浅论铁路信号电源屏目前存在的问题与技术改进措施

摘要：信号电源屏是电气集中的供电设备，其性能是否稳定可靠直接影响着铁路运输的安全。本文主要针对目前铁路信号电源屏技术中存在的一些常见问题进行了详细的探讨，并提出了先关的改进建议。

关键词：铁路信号；电源屏技术；问题；措施

Abstract: The signal power supply panel is to supply electrical equipment centralized, its performance is stable and reliable directly affects the safety of railway transportation. In this paper, some common problems existing in the railway signal power supply panel technology are discussed in detail, and puts forward some suggestions for improving the first turn.

Key words: railway signal power supply panel technology; problems; measures;

中图分类号：U284

随着我国铁路运输系统向高速、重载、信息化、智能化方向发展，铁路信号系统新技术、新装备不断投入应用。作为铁路信号基础设备之一，铁路信号电源也经历由传统电源屏向电子化、模块化、智能化电源屏的过渡，一系列新需求、新技术、新模式、新产品随之而来。其间铁道部颁布一系列技术条件和相关技术文件，对确保电源屏，尤其是客运专线电源屏的设计质量，充分满足铁路运输高安全性、高可靠性和高可用性需求起到重要的保障作用。但由于一些客观的原因，如我国铁路电网质量地区性差异较大，各种新型信号设备尤其是服务器等计算机类设备的广泛应用等，现行技术条件仍然存在一些与信号电源屏实际生产、应用及维护过程不适应或需要明确的地方，以下就针对这些问题展开探讨。

1 目前存在问题

1. 1 元器件陈旧落后

目前信号电源屏中大量使用 CJ10型交流接触器、二极管组合整流桥、非节能型铁心变压器感应调压器、饱和电抗器、分立元件控制板、老式螺旋式熔断器、普通闸刀开关、非盘用仪表、环氧树脂螺栓接线板、非阻燃端子板、非阻燃导线等器件，大多陈旧落后，可靠性低，故障率高，难以保证供电质量。

1. 2 屏体结构设计不合理

1.2.1 采用敞开式结构。目前在使用的信号电源屏，屏体结构都是敞开式的，后面仅以金属网相隔，不仅易触电，而且因粉尘、异物侵入，极易造成系统短路或接地故障。

1.2.1操作维修不方便。电源屏内元件落后、体积大，造成屏内

维修空间小，维修困难，而且操作开关位置偏下，增加了操作难度，有时甚至出现误操作。

1. 3 电路设计不合理

1. 3.1过流保护电路不完善。如电源屏停电恢复时，供电瞬间产生的大电流脉冲，易造成熔丝断丝。

1.3.2报警电路设计不合理。当输入电源相位不平衡或电源屏出现故障时，刺耳的报警声严重干扰了师生的正常教学秩序，同时也妨碍维修人员对故障的处理。

1.3.4 相序检查电路不完善。缺少三相电源相序检查调整措施，使调压屏在引入电源相序改变时，出现反向调整。

1.3.5辅助回路保护不完善。在一些电源屏中，对控制、计量、监测报警和保护等回路，没有单独设置短路保护元件，这是当前烧坏信号电源屏、继电器的最主要原因。

1. 4 稳压器和隔离变压器容量过大

目前信号电源屏的容量普遍余量过大，一般实际运行容量只有额定容量的三分之一左右，这样不仅造成材料和能源浪费，而且增加了工程的投资。

2 提高信号电源屏可靠性的一些改进措施和建议

2. 1 提高信号电源屏可靠性的一些改进措施

2.1.1将信号电源屏的老式螺旋式熔断器改为液压断路器，它的独特之处在于当脱钩时有较强的限流功能，并且寿命长，可靠性高，有效地提高了电源屏的安全保护和过流保护。

2.1.2 当输入三相电源不平衡时，输出波动较大，应在三相变压器的初级和次级设置调整线圈，通过正串、反串的不同组合，对输出电压进行调整，使之接衡。

2.1.3当三相电源相序改变时，易造成调压屏反向调整，应在三相电源输入端增加一套相序及断相防护继电器，当三相电源完整而且相序正确时，电子电路有输出，使安全型继电器吸起。当电子电路出现故障时，只能使其输出断路，使安全型继电器落下，符合“故障倒向安全”原则，电子电路为双套同时运行，确保防护功能不受干扰。

