淺談鐵路通信電源維護(hù)及故障處理

李春浩

李春浩:沈陽(yáng)鐵路局沈陽(yáng)通信段 工程師 110001 沈陽(yáng)

沈陽(yáng)鐵路局管轄京哈、沈大、沈丹、平齊、通霍、長(zhǎng)圖等40余條鐵路線(xiàn)，開(kāi)關(guān)電源開(kāi)通年限不一，設(shè)備廠家型號(hào)不同，工作環(huán)境復(fù)雜多樣，有平原，有山區(qū)，冬季溫度低于－50℃，夏季溫度高達(dá)30℃。因此，維護(hù)管理好通信電源設(shè)備，是保證鐵路安全運(yùn)輸生產(chǎn)的重要因素。目前，通信電源在運(yùn)行和管理中還存在一些問(wèn)題，就此對(duì)沈陽(yáng)鐵路局管內(nèi)電源設(shè)備進(jìn)行調(diào)查，對(duì)日常維護(hù)及故障處理進(jìn)行分析、總結(jié)，探討解決方法。

1 問(wèn)題研究

1．電源設(shè)備多樣，維護(hù)不便。沈陽(yáng)鐵路局管內(nèi)使用通信開(kāi)關(guān)電源825套，分屬于中興、華為、動(dòng)力源等十幾個(gè)設(shè)備廠家，40余種型號(hào)。雖然開(kāi)關(guān)電源原理一樣，但控制原理、協(xié)議參數(shù)不盡相同，板件更是不能替代。因此，在更新改造中要調(diào)配使用，應(yīng)使一條鐵路線(xiàn)的開(kāi)關(guān)電源盡量統(tǒng)一廠家、型號(hào)，以便維護(hù)人員掌握檢修維護(hù)方法，保證安全。

2．部分電源設(shè)備老化嚴(yán)重，超期運(yùn)用。沈大線(xiàn)1997年開(kāi)通(北京二七廠電源)，沈山線(xiàn)1997年開(kāi)通(愛(ài)默生電源);長(zhǎng)白線(xiàn)、長(zhǎng)圖線(xiàn)、平齊線(xiàn)1998年開(kāi)通(成都電源)，這些線(xiàn)路設(shè)備已經(jīng)嚴(yán)重超期運(yùn)用，元器件老化嚴(yán)重，故障率較高，需要對(duì)超期服役的電源進(jìn)行大修改造。

3．部分地區(qū)沒(méi)有鐵路貫通電，地方供電電壓不穩(wěn)，電壓波動(dòng)范圍100～300 V，雷區(qū)面積大，對(duì)防雷要求很高。如白阿線(xiàn)索倫至阿爾山間只有一路市電供電，每年都發(fā)生多起電壓不穩(wěn)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)電源停止工作的故障。通讓線(xiàn)海坨子至新肇間雷雨季節(jié)電源、線(xiàn)路時(shí)常遭到雷擊，給防雷工作帶來(lái)較大困難。應(yīng)利用市電、農(nóng)電的二路電源，備用發(fā)電機(jī)，安裝二級(jí)防雷設(shè)施，加強(qiáng)電源監(jiān)控措施，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，及時(shí)處理。

4．地域廣大，設(shè)備分散，維護(hù)水平低。大部分設(shè)備維護(hù)人員只能包站維護(hù)，維護(hù)人員在維護(hù)電源設(shè)備的同時(shí)還需要維護(hù)無(wú)線(xiàn)設(shè)備、傳輸設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、甚至是線(xiàn)路設(shè)備。缺乏專(zhuān)業(yè)電源維護(hù)人員，日常檢修只是注重表面，對(duì)開(kāi)關(guān)電源性能、器件檢修不到位。需要加強(qiáng)集中監(jiān)控設(shè)施，強(qiáng)化監(jiān)控手段，設(shè)立專(zhuān)業(yè)維護(hù)人員，掌握開(kāi)關(guān)電源性能、指標(biāo)，完善維護(hù)制度。

