電源屏原理及故障處理

鄧賢

【摘 要】隨著我國高速鐵路的基礎建設的大力推進，鐵路的信息化技術發(fā)展也十分迅速，人們對信息化的需求己經越來越高，高效的電源是鐵路安全運行的關鍵因素。鐵路的電源屏是由一臺或者多臺模塊化的電源機柜組成，以低壓電器和各種電力電子元器件組成各種供電模塊，向鐵路車站或者車場的信號設備提供電力的成套設備。是電力機車的動力和心臟。把智能檢測技術引入電源領域，與電子技術，計算機技術相結合是未來的技術方向，也畢竟會應用越來越廣泛。

【關鍵詞】電源屏；原理；故障處理

在鐵路運輸的發(fā)展過程中，產生了多種安全技術，有力的保證了鐵路運輸系統(tǒng)的安全性。十九世紀中葉，電源屏被首次運用到鐵路運輸管理中。在其應用初期，該設備主要具有電壓信號轉換、電氣隔離的功能。電源屏的基本原理是基于變頻設備，并利用整流裝置來實現(xiàn)上述功能，由于其包含的子系統(tǒng)較多，因此整個屏幕系統(tǒng)的體系較大，而運行功率也不高。此后的幾十年間，先后產生了多種更加高級的電源形式，比如高頻開關型電源。七十年代，美國研發(fā)出了基于脈寬調控原理的電源，從而有效壓縮了系統(tǒng)的體量，并使得系統(tǒng)的效率也得到顯著提升。如今，由于開關電源的工作頻率的提高（己經達到MHz以上），并且隨著器件水平和新型材料以及先進電路結構的不斷出現(xiàn)，開關電源的運用范疇己經涉及到日常生活、工程研究的多個方面，其中一個重要的引用領域即鐵路交通行業(yè)。在計算機通信行業(yè)發(fā)展的推動下，越來越多的城市鐵路運輸系統(tǒng)開始引入現(xiàn)代化的監(jiān)測設備，用以提高鐵路運輸系統(tǒng)的運行安全性。基于計算機智能技術，再加上現(xiàn)在的互聯(lián)網，使得電源屏的實時故障檢測和預警成為可能。同時可以記錄和進行故障定位，為鐵路系統(tǒng)的安全運行提供了有力的技術保障。

1智能電源屏概念及其原理

1.1概念

電源屏（Signal Power Supply Panel）是由一臺或者多臺模塊化的電源機柜組成，以低壓電器和各種電力電子元器件組成各種供電模塊，具有智能監(jiān)測功能，向鐵路車站或者車場的信號設備提供電力的成套設備。

1.2原理

現(xiàn)階段智能電源屏被根據其切換系統(tǒng)的供電工作方式主要分為兩種類型，一種是“H”型供電切換系統(tǒng)；一種是“Y”型供電切換系統(tǒng)，這兩種供電方式存在著本質上的區(qū)別。

首先，“H”型供電切換系統(tǒng)的簡單原理：“H”型供電切換系統(tǒng)是指外電網兩路輸入電源同時送到電源屏，同時為電源屏供電。電源屏理論上是每一路電源各帶百分之五十的負載。外電網兩路輸入電源經過電源屏的切換系統(tǒng)后，在屏內部形成內部的1、2路電源。只要外電網兩路輸入電源中有一路就能夠對電源屏進行正常供電。電源屏內部始終都會保持有兩路屏內電源，所有的電源模塊都分別接在這兩路內部電源上。

其次，“Y”型供電切換系統(tǒng)的簡單原理：“Y”型供電切換系統(tǒng)是指兩路外電網輸入電源同時送到電源屏，但只有其中一路對電源屏進行供電，另一路作為備用電源。當正在使用的這一路外網輸入電源停電時，作為備用的另外一路外網輸入電源自動頭投入工作。

2鐵路信號智能電源屏故障應急處理措施

2.1模塊故障應急措施

鐵路信號智能電源屏在工作的時候，模塊故障是發(fā)生較為頻繁的。因此，對于模塊故障的應急措施尤為重要。首先，在發(fā)現(xiàn)模塊出現(xiàn)故障后，應立即選擇對模塊進行更換，以免影響鐵路信號智能電源屏的正常工作。其次，在更換過程當中，需要注意的是模塊的型號。只應進行更換只有使用同一種型號的模塊，否則無法保證鐵路信號智能電源屏的正常運行。

