覃方志

摘要：寧局黎湛線自2006年開通2000A無絕緣軌道電路及區(qū)間自動(dòng)閉塞以來，由于區(qū)間智能電源屏本身存在缺陷及外電網(wǎng)波動(dòng)影響，時(shí)常發(fā)生區(qū)間軌道電路閃紅軌故障及區(qū)間信號(hào)機(jī)瞬間滅燈故障，既給行車安全帶來影響，同時(shí)又影響了運(yùn)輸效率。為了減少類似故障的發(fā)生，電務(wù)段歷經(jīng)一年時(shí)間到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地查找原因，經(jīng)研究分析是由于外電網(wǎng)電源存在波動(dòng)、智能電源屏存在幾處電路缺陷等原因引起，結(jié)合實(shí)際情況制定了修改智能電源屏局部電路等措施，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)工作，通過試驗(yàn)最終通過修改部分智能電源電路解決了問題，取得了一定成效。

關(guān)鍵詞：智能電源屏? 存在缺陷? 修改電路? 確保安全

1 概述

2006年黎湛線自閉開通時(shí)，區(qū)間2000A設(shè)備使用了北京鼎漢技術(shù)有限公司生產(chǎn)的智能電源屏，型號(hào)為PZGD-8/380智能電源屏。在幾年的運(yùn)用中，智能電源屏的輸出電源KZ24/KF24經(jīng)常性瞬間斷電，造成區(qū)間軌道電路經(jīng)常性閃紅軌情況，直接影響運(yùn)輸效率與安全。據(jù)統(tǒng)計(jì)，黎湛線共有15個(gè)車站使用了PZGD-8/380智能電源屏，每年發(fā)生此類故障均超過20件之多，為了解決該問題，確保運(yùn)輸效率與安全，我們深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了研究、試驗(yàn)并制定整改方案，避免類似故障的再次發(fā)生。

2 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研

2.1 調(diào)閱相關(guān)故障信息

針對(duì)黎湛線區(qū)間智能電源屏電源瞬間斷電造成的故障，我們深入沿線各站對(duì)智能電源屏的監(jiān)測(cè)機(jī)進(jìn)行了大量的調(diào)閱分析工作，其中發(fā)現(xiàn)以下幾種不正?，F(xiàn)象：

①外電網(wǎng)波動(dòng)現(xiàn)象異常：在某一路電源工作時(shí)其電壓波動(dòng)在上下限部位波動(dòng)，造成智能電源屏進(jìn)行外電源卻換且未轉(zhuǎn)換到位時(shí)，前工作電壓有恢復(fù)正常，電源屏卻換電路又反過來卻換回來原來的工作電源，造成外電源進(jìn)行了兩次轉(zhuǎn)換，兩次轉(zhuǎn)換時(shí)間總和大于電源屏正常的轉(zhuǎn)換時(shí)間，引起智能電源屏輸出電源瞬間斷電。

②經(jīng)調(diào)閱發(fā)現(xiàn)：時(shí)常有外電網(wǎng)一路正常轉(zhuǎn)換二路時(shí)仍有瞬間區(qū)間軌道電路閃紅問題，進(jìn)一步調(diào)閱發(fā)現(xiàn)在外電網(wǎng)一路轉(zhuǎn)換二路時(shí)區(qū)間KZ24、KF24電源有瞬間斷電現(xiàn)象，分析電路發(fā)現(xiàn)區(qū)間KZ24、KF24電源在外電網(wǎng)一路轉(zhuǎn)完二路后，起模塊輸入端仍要進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換，造成KZ24、KF24電源在經(jīng)過轉(zhuǎn)換兩次后才能正常輸出，應(yīng)該是兩次的轉(zhuǎn)換時(shí)間疊加后引起KZ24、KF24電源瞬間斷電，造成區(qū)間軌道電路閃紅故障。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)觀察

