智能电源屏维护方案探讨(论文)

智能化电源屏典型故障分析处理措施及维护标准

随着我国铁路运输向高速、重载、信息化的方向发展，铁路信号对电源屏供电的电源质量和安全可靠性提出了更高要求。在这种情况下，智能化电源屏应运而生，它以模块化、智能化、综合化、网络化适应性强等独特的优势，正逐渐代替原传统的分立式电源屏，所以如何能够尽快判断及处理电源设备发生的故障，达到尽量缩短故障时间，以及如何对智能化电源屏进行科学维护，将成为电务设备安全运用面临的新问题，本文就一些可能发生的故障进行判断和剖析；并对智能化电源屏的维护，制定了一套较完整的维护程序及质量标准（该标准仅供参考） 一、故障判断

故故处序障障理故障现象 故障原因 故障处理 备注 号 等机难级 率 度 正电源屏转换箱1 险急 中I,II路低 中 接触器不吸合,模块无输入。 2 PDB转换板 故障 测量后PDB板上各点电压是否正常 正常 1 外电网输入故障 根据原理图测量B屏后下端输入电网电压是否正常 不正常 常 看下一点原因 检测外电 网和B屏输入接线端子是否接入正确 更换接触器 如果是开通站,要特别注意零线的接入要正确无误 1

先测量输入采集电压,线圈电压,3电不正常 源板供电电压是否正常,有电压参数不正常就应更换PDB板 3 上电后接触器频繁2 险急 切换,或低 中 个别接触器频繁吸合后又分开 2 1 输入接触器的主回路掉线 PDB线圈供电端子接触不良, 接触器触点内进有杂物影响接触器吸合 紧固配线 先打开B屏后输入采集挡板,根据原理图确定相应接线端子,检测确定后紧固端子。 先保障供电不中断.可以打直供（3SA）保障维修过程中的供电 保证接线正确 响应也要摘下B屏后面扳, 摘下频繁吸合的接触器取出杂物。 更换同型号模块（先摘除屏后用来固定模块的相对应的蝶型螺母，拔出已坏模块，用同型模摘接触器时注意配线要正确 模块面板3 急 较低 指示灯小 灭，监控报警M**模块故障 1 模块主回路损块替换，并安装好蝶型螺母加以固定）;直流模块输出是并联输出的)，保证新直流模块也能平均带载。 坏，无正常输出 模块测试输出电压正常需要单独检测(因直流 通过采集2 有正常输出,指示错误 更换表头，检测模块插座配线是否紧固 模块输出干接点实现报警 交流模块4 险急 表头、显低 小 示板指示正常但模块无输出 1 模块内部输出部分回路断路或故障 更换模块 注意配线要连接正确 2

保证切换2 模块输出切换板故障 更换相应切换板 板型号相同接线正确 交流模块上电或主备切换时模块保护5 险急 低 中 无输出，且切换板频繁切换，系统输出不正常 轨道部分支路无输出，输出6 险急 指示灯灭 低 中 1 轨道支路过流或短路，短路切除板切断过流支路 转接到短路切除板上直供端子进行应急供电 （应急端子在板件输出端子旁边）并及时更换新板 要及时关闭输出空1 输出带载过流或短路 关闭输出带载空开，检查带载设备 开,避免模块和切换板损坏。 主要由于模块8 一般 多组直流中 小 模块带载不均流 1 输出电压高低不同,带载量会偏向输出电压比较高的一方 9 一般 低 小 防雷器灯不亮 1 交\\直流防雷器混接 拔下相应不亮的防雷器,根据原理图确定防雷器型号,错误安装后重新改动。 调节模块的DC/DC控制板电位器，使输出带载均衡 由于调节过程是在带电情况下操作,应注意安全 检查切断支路负载，电流应小于3安 检查、处理负载过流情况便可消除故障 此模块带载电源（多为容性或感性负载），启 模块所带负载应采用缓启动方式，避免造成对前极设备的冲击 电源屏可更换为带载容量大的模块带载 1 动瞬间冲击电流超出模块过流点，造成模块保护 2 模块面板故障指示7 险急 灯亮，模中 小 块频繁切换，输出电压不正常 短路切除板故障 3

