龍林

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展的交通運(yùn)輸業(yè)也日趨成熟，高速公路的建設(shè)工程數(shù)量也日益增加。在高速公路建設(shè)工程中，鐵路通信電源是其重要的組成部分。電源的正確運(yùn)作能夠確保高速鐵路通信設(shè)備的正常運(yùn)作，這對(duì)于行車的安全性和通信的質(zhì)量有著直接的影響。文章淺析高速鐵路通信電源的工作方式及其特點(diǎn)，簡(jiǎn)單介紹我國(guó)高速鐵路的通信電源及其施工技術(shù)與方法。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；通信電源；施工

中圖分類號(hào)：TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）17-0148-02

高速鐵路通信電源是高速鐵路工程及其通信設(shè)備中最重要的組成部分，一旦高速鐵路通信電源出現(xiàn)任何問題或故障，將會(huì)直接導(dǎo)致整個(gè)高速鐵路通信系統(tǒng)癱瘓，降低高速鐵路工程及其通信系統(tǒng)的安全性和可靠性，足可見通信電源的重要性。國(guó)家政府對(duì)此是非常地重視，所以對(duì)于通信電源施工等方面要有嚴(yán)格的管理，并制定一系列的規(guī)范要求。

1 滿足高速鐵路通信電源的要求

電源應(yīng)用供電方案的設(shè)計(jì)復(fù)雜多樣，這主要是在電源運(yùn)行的過程中能夠確保其工作質(zhì)量符合要求。在進(jìn)行電源供應(yīng)供電方案設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，必須要以電源的電壓低、電流大作為主要的設(shè)計(jì)準(zhǔn)這，然后就是電源的模塊化自由組合擴(kuò)容能夠互相作為備用擴(kuò)容。以此作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，才能確保安全性能。如今，科學(xué)信息技術(shù)發(fā)展良好，出現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制等科技手段，實(shí)現(xiàn)在機(jī)房就能讀取到通信電源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。更為重要的要求是，電源本身自帶監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自我監(jiān)控功能，并通過接口傳輸，立即直達(dá)遠(yuǎn)程維護(hù)中心，在短時(shí)間內(nèi)馬上將信息反饋到維修中心，這樣，即使通信電路電源出現(xiàn)異常也能實(shí)時(shí)檢測(cè)到，即時(shí)分析故障及時(shí)搶修，節(jié)省人力物力的投入，使工作效率得到最大的提高。在出現(xiàn)故障后，能夠主動(dòng)保護(hù)自身，自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)診斷與修復(fù)。

另外，高速鐵路通信電源對(duì)電源系統(tǒng)的新要求之一是小型化，現(xiàn)在的通信設(shè)備逐步實(shí)現(xiàn)集成化、小型化，這要求電源設(shè)備所占的空間要相對(duì)變小，而后備電源的蓄電池也應(yīng)該相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)免修護(hù)、全密封、小型化。電源的小型化，意味著供電方式要盡可能實(shí)行各個(gè)機(jī)房分散供電，設(shè)備特別集中時(shí)才采用電力室集中供電。

2 高速鐵路通信電源的施工技術(shù)和方法

在我國(guó)現(xiàn)行的高速鐵路通信電源中，大致有以下幾種類型。

2.1 釩電池

釩電池（VRB），是一種氧化還原的電池，由于其特點(diǎn)是具有活性物質(zhì)形成循環(huán)流動(dòng)液態(tài)，所以有充電迅速、且飽滿，可重放電次數(shù)無極限，壽命很長(zhǎng)等特點(diǎn)。能量效率高且操作成本低，更重要的是其安全性能好，不會(huì)爆炸。即使正、負(fù)極電解液混合以后的影響是電解液的溫度稍微升高而已，換句話說，釩電池在化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化過程中，形成氧化還原的化學(xué)反映使兩個(gè)不同價(jià)態(tài)的釩離子之間交換電子，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化。目前，越來越多的商家開始投入生產(chǎn)釩電池，且該項(xiàng)技術(shù)正在逐步進(jìn)入商用化階段，有望成功取代鉛酸電池?，F(xiàn)階段科研人員還在致力開發(fā)一種是以燃料電池的化學(xué)電池，也是一種新型的發(fā)電裝置，它所需的化學(xué)原料由外部供給，目前這類電池應(yīng)用范圍也不是很廣泛，筆者認(rèn)為在未來的發(fā)展中，這類型的節(jié)能環(huán)保電池能應(yīng)用在高速鐵路通信電源中。