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)智能電源屏外電網(wǎng)一二路電源轉(zhuǎn)換時(shí)使用交流接觸器進(jìn)行互卻時(shí)，既有電路互鎖同時(shí)也進(jìn)行機(jī)械互鎖，這樣在機(jī)械設(shè)備動(dòng)作不靈活時(shí)會(huì)造成一二路電源轉(zhuǎn)換時(shí)間延長(zhǎng)，影響電源屏的輸出，造成電源屏輸出電源的瞬間斷電現(xiàn)象，致使區(qū)間軌道電路閃紅及區(qū)間信號(hào)機(jī)瞬間滅燈故障。

2.3 電路分析

到現(xiàn)場(chǎng)后，針對(duì)智能電源屏輸出電源瞬間掉電現(xiàn)象在電路上進(jìn)行分析查找，從中發(fā)現(xiàn)該智能電路上存在以下幾種缺陷：

①智能電源屏輸出電源KZ24、KF24電源在外電網(wǎng)進(jìn)行一二路電源轉(zhuǎn)換時(shí)其輸出電源要經(jīng)過兩層的轉(zhuǎn)換才能達(dá)到條件，這樣就會(huì)造成轉(zhuǎn)換時(shí)間過長(zhǎng)，影響電源的輸出，致使該電源有時(shí)會(huì)瞬間斷電現(xiàn)場(chǎng)。

②外電網(wǎng)一二路電源的連接方式為H型連接，根據(jù)鐵道部相關(guān)規(guī)定信號(hào)設(shè)備電源屏必須采用Y型連接的規(guī)定，該智能電源屏的外電網(wǎng)一二路電源連接方式不符合規(guī)定，在電源轉(zhuǎn)換過程中若輸出有一路電源瞬間斷電就會(huì)造成另一路電源所承受的負(fù)載過大，造成輸出電源過低無法帶動(dòng)負(fù)載正常工作，影響信號(hào)設(shè)備的正常使用。

③經(jīng)同廠家分析，該智能電源屏輸出電源KZ24/KF24的2475模塊內(nèi)部通信有堵塞問題，若外電網(wǎng)兩路瞬間斷電或兩路電路轉(zhuǎn)換時(shí)，2475模塊通信出現(xiàn)堵塞而啟動(dòng)自保模式，中斷電源KZ24/KF24的輸出;若外電網(wǎng)電源再次對(duì)2475模塊進(jìn)行沖擊時(shí)模塊又釋放自保模式，2475模塊實(shí)現(xiàn)繼續(xù)輸出供電，從而造成智能電源屏輸出電源KZ24/KF24經(jīng)常性瞬間斷電，造成區(qū)間軌道電路瞬間閃紅光帶故障。

3 原因分析

為了徹底解決PZGD-8/380智能電源屏輸出電源KZ24/KF24經(jīng)常性瞬間斷電問題，經(jīng)過我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)的大量調(diào)查研究，綜合各方面情況進(jìn)行分析，通過分析其原因有以下幾種情況：

3.1 一二路電源機(jī)械鎖閉問題

兩路外電網(wǎng)電源輸入到智能電源屏?xí)r，兩路電源切換用的交流接觸繼電器的互鎖方式為機(jī)械互鎖和電路互鎖兩種;在外電網(wǎng)電源進(jìn)行兩路電源切換時(shí)，由于機(jī)械互鎖的切換極易造成機(jī)械卡阻，這樣兩路電源的切換時(shí)間就會(huì)超過電源屏兩路電源卻換的規(guī)定時(shí)間0.15秒，這樣就會(huì)瞬間直接切斷了兩路外電網(wǎng)電源引起智能電源屏輸出電源KZ24/KF24經(jīng)常性瞬間斷電，造成區(qū)間軌道電路經(jīng)常性閃紅光帶故障。所以說兩路交流接觸器的機(jī)械互鎖方式也是造成智能電源屏輸出電源瞬間斷電的原因之一。

3.2 電源模塊通信堵塞問題

智能電源屏輸出電源KZ24/KF24的2475模塊通信有堵塞問題，若外電網(wǎng)兩路瞬間斷電或兩路電路轉(zhuǎn)換時(shí)，2475模塊通信出現(xiàn)堵塞而啟動(dòng)自保模式，中斷電源KZ24/KF24的輸出;若外電網(wǎng)電源再次對(duì)2475模塊進(jìn)行沖擊時(shí)模塊又釋放自保模式，2475模塊實(shí)現(xiàn)繼續(xù)輸出供電，從而造成智能電源屏輸出電源KZ24/KF24經(jīng)常性瞬間斷電，造成區(qū)間軌道電路瞬間閃紅光帶故障。所以說電源KZ24/KF24的2475模塊存在通信堵塞問題也是造成智能電源屏輸出電源瞬間斷電的原因之一。