2 防雷器被雷击坏，故障红灯亮 单灯指示灯不亮，此防雷坏；双灯红灯亮时，此防雷坏，需要及时更换 引往B屏监控监控报警10 轻缓 中 小 A/B/C/D屏采集单元故障 2 3 1 箱的各数据线破损或插口紧固不牢 A/B/C/D采集单元故障 监控单元主板故障 在断路器边辅1 助触点接触不良或虚接 引往输出采集监控报警11 轻缓 “某输出中 小 短路器断开”但输出正常 3 主板或软件故障 监控采集主板故障 2 单元的线接触不良 特别指出是通用软件设置不当,多设置了输出支路数所致 可以拉开下1 系统输出12 急 中 小 指示灯不亮 2 实际输出不正常 空开断开或输出过流空开保护,重新闭合开关 但实际输出正常 采集单元,测量灯两端电压是否正常 正常 不正常 灯损坏,更换灯或灯板 看从空开下端引入导线或插头是否牢固,应紧固 由于灯板引入电压为实际输出电压,小心触电 空开保护应查明短路原因后闭合空开 局部轨道相位差监13 急 中 中 控显示相位偏移；并报警显1 软件原因导致显示错误 内部软件故障,应更换芯片. 如果是新软件,应检测软件配置是否正确,主要是看是否把本系统设置为25HZ屏(假如在50HZ屏上设置25HZ屏,就会误报) 更换软件要确定软件内容和设备型号相同 检测引往采集板的绿万可端口是否牢固 更换损坏板件（辅助电源板、采集CPU板） 更换板件 紧固辅助触点的两端引线,如果是辅助空开本身原因应更换空开 更换相应采线或紧固插头 4

示超限 模块输出相位2 错或切换板配线错误所致，会影响设备使用 以上都正检测局部和轨道模块锁相线是否配置正确，并检测切换板插头配线是否正确，确认无误后应是模块内部原因所致 确后故障依然存在就应更换模块处理 相序仪显实际输出相序1 监控报警14 急 低 小 提速屏断、错相 实际输出相序电转机反转 闪光电路15 急 中 小 工作不正常，影响闪光指示 1 和各相电压正常 属于误报警，重新插拔相序监督仪来排除误报警故障 示正常时应一颗绿灯三颗红灯亮 先观测监控情况，如果监控显示正确，应在输出端口处调换输出线，来更正输出相序。 引往提速屏引线相序是否正确，确定后做相应改动 元器件损坏， 闪光板上的33N10被击穿 更换板件 2 错误，现场会使如果监控显示输出不正确，应检测输入电网和由于是高压电，最好不要带电操作 闪光板为主备，可以倒换到备板带载 RS485接16 急 中 中 口与微机监测通信不上 1 通信协议设置不同 设置相同通信协议（铁标） 监控通信主要用RS485和RS232两种通信结2 通信硬件配置不合理 没有指示（I、II1 路输出但通往控制台指示灯不亮） 有指示但指示2 错误，不能对应工作状态 测量监控后端的J3、J5接线口卡正卡负接线错误或施工配线错误 测量监控后端的J3、J5接线口卡正卡负电压是否正常，应保证供电电压正常。 构硬件配置，如果通信距离过远，应使用RS485，相应的硬件配置也要相对应（主要指接收和传输接口和线路 控制台显示和电源屏显示 一般后三端万可端口中间为电源线 17 急 少 小 Ⅰ、Ⅱ路电源工作指示不正常

