浅谈铁路信号智能电源屏维护及故障处理

谷 丰

（中国铁路北京局集团有限公司石家庄电务段  石家庄050000）

摘要：铁路信号智能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。在日常维护和故障应急处理中，操作错误或处理不当会造成全站停电，严重影响列车的正常运行。准确采集设备故障的相关信息并正确进行判断处理已经成为保障铁路运输高效平稳的迫切需要。

关键词：智能电源屏；维护；故障处理

Abstract: The railway signal intelligent power is a new kind of equipment which is integrated, modular, intelligent, networked and high in technology. In daily maintenance and fault emergency treatment, improper operation or improper handling can cause power failure in the whole station and seriously affect the normal operation of the train. It has become an urgent need to ensure the efficient and stable transportation of railway transportation.

Key word：Intelligent power；Maintenance；Fault disposal

铁路信号智能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。它是当今铁路信号设备的新产品，是电务信号设备专用智能屏。该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、TDCS、计算机联锁等设备供电。在日常维护和故障应急处理中，如果操作错误或处理不当会造成全站停电，严重影响列车的正常运行。

1、原理分析

1.1. 外电网I、II路电源进入智能屏切换后，供给并联使用的自动均流负载UPS1、UPS2输入端，将两路电源转换为直流电，给双向电池组变换器供电，同时向逆变器供电。逆变器将直流电变换为纯净的不受市电干扰的交流电源，供各电源输出。I、II路电网停电时，由电池柜经电池变换器和逆变器给负载提供后备电源，一旦逆变器故障或过载时，可由外部交流旁路通过输入开关和静态旁路给负载供电。各种直流电源均经过模块控制输出给负载。

1.2. 日常的巡视可参照各电压、电流的技术标准进行。外电网电压波动范围：AC380V（-20%~+15%），AC220V（-20%~+15%）。通过电压模块、电流的参数、操作监控单元、UPS窗口，可以看到输入电源模块的电压、电流、电池组、逆变器等的工作状态。用仪表测得的电压、电流偏差应在技术指标范围之内，根据参数和记录的电压、电流值，外电网的最大值和最小值，对设备作出判断。同时，还可调取监控单元的历史告警记录，从中获得一定的数据依据，进行检修和维护。

在日常测试绝缘时，首先应断开各输出防雷熔断器，确保内部监护电路不被损坏；DC24V继电器电源输出端禁止摇绝缘。其次，查看智能屏的外观也非常重要，如果模块窗口显示不好会影响输出电压的正常使用；通信数据插孔松动会影响监控单元正常工作，有可能造成数据误判、误报；电池柜电池漏液、电压低会影响备用电源，正常电池电压应为12V、38Ah/块，输出总电压为540V。

2、故障处理

一般情况下，故障发生时常会有声光报警。监测单元故障灯亮，蜂鸣器报警，可以根据报警内容确认故障范围。模块发生故障时，一般还可以根据模块面板上的状态指示灯，大致判断模块故障范围。

2.1. 输入切换类故障，如输入交流接触器全部不吸或部分不吸。故障原因：电网相序不对；电网超过设备正常工作范围；接触器控制回路存在虚接或脱线。处理方法：通知电力部门改善电网条件；改变输入电源相序；更换控制板；减少接触器控制回路线缆，对虚接或脱落的线路重新连接。

2.2. 系统配电类故障，如空开跳闸。故障原因：负载短路或过载。处理方法：查找负载短路或过载原因，降低负载或恢复正常供电。

2.3. 板件故障。故障原因：板件自身质量问题或受外界干扰造成。处理方法：更换板件或采用应急直供措施。

2.4. 系统监控类故障。一是监控单元黑屏、花屏或死机。处理方法：更换监控单元，同时重写监控单元程序。二是配电监控版通信断。故障原因：配电监控板或监控单元通信口故障，可能是通信线没有插接牢靠。做相应处理即可。

2.5. UPS电源故障，如UPS电池电压低。故障原因：UPS电池放电时间过长，电池老化。处理方法：应及时停止电池放电，并开启UPS主电源对电池充电，同时测量各电池电压，找到异常的电池并进行更换。

3、应用案例

3.1. 2017年7月24日0时32分，XX站全站闪红光带。电务值班人员赶到运转室时，故障已恢复。通过查看微机监测数据及回放，发现在32分26秒，区间信号机灭灯，区间轨道红光带。32分27秒，站内信号机灭灯，道岔表示灯灭灯，主副电源灯灭灯。32分28秒，站内轨道红光带。

其中区间信号机，站内信号机，道岔表示灯，主副电源灯在32分28秒恢复，站内轨道32分38秒恢复，区间轨道32分41秒恢复。

通过查看电源屏报警信息，发现故障时间，区间、站内电源屏均存在“交流断电”报警信息。通过向厂家核实，该报警为两路交流接触器同时落下触发，等于外网两路均不能为电源屏供电时发生。故障恢复后，站内、区间电源屏工作正常，无设备报警。由于电网瞬间波动时间很短，微机监测及电源屏采集均未能采集到电压波动（微机监测外网电压采集周期2S，电源屏输入电压采集约2-3S），外电网电流曲线及站内、区间电源屏输入电流曲线均显示出电流瞬间断电，并时间一致。

原因分析：站内、区间两组独立电源屏同时发生“交流断电”报警，说明外电网I、II路瞬间电压波动超过《维规》范围，导致电源屏两路接触器均无法正常工作而瞬间断电（如图1）。由于电源屏模块的结构不同，断电后部分电压恢复较慢（模块需要通电自检后才能带载工作）。

图1 电源屏主备电源均断电

3.2. 2017年12月15日10:10分XX站电务值班人员接车站值班员通知：XX站IBG轨道区段闪红光带，下行I道出站信号机关闭。电务值班人员赶到行车室确认故障现象后，及时向车间及段调度进行汇报。

通过微机监测回放确认：XX站IBG在10:09:01-10:09:05秒接收电压由18V降至16.1V在10:12:02-10:12:05秒接收电压由18V降至13.5V，并两次瞬间闪红，经回放站内其它轨道区段在同一时间均有不同程度电压下降，同时发现25HZ轨道电源1、2、3电压在同一时间由215V降至174V，进一步分析判断为25HZ电源模块不良，更换处理恢复。

4、结束语

铁路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。在实际应用中，必须对电源屏的类型，工作原理及功能，以及日常使用与维护中遇到的问题进行深入分析，全面提高故障发生后的信息采集效率和安全关键项点的卡控能力，只有这样才能提升信号设备维护的整体水平，才能减少信号设备故障对运输秩序的影响。

作者简介

谷丰 ，中国铁路北京局集团有限公司石家庄电务段，西南交大工程硕士，工程师，研究方向为电气工程专业自动化。

编辑：编辑部