2.2 遠(yuǎn)程化控制

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用日益普及和信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展，電源監(jiān)控系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化控制。通信系統(tǒng)從以前的單機(jī)或小局域系統(tǒng)逐漸發(fā)展至大局域網(wǎng)系統(tǒng)或廣域網(wǎng)系統(tǒng)，通信設(shè)備系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化管理。由于通信設(shè)施大多數(shù)是在偏遠(yuǎn)郊區(qū)，所處的環(huán)境也非常復(fù)雜，常常受到風(fēng)雪、雷雨等惡劣天氣的影響和交通不便等因素大大增加了維護(hù)的難度，這對(duì)電源設(shè)備的監(jiān)控管理提出了新的需求，就是通過遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)通過通信互聯(lián)網(wǎng)終端的電源設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行監(jiān)控。

2.3 高速鐵路通信電源要符合環(huán)保要求

一方面的指標(biāo)是通信電源的電流諧波要符合要求。通過降低電源的輸入諧波，減少給電網(wǎng)帶來嚴(yán)重污染的情況，改善電源對(duì)電網(wǎng)的負(fù)載特性，還可減少對(duì)其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的諧波干擾。從另一個(gè)方面考慮，通信設(shè)備及電源的材料是否采用對(duì)環(huán)境友好、可循環(huán)利用的無污染材料。同時(shí)還要考慮通信設(shè)備維修的造價(jià)問題，保證工程的最優(yōu)化。

3 具體維護(hù)措施

作為備用直流供電系統(tǒng)的核心，蓄電池的安全、穩(wěn)定地運(yùn)行能保證通信設(shè)備以及通信系統(tǒng)能夠正常運(yùn)作。在使用的過程中蓄電池與整流器并聯(lián)工作，目的是在交流電停電時(shí)，自動(dòng)向直流負(fù)載供電，保證供電連續(xù)不間斷，同時(shí)，當(dāng)交流電正常供電時(shí)，它可以等效為一個(gè)充分大的電容器，濾掉整流器輸出的各種諧波，保持直流電的純度。蓄電池的容量越大，直流電的純度越高。

目前，研究者一直致力于提高蓄電池的穩(wěn)定性，使蓄電池在放電過程中能提供給負(fù)載的實(shí)際容量，并且確保通信設(shè)備的安全運(yùn)行。因此，提高蓄電池的穩(wěn)定性對(duì)于通信設(shè)備的正常運(yùn)行具有非常重要的意義。為了保證閥控鉛酸蓄電池高效、穩(wěn)定運(yùn)行，技術(shù)人員應(yīng)定期進(jìn)行電源的維護(hù)及檢測(cè)，維護(hù)檢測(cè)的主要內(nèi)容包括：蓄電池端電壓；各連接處有無松動(dòng)、腐蝕現(xiàn)象；電池殼體有無滲漏和變形；極柱及安全閥周圍是否有酸霧酸液逸出；環(huán)境溫度；定期對(duì)開關(guān)電源的電池管理參數(shù)進(jìn)行檢查，保證電池參數(shù)符合要求等。具體維護(hù)措施如下。

3.1 分析運(yùn)行參數(shù)，檢測(cè)設(shè)備性能

為了盡量避免設(shè)備的過早老化和損壞，技術(shù)人員應(yīng)該經(jīng)常分析運(yùn)行參數(shù)、檢測(cè)設(shè)備性能，預(yù)測(cè)故障的發(fā)生，并及時(shí)排除。

3.2 建立應(yīng)急措施，提高技術(shù)水平，推廣集中維護(hù)體制

設(shè)備維修宜采用模塊化、熱插拔式，便于更換和維修。在日常的維修過程當(dāng)中應(yīng)建立一項(xiàng)對(duì)電源故障的應(yīng)急措施，保證可靠供電。要通過提高技術(shù)人員的技術(shù)水平，從而提高技術(shù)水平。

此外，還要大力推廣集中維護(hù)體制。實(shí)施集中監(jiān)控管理是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，是現(xiàn)代化通信網(wǎng)的需要。隨著通信設(shè)備的日益集成化、小型化，各種電源設(shè)備也要智能化、標(biāo)準(zhǔn)化，符合開放式通信協(xié)議。集中監(jiān)控必須逐步實(shí)施，在實(shí)施過程中，三遙（遙信、遙測(cè)、遙控）點(diǎn)的設(shè)備要合理，絕不是越多越好，否則效果適得其反。

3.3 合理設(shè)置浮沖電壓

蓄電池的浮沖電壓需設(shè)置在53.5～53.8 V之間，如果電壓設(shè)置過高，蓄電池的負(fù)壓過大，則容易損壞蓄電池；如果設(shè)置過低，則會(huì)使蓄電池處于缺電狀態(tài)，影響正常供電而且還會(huì)加快蓄電池的報(bào)廢。此外，在使用的過程中，要避免電池放電過程大，電流快速充電等現(xiàn)象。