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一、故障分析及措施

1、25HZ电源屏的（JYB型号）Ⅱ型切换板故障应急方案：

当轨道和局部的一组（2块）Ⅱ型热备切换板同时故障时，会造成轨道和局部输出断电，可以采用如下应急方案恢复轨道和局部的供电：

第一步：关掉两组轨道和局部模块的输入断路器，确保以下操作时处于无电状态；

第二步：选一组确认为正常工作的轨道和局部模块相对应的Ⅱ型切换板，将其上面的两个5.08-4P的万可插头从插座上拔下，如下图：

WAGO-5.08-4P WAGO-5.08-4P 6

WAGO-5.08-4P WAGO-5.08-4P

操作前 操作后 第三步：分别将两个万可插头的1脚和2脚短接，3脚和4脚短接，同时保持原来的配线不变，如下图：

1 2 3 4 1 2 3 4

第四步：确认上述操作无误时，将第二步选中的一组轨道和局部

模块的输入断路器闭合。

特别注意：剩余一组轨道局部模块的输入断路器不能同时闭合。

2、短路切除板故障应急方案及接线示意图：

当短路切除板故障时，会造成轨道各支路的输出断电。可采用如下应急方案恢复轨道各断电支路的供电：

第一步：关掉两组轨道和局部模块的输入断路器，确保以下操作时处于无电状态；

第二步：确认一组正常工作的轨道和局部模块相对应的Ⅱ型切换板，将其轨道输出的“L”（G-LOUT）和轨道输出的“N”（G-NOUT）的配线拆下，如下图：

2 4

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1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 3 1 G-LIN 2 G-LOUT 3 G-NIN 4 G-NOUT 1 G-LIN 2 G-LOUT 3 G-NIN 4 G-NOUT 操作前

操作前 操作后

第三步：分别用绝缘胶带把刚拆下的线头包好防止漏电，如下图：

第四步：将轨道输出的“L”（2脚 G-LOUT）和输出接线端子的

轨道Ⅰ的“L”（G1-L）用一条2.5平方毫米的导线连接起来，将轨道输出的“N”（4脚 G-NOUT）和输出接线端子的轨道Ⅰ的“N”（G1-N）也用一条2.5平方毫米的导线连接起来，同时将输出接线端子的G1-L、G2-L、G3-L和G4-L连接起来，G1-N、G2-N、G3-N和G4-N连接起来，如下图所示：

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-

热备切换板 输出接线端子

第五步：将机柜下插箱里短路切除板上的所有插头拔下； 第六步：确认上述操作无误时，将第二步选中的一组轨道和局部模块的输入断路器闭合。

注意：剩余一组轨道局部模块的输入断路器不能同时闭合。 3、电源屏转换箱ⅠⅡ路接触器不吸合，会使所有模块无输入，处理步骤如下：

第一步：首先检查外电网是故障：根据原理图测量B屏（电网总

输入屏）后下端输入电网电压是否正常，1）若正常，看下一个原因

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（第二步）2）不正常，检测外电网和B屏输入接线端子是否接入正确，特别注意零线的接入要正确无误。

第二步：PDB转换板故障：测量后PDB板上各点电压是否正常，1）若正常，更换接触器，2）不正常，先测量输入采集电压,线圈电压,3电源板供电电压是否正常,有电压参数不正常就应更换PDB板。特别注意：在处理前,首先应把直供按钮3SA“直供”位置，使其保障维修过程中的供电。