5．對(duì)廠家依賴(lài)性強(qiáng)。沈陽(yáng)鐵路局現(xiàn)有十幾種通信電源廠家的設(shè)備，沒(méi)有專(zhuān)業(yè)維護(hù)人員，簡(jiǎn)單故障還能自己處理，稍有疑難問(wèn)題就要找廠家解決。而現(xiàn)在有幾個(gè)廠家已經(jīng)轉(zhuǎn)產(chǎn)不能提供技術(shù)支持和售后服務(wù)，原廠備件沒(méi)有，只得拆東墻補(bǔ)西墻。如北京二七廠電源、愛(ài)默生電源、成都電源等已經(jīng)沒(méi)有售后廠家，維護(hù)十分困難。因此需要培養(yǎng)自己專(zhuān)業(yè)維護(hù)人員和技術(shù)骨干，積極研究設(shè)備，做到能夠獨(dú)立檢修和維護(hù)。對(duì)不能提供售后服務(wù)的電源應(yīng)進(jìn)行大修改造。

針對(duì)上述問(wèn)題需要認(rèn)真分析，有必要對(duì)沈陽(yáng)鐵路局管內(nèi)通信電源進(jìn)行一次全面的評(píng)估，以發(fā)現(xiàn)運(yùn)行維護(hù)中長(zhǎng)期得不到解決的問(wèn)題，達(dá)到以評(píng)促建、以評(píng)促管、以評(píng)促改的目的，及時(shí)提高鐵路通信電源設(shè)備的可靠性，防患于未然，杜絕重大故障的發(fā)生。

2 日常維護(hù)

日常維護(hù)工作主要是更換損壞部件、應(yīng)急發(fā)電和對(duì)有故障隱患的站點(diǎn)進(jìn)行跟蹤。

1．整流器運(yùn)行狀況檢查。日常維護(hù)需要檢查每個(gè)整流器工作狀態(tài)，輸入、輸出指示燈是否點(diǎn)亮，整流器是否均流，是否有故障整流器。

2．防塵網(wǎng)灰塵清洗。整流器是采用風(fēng)冷方式來(lái)冷卻的，為了避免灰塵大量堆積在整流器內(nèi)部的線(xiàn)路板上，風(fēng)扇有防塵網(wǎng)。防塵網(wǎng)需要經(jīng)常檢查清洗，避免灰塵堆積太多影響風(fēng)扇通風(fēng)。

3．監(jiān)控單元(CSU)參數(shù)檢查。主要檢查蓄電池管理參數(shù)，蓄電池容量要和實(shí)際相符合，否則就會(huì)影響蓄電池的充電電流;整流器工作狀態(tài)要設(shè)為自動(dòng)。如果要更換監(jiān)控箱(CSU)，那么在更換前需要紀(jì)錄好原來(lái)CSU的相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)置，包括蓄電池容量、整流器個(gè)數(shù)、浮充電壓，更換后需要將這些參數(shù)設(shè)置好。

4．開(kāi)關(guān)電源的日常管理。浮充電壓一般設(shè)置為53.5～54.5 V，如果長(zhǎng)時(shí)間以偏高的浮充電壓運(yùn)行，電池過(guò)充電，引起內(nèi)部壓力增大，失水加快，影響蓄電池的使用壽命。相反，浮充電壓過(guò)低也會(huì)使電池處于欠充狀態(tài)，電池活化反應(yīng)不充分，出現(xiàn)落后蓄電池。均充電壓一般設(shè)置為55.2～56.4 V，時(shí)間設(shè)置為10 h，周期為30～180天。電池性能越差，則均充設(shè)置周期越短，可以使舊蓄電池得到及時(shí)充電。

長(zhǎng)時(shí)間的停電或單體供體不足會(huì)導(dǎo)致電池深度放電，損壞蓄電池。下電是在對(duì)蓄電池保護(hù)的同時(shí)維持重要負(fù)載長(zhǎng)時(shí)間工作的一種措施，建議一次下電設(shè)置值為46～47 V，二次下電設(shè)置值為44～45 V。低于44 V將造成蓄電池的深度放電，根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù)，每次放電深度100%時(shí)，蓄電池的壽命是200～250次充放電循環(huán)。