3.4 合理控制機(jī)房的溫度

在日常的通信機(jī)房養(yǎng)護(hù)中要注意通信機(jī)房的室內(nèi)溫度應(yīng)該在適宜溫度的范圍內(nèi)。因?yàn)殚y控式密封對(duì)外界的溫度較為敏感，鉛酸免維護(hù)蓄電池如果長(zhǎng)期在高溫環(huán)境中工作，會(huì)導(dǎo)致電池過早地老化，也為帶來了安全隱患。

此外，蓄電池的全部接線柱在檢修過程中都必須采取一些措施加以保護(hù)，如涂抹凡士林進(jìn)行保護(hù)。平時(shí)對(duì)蓄電池的使用維護(hù)，可以通過觀察蓄電池的外表及形狀來判斷，若發(fā)現(xiàn)蓄電池有無變形、裂縫、漏液等異常現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)進(jìn)行搶修。

3.5 定期進(jìn)行檢查維修工作

大部分的機(jī)房的密封性較弱，令機(jī)房?jī)?nèi)部的灰塵較多，令電源的工作環(huán)境較為惡劣，電源的內(nèi)部極容易積聚灰塵，令電源的工作質(zhì)量和安全性能大大下降，影響設(shè)備的運(yùn)作。然而，我們?nèi)粘＞S護(hù)機(jī)房環(huán)境和電源整流模塊并沒有重視對(duì)電源的檢查維修工作，沒有定期檢查電源內(nèi)部的情況，當(dāng)電源內(nèi)部灰塵積聚情況嚴(yán)重的時(shí)候，將會(huì)導(dǎo)致模塊散熱速度變慢，久而就是，電源模塊將不能夠正常工作。但如果采用倒換維護(hù)的方式，將會(huì)浪費(fèi)大量的人力物力，其檢查時(shí)間也比較長(zhǎng)，所以必須要采用定期檢查的方式維護(hù)電源質(zhì)量，才能夠確保電源的工作質(zhì)量。可以安排幾位工作人員，組成整治小組，在日常完成檢查項(xiàng)目后，對(duì)模塊內(nèi)部進(jìn)行清理，這樣就防止出現(xiàn)積塵現(xiàn)象，消除了隱患。

鐵路中間站通信電源是保證鐵路專用通信設(shè)備良好運(yùn)用的核心，因此從電源系統(tǒng)初期的設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇、安裝到日常維護(hù)工作都必須重視，確保電源的安裝質(zhì)量及日常運(yùn)行。

4 高速鐵路通信電源系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，高速鐵路通信電源技術(shù)發(fā)展迅速，是一項(xiàng)非常有前景的項(xiàng)目。根據(jù)目前我國(guó)高速鐵路通信電源系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，將來我國(guó)通信電源系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)必定是實(shí)現(xiàn)高效率、高功率。

此外，對(duì)于通信電源系統(tǒng)采用智能化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的管理方式，完成管理和監(jiān)控方式全數(shù)字化的控制目標(biāo)必然會(huì)實(shí)現(xiàn)。通過采用這種管理方式，能夠有效提高高速鐵路通信電源技術(shù)的安全性、可靠性，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)、發(fā)電的發(fā)展要求，令我國(guó)高速鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展越來越好。

隨著電子科技的不斷創(chuàng)新，相信在不遠(yuǎn)的將來，高頻開關(guān)電源必然會(huì)取代傳統(tǒng)的相控電源，而新型的釩電池組電池材料，由于其符合我國(guó)綠色生產(chǎn)的理念，將會(huì)取代傳統(tǒng)的方算是蓄電池。在監(jiān)控和管理工作方面，通過利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控工作，取代傳統(tǒng)的人工控制方式，節(jié)省大量的勞動(dòng)力之余，還可以提高監(jiān)控工作的準(zhǔn)確性。

我國(guó)的高速鐵路通信行業(yè)正以高速發(fā)展，在發(fā)展的過程中難以會(huì)出現(xiàn)各種問題和困難，因此必須不斷吸收新觀念和知識(shí)，從體制、規(guī)范、維護(hù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等方面不斷晚上我國(guó)高速鐵路通信行業(yè)，令其在未來發(fā)展的路上能有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。相信在不久的將來，高速鐵路通信電源的發(fā)展會(huì)向智能化和環(huán)境友好等反面發(fā)展，筆者希望該行業(yè)的發(fā)展能更好地適應(yīng)新時(shí)代的需求，創(chuàng)造更高品質(zhì)的供電系統(tǒng)。

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著高速鐵路通信管理體制的改革與完善，鐵路通信系統(tǒng)的安全運(yùn)行的要求也不斷提升，要實(shí)現(xiàn)安全高效的通信設(shè)備，電源施工這一環(huán)節(jié)是非常關(guān)鍵的。綜上所述，在通信電源施工過程中可以通過改良蓄電池以及采取合理的安裝方法，可行的施工技術(shù)掌握施工技術(shù)的要點(diǎn)，控制施工質(zhì)量，滿足高速鐵路通信更高的要求。

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