3.3 一二級(jí)電源卻換連接問題

根據(jù)鐵路相關(guān)文件規(guī)定，所有電源屏輸入兩路電源的切換系統(tǒng)必須采用星型系統(tǒng)連接，而PZGD-8/380智能電源屏外電網(wǎng)輸入的切換方式為H型系統(tǒng)連接。交流輸入切換單元采用H型切換系統(tǒng)，即外部輸入為兩路，經(jīng)過切換系統(tǒng)，內(nèi)部也用兩路分別給模塊供電（現(xiàn)益湛線采用Y型切換系統(tǒng)，即外部輸入兩路，經(jīng)過切換系統(tǒng)后內(nèi)部只有一路供電）。對(duì)H型系統(tǒng)，若系統(tǒng)內(nèi)部其中一路斷電，則一半模塊停電，對(duì)于大負(fù)載的信號(hào)設(shè)備而言就會(huì)造成各種電源電壓的下降，甚至帶不起負(fù)載而造成信號(hào)設(shè)備無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以說電源屏輸入兩路電源的切換系統(tǒng)采用H型系統(tǒng)連接也是造成智能電源屏輸出電源瞬間斷電的原因之一。

3.4 雙級(jí)卻換問題

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)PZGD-8/380智能電源屏在外電網(wǎng)電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，輸出電源KZ24/KF24必須經(jīng)過兩級(jí)的卻換才能保證正常輸出，這樣時(shí)有兩級(jí)轉(zhuǎn)換時(shí)間過長(zhǎng)造成電源KZ24/KF24瞬間斷電現(xiàn)象，引起區(qū)間軌道電路閃紅故障。

3.5 外電網(wǎng)波動(dòng)問題

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)閱監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及請(qǐng)求電力部門進(jìn)行模擬試驗(yàn)，可以肯定在外電網(wǎng)電源電壓波動(dòng)在上下限數(shù)值時(shí)，智能電源屏?xí)r有進(jìn)行一二路電源轉(zhuǎn)換且轉(zhuǎn)換不徹底（不到位）時(shí)會(huì)有回轉(zhuǎn)現(xiàn)象，這樣就會(huì)造成電源屏輸出電源瞬間斷電現(xiàn)象，可以說明外電網(wǎng)電源波動(dòng)也是造成智能電源屏輸出電源瞬間斷電的原因之一。

4 初定對(duì)策及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

通過以上現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及原因分析，結(jié)合廠家及電務(wù)段現(xiàn)狀，初步制定以下措施并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)：

4.1 初步對(duì)策

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研情況對(duì)智能電源屏輸出電源瞬間斷電原因進(jìn)行分析，得出由于以上幾種原因造成的電源斷電故障，結(jié)合各種原因及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要，初步制定以下措施進(jìn)行試驗(yàn)：

①對(duì)智能電源屏外電網(wǎng)電源一二路電源轉(zhuǎn)換使用的交流接觸器的機(jī)械互鎖方式拆除，只保留電路互鎖方式，這樣可以避免因機(jī)械互鎖造成的機(jī)械卡阻引起的電源斷電問題。

②由廠家對(duì)2475模塊存在的通信堵塞問題進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，修改2475模塊內(nèi)部電路，消除2475模塊的通信堵塞問題。

③由廠家根據(jù)鐵道部標(biāo)準(zhǔn)Y型電路進(jìn)行修改H型的電源切換電路，確保一二路電源的卻換順暢。

④根據(jù)各站配置2475模塊數(shù)量的實(shí)際情況，對(duì)部分車站的2475模塊二級(jí)切換電路進(jìn)行修改，確保在外電網(wǎng)電源進(jìn)行一二路轉(zhuǎn)換時(shí)其所帶負(fù)載滿足要求，杜絕因需要二級(jí)卻換而造成的負(fù)載加大引起電源電壓下降。

