电源屏原理及故障处理

邓贤

【摘 要】随着我国高速铁路的基础建设的大力推进，铁路的信息化技术发展也十分迅速，人们对信息化的需求己经越来越高，高效的电源是铁路安全运行的关键因素。铁路的电源屏是由一台或者多台模块化的电源机柜组成，以低压电器和各种电力电子元器件组成各种供电模块，向铁路车站或者车场的信号设备提供电力的成套设备。是电力机车的动力和心脏。把智能检测技术引入电源领域，与电子技术，计算机技术相结合是未来的技术方向，也毕竟会应用越来越广泛。

【关键词】电源屏；原理；故障处理

在铁路运输的发展过程中，产生了多种安全技术，有力的保证了铁路运输系统的安全性。十九世纪中叶，电源屏被首次运用到铁路运输管理中。在其应用初期，该设备主要具有电压信号转换、电气隔离的功能。电源屏的基本原理是基于变频设备，并利用整流装置来实现上述功能，由于其包含的子系统较多，因此整个屏幕系统的体系较大，而运行功率也不高。此后的几十年间，先后产生了多种更加高级的电源形式，比如高频开关型电源。七十年代，美国研发出了基于脉宽调控原理的电源，从而有效压缩了系统的体量，并使得系统的效率也得到显著提升。如今，由于开关电源的工作频率的提高（己经达到MHz以上），并且随着器件水平和新型材料以及先进电路结构的不断出现，开关电源的运用范畴己经涉及到日常生活、工程研究的多个方面，其中一个重要的引用领域即铁路交通行业。在计算机通信行业发展的推动下，越来越多的城市铁路运输系统开始引入现代化的监测设备，用以提高铁路运输系统的运行安全性。基于计算机智能技术，再加上现在的互联网，使得电源屏的实时故障检测和预警成为可能。同时可以记录和进行故障定位，为铁路系统的安全运行提供了有力的技术保障。

1智能电源屏概念及其原理

1.1概念

电源屏（Signal Power Supply Panel）是由一台或者多台模块化的电源机柜组成，以低压电器和各种电力电子元器件组成各种供电模块，具有智能监测功能，向铁路车站或者车场的信号设备提供电力的成套设备。

1.2原理

现阶段智能电源屏被根据其切换系统的供电工作方式主要分为两种类型，一种是“H”型供电切换系统；一种是“Y”型供电切换系统，这两种供电方式存在着本质上的区别。

首先，“H”型供电切换系统的简单原理：“H”型供电切换系统是指外电网两路输入电源同时送到电源屏，同时为电源屏供电。电源屏理论上是每一路电源各带百分之五十的负载。外电网两路输入电源经过电源屏的切换系统后，在屏内部形成内部的1、2路电源。只要外电网两路输入电源中有一路就能够对电源屏进行正常供电。电源屏内部始终都会保持有两路屏内电源，所有的电源模块都分别接在这两路内部电源上。

其次，“Y”型供电切换系统的简单原理：“Y”型供电切换系统是指两路外电网输入电源同时送到电源屏，但只有其中一路对电源屏进行供电，另一路作为备用电源。当正在使用的这一路外网输入电源停电时，作为备用的另外一路外网输入电源自动头投入工作。

2铁路信号智能电源屏故障应急处理措施

2.1模块故障应急措施

铁路信号智能电源屏在工作的时候，模块故障是发生较为频繁的。因此，对于模块故障的应急措施尤为重要。首先，在发现模块出现故障后，应立即选择对模块进行更换，以免影响铁路信号智能电源屏的正常工作。其次，在更换过程当中，需要注意的是模块的型號。只应进行更换只有使用同一种型号的模块，否则无法保证铁路信号智能电源屏的正常运行。

2.2系统输出故障应急措施

铁路信号智能电源屏还有一个频发的故障就是在工作中的系统输出故障，故障发生后，首先要立刻拔掉相关线路的接头，若电源输出在拔掉电源后依然没有，那么就将其他的接头接到电源屏的上边接口处。

2.3PZG系列电源屏故障应急措施

电源屏输入电源切换部分发生故障时，铁路信号智能电源屏仍在工作过程中，应按照以下步骤开启故障应急措施：第一，必须申请全站停电；第二，将电源屏系统内部两路输入闸刀断掉；第三，把工作闸刀调至OFF位置；第四，平移滑板；第五，把直供闸刀调至ON的位置；第六，必须选择良好的输入点作为系统直供输入电源；第七，如果选择1路输入电作为系统直供电源，就需要先将2路的直供闸刀调至OFF位置，平移滑板，然后将1路直供闸刀调至ON的位置，反之，则需先将1路直供闸刀调节至OFF位置，将2路闸刀调节至ON的位置；第八，检查各个模块工作是否正常。待故障排出之后，先将直供闸刀调节至OFF的位置然后平移滑板，并将工作闸刀调节至ON的位置；然后和上电源屏系统内部两路输入闸刀，并检查各个模块工作是否正常。通过这几个步骤，就可以恢复正常供电。但在这两个过程中，需要注意的是，不能同时将工作闸刀和直供闸刀、以及1路和2路直供闸刀切换至ON，防止混点跳闸，烧毁设备，同时在平移滑动过程中，其中的机械互锁装置切勿拆掉，防止工作异常，以上就是PZG系列电源屏故障应急措施的几个步骤。

3加强系统维修

在上述过程中，指出了故障后的应急措施，但在应急之后，是必要进行系统性的维修，才能够防止故障的频繁发生。因此，在故障维修过程中，需要遵循以下原则：第一，保证需要维修的部位能够看得见，摸得着，方便维修；第二，通过零件部位标准化、通用化和模块化，提高零件部位的互换性；第三，从设计、工艺、生产等方面加强防范，避免零件质量不合格或出错；第四，合理分配人员和设备的任务及职能，物尽其用；第五，提高模块、关键件、薄弱部位等的可靠性，同时进行定期更换；第六，故障应急后，应加紧找出故障原因，并解决其中的问题，防止再次出现故障或引发更大的安全事故，保证所有元件都处于正常工作状态；第七，制定维修周期和范围，建立完善的维护制度，加强工作人员的道德素质和技术水平，提高列车运行的稳定性与安全性。

结语：总而言之，在铁路列车运行过程中，铁路信号智能电源屏作为一个新的科技产品，它的应用越来越多，虽然为信号电源提供了一定的保障，但同时也需要加强其运行的安全性。因此，相关科技人员应不断探索和创新新的铁路信号智能电源屏，加强铁道列车运行的安全性。

参考文献：

[1]尹建平，董长清.铁路信号智能电源屏的应用现状与技术发展[J].铁道通信信号，2016，31（17）：51-52.

[2]王颖.铁路信号智能电源屏故障监测与排除方法[J].工程技术：全文版，2015，83（36）：21-22.

[3]陈建译，高义芝，雷斌.信号电源屏发展历程及全高频无切换智能电源屏的研究与应用[J].铁道通信信号，2014，04（08）：19-20.

（作者单位：成都地铁运营有限公司）