UPS电源在铁路信号中的应用与维护

张光辉

（济南铁路局青岛电务段，山东 潍坊 261021）

UPS电源在铁路信号中的应用与维护

张光辉

（济南铁路局青岛电务段，山东 潍坊 261021）

我国铁路现在已经进入了“高速时代”，其关键是保障铁路运行的高效性，安全性和可靠性，这需要一套更加合理的科学的信号系统，然而，电源系统是信号系统的核心，因此，本文主要围绕对UPS相关知识的简单介绍，探求UPS在铁路信号中的应用与维护。

UPS电源；铁路；信号

随着新时期铁路事业的迅速发展，我国已经步入了一个高速时代，而铁路的优势不仅仅取决于它的快速，更重要的是它的安全性，铁路信号的稳定性决定了铁路运输的质量，因此，UPS的运用也在逐渐普遍。

1 UPS电源系统基本工作原理

1.1 工作原理

UPS电源简单来说就是一个不间断电源，在遇到突发状况时能够及时的供电，它的主要组成部分为蓄电池、整流器、逆变器、转换开关充电器等。此外在电网电压的工作能够正常进行时，外电网电压除了负责负载供电以外，还需要给UPS储能电池进行充电；当遇到突发事件时，如断电，UPS电源才开始发挥作用，把电通过逆变转换将220v的交流电提供给负载，维持设备的正常运行；在负载负荷过重时，UPS电源能够将自身的整流部分给负载进行供电。

1.2 UPS电源的主要分类

UPS电源主要分为后备式UPS和在线式UPS两种类型，后备式UPS的功能部件主要包括充电器、逆变器、输出转换开关、自动稳压等，它的性能特点表现为：当市电存在时，市电的利用率可达98%以上，输出转换开关会受到切换电流能力及动作时间的限制。在线式UPS的功能部件包括输入开关、自动稳压器、逆变器等，它的性能特点表现为：当市电存在时，市电的利用率可达98%以上，在切换时间方面，在线式虽然也需要切换时间，但是逆变器是工作在热备状态，因此比后备式要短。

1.3 UPS电源在铁路信号中的应用

铁路运行部会存在任何的差错，像随时都可能出现的供电中断在铁路中是不允许的，一旦供电不稳定，就会造成不可估量的损失，而UPS电源的使用，打破了传统的供电模式，保证了铁路运行的质量。为了充分保证铁路信号系统的高安全性、高可靠性和高可用性，铁路信号电源现在大部分都配备了在线式UPS电源。铁道部铁运［2008]19号.“关于客运专线信号系统若干问题的指导意见”提出对信号电源系统的要求是：客运专线车站及中继站信号电源应按照双套大容量UPS备用方式配备电源，UPS容量负荷按照除转辙机外的所有用电量计算，有维护人员值守车站UPS供电时间不应小于30min，无人维护人员值守车站UPS供电时间不应小于2h。

2 UPS电源的日常维护

2.1 UPS电源的巡检

春季巡检：为了保障设备在潮湿的雨季和雷季中的运行安全，对设备接地系统状况、耐压参数与防雷部件等作检查。

秋季巡检：为了保证设备在干燥的冬季特别是春节期间保持良好的运行状态，对设备的性能指标、负荷能力、电池容量、供电安全、机房安全等作检查。

2.2 UPS电源日常的放电试验

（1）将机柜AC 220V输入的开关关闭，这时可以听到UPS断电报警的“嘀嘀”声，UPS已经开始放电过程。由于UPS不能过度放电，造成免维护电池组受损，可以通过UPS前面板电池指示灯了解UPS放电程度。

（2）当UPS电池指示灯到第三格（共五格）的时候，将AC 220V输入的开关合上，使UPS充电。设备恢复正常。

（3）若信号设备所配备的是双机热备的UPS电源则应首先确认A、B机哪台是热备的；备机放电完成后，倒机将原主机成为备机，重复以上步骤。

3 UPS电源的常见故障分析

（1）蓄电池的电压偏低，开机充电时间为十小时以上，可蓄电池的电压仍然偏低。发生此问题原因：初步判定为蓄电池电路出现问题或充电器电路出现问题，可以进行以下检查

——查看此电路输入和输出的电压是否在正常范围内；

——如果此充电电路是正常输入，而输出出现问题，则应该把蓄电池断开，再次进行检测，如果还是有问题，判断为充电电路损坏；——如果断开蓄电池后充电电路的输入和输出都为正常，则说明蓄电池因为很久没有进行充电或者已超出正常使用期等原因无法继续使用。

（2）UPS在开机之后，显示器上没有任何显示，UPS不工作。问题原因：观察后初步判断，问题出现在市电输入、蓄电池及市电检测部分和蓄电池电压检测回路

——检查市电输入保险丝正常与否；

——如果市电输入保险丝没有烧毁，检查蓄电池保险是不是正常，某些UPS在自检不出蓄电池的电压时，会把UPS全部的输出和显示关掉；

——如果蓄电池保险正常，检查市电检测电路工作是不是正常，如果市电检测电路工作失常，UPS不具备无市电启动功能时，UPS也会关掉全部输出和显示；

——如果市检测电路工作正常，需要检查蓄电池电压检测电路是不是正常。

（3）有市电时UPS输出一切正常，在无市电时蜂鸣器长鸣，没有输出。分析：从现象可得出蓄电池和逆变器发生问题，可以进行以下检查

——检查蓄电池的电压，看蓄电池是不是没有充足电，若蓄电池充电不足，就要检查是蓄电池自身的问题还是充电电路的问题；

——如果蓄电池工作电压处于正常状态，则检查逆变器驱动电路工作是不是正常，如果驱动电路输出没有问题，表示逆变器损坏；

——如果逆变器驱动电路非正常工作，应该检查波形产生电路有无PWM控制信号输出，如果有控制信号输出，表示问题发生在逆变器驱动电路；

——如果波形产生电路没有PWM控制信号输出，应看它的输出是不是因保护电路工作而封锁，如果没有就查明保护原因；

——如果保护电路不在工作且工作电压是正常，波形产生电路无PWM波形输出就表示波形产生电路坏了。

为了更快发现故障原因，以上排查方法可颠倒顺序进行。

4 结束语

无论再好的机器都有其使用寿命，在使用时也会出现故障，如果经常进行保养维护会增加其使用寿命，从而减少问题发生，这就和人的生老病死是相同的道理，善待自己，保养好自己，寿命就会长，身体棒。所以，不要因为机器是高智能而不去维护保养，要知道预防在任何时候都是安全运行的重要保障。

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［2]马晨鹏，王岚.铁路信号双电源转换问题分析与对策［J].电源技术应用.2013，24（07）：16-17.

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