5．蓄電池的維護(hù)。蓄電池運(yùn)行一段時(shí)間后，就會(huì)出現(xiàn)個(gè)別電池落后(一般情況下落后電池端電壓不得小于正常的20 mV)或失效。失效的電池會(huì)導(dǎo)致其他好的電池隨時(shí)間推移慢慢失效，進(jìn)而使整個(gè)電池組報(bào)廢。所以要對(duì)蓄電池每隔3個(gè)月進(jìn)行一次維護(hù)，檢查蓄電池組中有無(wú)漏液、有無(wú)“臌肚子”現(xiàn)象，測(cè)量蓄電池電壓，檢查有無(wú)問(wèn)題電池存在，蓄電池連接處有無(wú)銹蝕和固定螺釘松動(dòng)、環(huán)境溫度等是否正常。

6．操作人員注意事項(xiàng)。在施工前需要將使用的螺絲刀、扳手、毛刷等用絕緣膠布纏好，在進(jìn)行交流部分操作時(shí)避免身體接觸高壓，人體和地面需要保持絕緣。操作前必須將金屬手表、戒指、手鏈等飾物摘下，在維護(hù)或施工過(guò)程中避免螺母、螺桿跌落到機(jī)架內(nèi)而引起短路。在夏天避免人體同時(shí)接觸電源柜的正極和負(fù)極，以防觸電。在割接、操作、維護(hù)過(guò)程中，嚴(yán)格按照事先確定的規(guī)范和方案執(zhí)行。

7．其他注意事項(xiàng):①檢查電源系統(tǒng)保護(hù)地是否連接到地排，系統(tǒng)保護(hù)地不僅防雷，而且要保證人身安全(機(jī)柜外殼保持零電位);②查看防雷器是否失效，以避免雷擊損壞通信設(shè)備;③檢查負(fù)載連接方式是否正確。

3 問(wèn)題處理

3.1 交流配電單元

1．防雷器單元。防雷器是由4個(gè)片狀防雷單元組成，其中3個(gè)防雷單元具有狀態(tài)顯示功能。防雷單元窗口顏色為綠色時(shí)，表示防雷單元處于完好狀態(tài);防雷單元窗口顏色為紅色時(shí)，則表示該防雷單元已損壞。如果防雷器沒(méi)有損壞，而監(jiān)控單元報(bào)防雷器告警，那么需要檢查防雷器的接觸是否良好，可將防雷模塊拔下、重插。

2．交流輸入缺相。監(jiān)控單元或后臺(tái)報(bào)交流輸入缺相，首先需要確認(rèn)交流變送器是不是真的損壞，用萬(wàn)用表測(cè)量變送器的檢測(cè)電壓輸出端子是否有3 V左右的直流電壓，如果某一個(gè)沒(méi)有說(shuō)明交流變送器損壞，可暫時(shí)把該端子的檢測(cè)線(xiàn)并到其他端子上，長(zhǎng)久解決辦法是更換交流變送器。如果后臺(tái)監(jiān)控到交流電壓顯示不正?；虺霈F(xiàn)缺相，不一定是電源設(shè)備有問(wèn)題，有可能是動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控設(shè)備有故障。

3．交流接觸器不吸合。對(duì)于采用交流接觸器自動(dòng)切換的電源系統(tǒng)，如果交流接觸器不吸合，可能是交流輸入A相缺相、交流接觸器控制板故障、交流接觸器線(xiàn)圈燒壞等幾種情況引起。

3.2 直流配電單元

1．直流輸出電壓低可能的原因:①在夏天溫度高，溫度補(bǔ)償?shù)淖饔?，屬于正?，F(xiàn)象;②監(jiān)控顯示的電壓低;③直流電壓實(shí)測(cè)值偏低。

2．直流輸出電流顯示不正確，分為2種情況:①顯示值與實(shí)測(cè)值比較偏大或偏小，原因是電流傳感器的斜率選擇不正確，調(diào)整斜率即可;②電流顯示非常大或不穩(wěn)定。對(duì)于用分流器檢測(cè)電流的設(shè)備，如果檢測(cè)通道不通，可能是分流器兩邊的檢測(cè)線(xiàn)接觸不良，關(guān)掉監(jiān)控單元的電源，取下檢測(cè)線(xiàn)用電烙鐵將其焊接好;也可能是檢測(cè)線(xiàn)接插件的插針歪或接觸不好，需用工具(鑷子)將插針校正、插好。