⑤在2475模塊二級(jí)卻換輸入后部增加UPS電源電路，確保在外電網(wǎng)電源進(jìn)行一二路卻換時(shí)電源KZ24/KF24有電輸出，渡過因兩級(jí)卻換造成的瞬間斷電問題。

4.2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

根據(jù)以上調(diào)研、原因分析及初步對(duì)策，在黎湛線的其中兩個(gè)站進(jìn)行了一年的試驗(yàn)，通過試驗(yàn)取得了良好效果，具體試驗(yàn)情況如下：

①對(duì)飛鳳坡站的智能電源屏進(jìn)行了兩路外電網(wǎng)連接方式由H型改為Y型，同時(shí)把有通信堵塞問題的2475模塊進(jìn)行更換成改進(jìn)后且不存在通信堵塞問題的2475模塊，再次對(duì)2475模塊二級(jí)切換電路進(jìn)行修改，確保在外電網(wǎng)電源進(jìn)行一二路轉(zhuǎn)換時(shí)其所帶負(fù)載滿足要求，杜絕因需要二級(jí)卻換而造成的負(fù)載加大引起電源電壓下降。

②對(duì)吹塘站的智能電源屏外電網(wǎng)電源一二路電源轉(zhuǎn)換使用的交流接觸器的機(jī)械互鎖方式拆除，只保留電路互鎖方式;同時(shí)在2475模塊二級(jí)卻換輸入后部增加UPS電源電路。

通過以上試驗(yàn)，得出以下結(jié)果：一是飛鳳坡站原來每年均要發(fā)生2～3次的瞬間斷電故障，經(jīng)過改變外電網(wǎng)的連接方式、更換2475模塊及修改2475模塊二級(jí)切換電路后，全年均沒有發(fā)生類似電源瞬間斷電故障，試驗(yàn)結(jié)果是有效的;二是吹塘站原來每年均有約3次的瞬間斷電故障，經(jīng)過拆除交流接觸器的機(jī)械互鎖和在2475模塊二級(jí)卻換輸入后部增加UPS電源電路后，一年來均沒有發(fā)生類似電源瞬間斷電故障的發(fā)生，試驗(yàn)結(jié)果也是有效的。

5 最終措施及效果

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研查找及原因分析，得出發(fā)生智能電源屏瞬間斷電的真實(shí)原因，并采取初步方案在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)一年的試驗(yàn)工作，最終確定整改措施并決定在全線展開整治：

①對(duì)全線15個(gè)站采取鼎漢智能電源屏的交流接觸器的機(jī)械互鎖進(jìn)行拆除，只保留電路互鎖方式。

②由廠家對(duì)全線15個(gè)站的2475模塊進(jìn)行更換，采取經(jīng)改進(jìn)型的2475模塊代替舊型的2475模塊，以解決2475模塊的通信堵塞問題。

③把全線15個(gè)站的外電網(wǎng)連接方式由H型修改為Y型電路，確保一二路外電源卻換的順暢。

④對(duì)其中10個(gè)站存在2475模塊配置問題的二級(jí)切換電路進(jìn)行修改，確保在外電網(wǎng)電源進(jìn)行一二路轉(zhuǎn)換時(shí)其所帶負(fù)載滿足要求，杜絕因需要二級(jí)卻換而造成的負(fù)載加大引起電源電壓下降。

⑤對(duì)全線15個(gè)站的智能電源屏在2475模塊二級(jí)卻換輸入后部增加UPS電源電路，確保在外電網(wǎng)電源進(jìn)行一二路卻換時(shí)電源KZ24/KF24有電輸出，渡過因兩級(jí)卻換造成的瞬間斷電問題。

以往每年黎湛線均要發(fā)生約20件的瞬間斷電故障，在經(jīng)過以上整改措施后，全線智能電源屏設(shè)備在歷經(jīng)半年的運(yùn)行中沒有再發(fā)生類似瞬間斷電故障的發(fā)生，整治效果是有效、良好的。

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