2.1.4交流转辙机屏故障时，报警系统一直处于工作状态，在相序监督报警电路中增加1 个4 位转换开关，保证了当电源出现故障时发出报警，故障恢复后可再次给出报警信号。

2. 2 提高信号电源屏可靠性的一些建议

2.2.1电路设计通用化。随着信号设备的迅猛发展，各厂家生产的信号电源屏都在不断革新，特别是保护电路，如过压保护、差动取样电路、断相保护、电压调整等方面，都有不同改进，电路设计不一，缺乏通用性，不便于维护管理，建议有关实验实训基地改造部门与厂家主动联系，优化电路，设计出与砂盘信号设备相适应的电源屏。

2.2.2交流稳压方式选择。信号电源屏的供电质量很大程度上取决于交流稳压器性能的优劣，原采用的饱和电抗器、感应调压器等交流稳压设备，体积大，反应慢，控制电路环节多，建议选择性能较好的交流稳压器，如参数稳压器和稳压变压器，达到设备简单，故障率低，便于维修的目的。

2.2.3完善防护系统。信号电源屏应对外电网和负载侵入等异常情况予以有效的防护，例如，对输入交流电源电压过高、过低（超出交流稳压器稳压范围）、停电、三相电源缺相、倒相序等情况予以检测，不符合要求即报警，且自动转换至备用电源屏。由于我院的综合演练室地处五楼顶层，在信号电源屏输入、输出侧均应加装性能良好的防雷设施和防短路电路，以保证供电的可靠性和人员安全性。

2.2.4报警系统智能化。信号电源屏故障报警均采用音响报警，不便于故障的判断和处理，报警取样点应适当“丰实”，显示直观，以便出现故障时，迅速判断处理，减少故障延时。

2.2.5方便使用和维修。大中站电源屏主备屏转换时，手动转换开关多，且开关位置偏下，难于辨认和操作，为方便使用和维修，宜采用自动转换方式；屏面仪表应改指针式为数字式；屏内器材应有明显的位置表示，并贴有电路图，便于辨认；应留有故障检测报警接口，便于和信号微机监测相连。

3 未来发展方向

3. 1 采用模块化结构

电源设备应由能实现不同功能的单元模块组成，如交流配电单元、整流器模块单元、直流配电单元等，单元模块应容量适中，以便根据站场需要，配置最佳供电系统，使冗余选择更加灵活。模块化结构非常方便于各电源的隔离，各部电路互相独立，减少了迂回，发生故障时，也便于查找和处理。

3. 2 实现智能化管理

电源系统的用户界面应采用多级菜单式的人—机对话界面的软件，根据屏幕提示，能非常方便地实现电源系统要求的各项功能。

3. 3 便于维护和使用

电源系统应有完善的监控功能，可实现各种告警功能和远距离实时监测各种数据的功能，方便维护和使用。

3. 4 采用封闭式结构

应在屏内设置温度传感器，以测量环境温度，并根据温度变化自动开停风扇，降低屏内温度。

4 改进电源屏的意义

在实际的工程中，综合实训室具有多种功能，能模拟铁路现场作业，效果逼真，而且优于直接在现场实习，因为现场的信号电源屏处于不间断运用状态中，绝对不允许人为制造并予以查找。而实际中实训基地的电源屏能为铁道信号专业学生进行调压、倒屏、故障查找和处理等各相动手练习，直观而安全。所以对旧电源屏进行更新改进势在必行，是为在校学生走向工作岗位奠定基础，也是适应我国铁路信号从传统技术向现代化技术发展的需要。

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