3．蓄電池放電時(shí)，有一組蓄電池的放電電流為0。蓄電池在平時(shí)浮充狀態(tài)下電流顯示為0，所以在浮充下是不能說(shuō)明問(wèn)題的，只有在蓄電池放電狀態(tài)或放完電充電狀態(tài)下，才能體現(xiàn)出來(lái)。出現(xiàn)這樣的問(wèn)題有2種情況:①該組蓄電池或蓄電池回路有問(wèn)題，需檢查蓄電池的連接和測(cè)量蓄電池端電壓，根據(jù)具體情況加以處理;②蓄電池電流檢測(cè)回路有問(wèn)題，可以通過(guò)“替換法”來(lái)確定問(wèn)題所在。

4．監(jiān)控單元出現(xiàn)直流斷路器斷開(kāi)告警。從2個(gè)層面考慮:①屬于正常告警，直流斷路器確實(shí)已經(jīng)斷開(kāi);②斷路器沒(méi)有斷開(kāi)，但是監(jiān)控單元出現(xiàn)告警，這是由于檢測(cè)線(xiàn)斷開(kāi)所致。檢查斷路器的檢測(cè)線(xiàn)，也可以用“替換法”來(lái)定位問(wèn)題所在。

5．直流斷路器故障。蓄電池下電保護(hù)使用的直流斷路器采用的是常閉觸點(diǎn)，如果給出斷開(kāi)控制信號(hào)，但是斷路器不斷開(kāi)，說(shuō)明斷路器已經(jīng)出現(xiàn)故障，更換即可。

3.3 整流器故障處理

1．整流器無(wú)輸出。整流器面板指示燈均不亮，首先檢查交流電輸入是否供給整流器(檢查交流輸入開(kāi)關(guān)是否合上)，其次檢查輸入熔絲是否熔斷，再有更換模塊。

2．整流器交流輸入、輸出指示燈亮，但整流器沒(méi)有輸出?？赡苁禽敵鲩_(kāi)關(guān)沒(méi)有開(kāi)啟，整流器的輸出電壓比較低，需要調(diào)節(jié)整流器的輸出電壓。

3．過(guò)熱。整流器內(nèi)部主散熱器上溫度超過(guò)85℃時(shí)，模塊停止輸出，監(jiān)控單元有告警信息顯示。模塊過(guò)熱可能是風(fēng)扇受阻或嚴(yán)重老化、整流器內(nèi)部電路工作不良等引起，前者更換風(fēng)扇，后者需對(duì)電源模塊進(jìn)行維修。

4．系統(tǒng)在使用中如出現(xiàn)不均流現(xiàn)象，應(yīng)檢查監(jiān)控線(xiàn)是否接好、是否斷線(xiàn);若有均流，但均流效果不好，可調(diào)節(jié)相應(yīng)均流效果差的模塊輸出電壓(調(diào)節(jié)整流器面板上的電位器)，使之在浮充或均充狀態(tài)下的輸出電流之差在規(guī)定范圍內(nèi)，重新達(dá)到均流。

5．風(fēng)扇故障。檢查風(fēng)扇是否堵塞、損壞或連接控制部分發(fā)生故障，需拆下模塊進(jìn)行維修。

6．開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓一般不會(huì)超出正常范圍，一旦超出正常范圍，可能對(duì)通信設(shè)備造成損壞。所以開(kāi)關(guān)電源整流器設(shè)有輸出過(guò)壓保護(hù)，一旦輸出電壓超過(guò)設(shè)定值，開(kāi)關(guān)電源會(huì)將輸出閉鎖。此閉鎖不能自恢復(fù)的，需要斷電重啟才可以恢復(fù)。

總之，要樹(shù)立“安全第一”的思想，充分認(rèn)識(shí)通信電源在通信系統(tǒng)中所處的重要地位和作用，認(rèn)清通信電源事故會(huì)給鐵路運(yùn)輸造成的后果，電源維護(hù)人員必須樹(shù)立高度的責(zé)任心和使命感，做好本職工作，要加強(qiáng)電源設(shè)備維護(hù)的基層培訓(xùn)和指導(dǎo)。

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