2.2系統(tǒng)輸出故障應急措施

鐵路信號智能電源屏還有一個頻發(fā)的故障就是在工作中的系統(tǒng)輸出故障，故障發(fā)生后，首先要立刻拔掉相關線路的接頭，若電源輸出在拔掉電源后依然沒有，那么就將其他的接頭接到電源屏的上邊接口處。

2.3PZG系列電源屏故障應急措施

電源屏輸入電源切換部分發(fā)生故障時，鐵路信號智能電源屏仍在工作過程中，應按照以下步驟開啟故障應急措施：第一，必須申請全站停電；第二，將電源屏系統(tǒng)內部兩路輸入閘刀斷掉；第三，把工作閘刀調至OFF位置；第四，平移滑板；第五，把直供閘刀調至ON的位置；第六，必須選擇良好的輸入點作為系統(tǒng)直供輸入電源；第七，如果選擇1路輸入電作為系統(tǒng)直供電源，就需要先將2路的直供閘刀調至OFF位置，平移滑板，然后將1路直供閘刀調至ON的位置，反之，則需先將1路直供閘刀調節(jié)至OFF位置，將2路閘刀調節(jié)至ON的位置；第八，檢查各個模塊工作是否正常。待故障排出之后，先將直供閘刀調節(jié)至OFF的位置然后平移滑板，并將工作閘刀調節(jié)至ON的位置；然后和上電源屏系統(tǒng)內部兩路輸入閘刀，并檢查各個模塊工作是否正常。通過這幾個步驟，就可以恢復正常供電。但在這兩個過程中，需要注意的是，不能同時將工作閘刀和直供閘刀、以及1路和2路直供閘刀切換至ON，防止混點跳閘，燒毀設備，同時在平移滑動過程中，其中的機械互鎖裝置切勿拆掉，防止工作異常，以上就是PZG系列電源屏故障應急措施的幾個步驟。

3加強系統(tǒng)維修

在上述過程中，指出了故障后的應急措施，但在應急之后，是必要進行系統(tǒng)性的維修，才能夠防止故障的頻繁發(fā)生。因此，在故障維修過程中，需要遵循以下原則：第一，保證需要維修的部位能夠看得見，摸得著，方便維修；第二，通過零件部位標準化、通用化和模塊化，提高零件部位的互換性；第三，從設計、工藝、生產等方面加強防范，避免零件質量不合格或出錯；第四，合理分配人員和設備的任務及職能，物盡其用；第五，提高模塊、關鍵件、薄弱部位等的可靠性，同時進行定期更換；第六，故障應急后，應加緊找出故障原因，并解決其中的問題，防止再次出現(xiàn)故障或引發(fā)更大的安全事故，保證所有元件都處于正常工作狀態(tài)；第七，制定維修周期和范圍，建立完善的維護制度，加強工作人員的道德素質和技術水平，提高列車運行的穩(wěn)定性與安全性。

結語：總而言之，在鐵路列車運行過程中，鐵路信號智能電源屏作為一個新的科技產品，它的應用越來越多，雖然為信號電源提供了一定的保障，但同時也需要加強其運行的安全性。因此，相關科技人員應不斷探索和創(chuàng)新新的鐵路信號智能電源屏，加強鐵道列車運行的安全性。

參考文獻：

[1]尹建平，董長清.鐵路信號智能電源屏的應用現(xiàn)狀與技術發(fā)展[J].鐵道通信信號，2016，31（17）：51-52.

[2]王穎.鐵路信號智能電源屏故障監(jiān)測與排除方法[J].工程技術：全文版，2015，83（36）：21-22.

[3]陳建譯，高義芝，雷斌.信號電源屏發(fā)展歷程及全高頻無切換智能電源屏的研究與應用[J].鐵道通信信號，2014，04（08）：19-20.

（作者單位：成都地鐵運營有限公司）