存在的隱患，使工作人員能夠更好地找到工作開展的重點(diǎn)，在具有準(zhǔn)確性和可靠性的數(shù)據(jù)支持下，能夠?yàn)榫S護(hù)力度的以及維護(hù)整體水平的提高提供有效地保障。