4、处理站间联系电源的模块注意事项：

由于不同站场，站间联系电压不同，所以更换站间电源模块前，必须首先借用市电220v，按要求把要更换的模块调整好该电压，否则会因电压不合适，延时故障。

5、无触点（JYW型号）Ⅳ型切换板故障应急方案及接线示意图：

当无触点模块的一组（2块）Ⅳ型热备切换板同时故障时，会造成相应支路的输出断电。在售后人员到达维护之前，可以采用如下应急方案恢复断电支路的供电：

第一步：关掉两组无触点模块的输入断路器，确保以下操作时处于无电状态；

第二步：选一台确认为正常工作的无触点模块相对应的Ⅳ型切换板，将其上面的两个5.08-4P的万可插头从插座上拔下，如下图：

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操作前

操作后

第三步：分别将两个万可插头的1脚和2脚短接，3脚和4脚短接，同时保持原来的配线不变，如下图：

1 2 3 4 1 2 3 4

第四步：确认上述操作无误时，将第二步选中的一台确认为正常工

作的无触点模块的输入断路器闭合。

注意：剩余一台无触点模块的输入断路器不能同时闭合。 6、短路切除板故障应急方案及接线示意图：

当短路切除板故障时，会造成轨道各支路的输出断电。在售后人员到达维护之前，可采用如下应急方案恢复轨道各断电支路的供电：

第一步：打开25HZ轨道输出配电单元（电源屏下部输出断路器

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配电拉箱）

第二步：把轨道短路切除板上的轨道输出配线端子从“保护位”转接到“直供位”（此操作需要保证设备有一组25HZ轨道局部模块工作正常为前提）

（注：示意图如见下页）

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（DC24V） 报警开关量 保护位保护位 25HZ轨道短路切除板

二、智能电源屏维护操作程序及质量技术标准 1、操作程序见表一：

表一 智能屏操作程序

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1 轨III L 2 轨III N 3 轨IV L 4 轨IV N 4轨道II N 3轨道II L 2轨道 I N 1轨道 I L 直供位 轨道电源输入位1 SB21XP1-2 2 SB31XP1-2 3 SB21XP1-4 4 SB31XP1-4 轨道输入位 直供位

序号 1 工作内容 甩1KM 2KM 接触器直供 恢复1KM、2KM 接触器 模块更换 交流模块定期切换 (每月切换一次) 2 3 4 操作程序 1.要点5—10分钟，确认一路电源正常 2.将3SA扳到“直供”位 3.断开1QF、2QF 4.检查各部输出正常后消点 1.闭合1QF、2QF 2.要点5—10分钟 3.将3SA扳到“正常”位 4.检查各部输出正常后消点 1.拧下相应模块后部定位销上的蝶型螺母 2.拨出故障模块 3.更换同型号完好模块 4.锁紧蝶型螺母 1.将主用模块的输入断路器断开，备用模块会在0.15S内自动投入。 2.等主用模块完全断电后，再重新闭合输入断路器，使共处于空载等待状态。 3.注意事项：主备切换时不能断开输出断路器 2、质量技术标准

2.1输入电源波动范围小于+15%、-20%，两路电源相位正确。 2.2各路电源输出标准见表二：

2.3电源接地测试，要求交流电源两极对地电压之比≤3、直流电源对地电压为0。交流对地电流≤20MA，直流对地电流≤1MA，当电压对地超出标准值50%时应测试对地电流。

2.4串电测试，要求各种电源输出不存在串电现象。

2.5绝缘测试，要求各部电源对地绝缘≥25MΩ，用摇表测试时应 拔掉输出防雷，以防测试不准确和损坏防雷设备，尽量用电压表测 试对地绝缘情况。

2.6温升检查，要求导线温升≤60℃，变压器温升≤70℃，25HZ

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变频器≤65℃。

2.7相位角检查，25H屏局部电压应超前轨道电压90°。 2.8防雷检查，察看防雷的颜色是否变色，相应的空开是否落下， 压敏电阻和放电管有无烧糊、变焦现象,其表示发光二极管有无 熄灭，发现有异状的及时更换。

2.9模块的检查，通过面板指示灯检查模块工作状态，通过模块仪表测试输出指标。直流模块正常工作时,模块输出应均流。各模块之间出现较大差异时应进行均流调整，保证每个模块的输出电流较为平均。

3、电源屏日常维护操作：

为保障本区所辖的设备能够可靠运行，根据职能电源屏实际运行需要，应每三个月对下面内容必须操作一次，具体如下：

3.1

设备日常检修内容：根据我段上的实际情况，利用天窗点，

组织各工区对电源屏各方面功能和器件进行检测试验； 检测内容：电源屏I、II路输入电网切换；

交流模块切换；

直流带闭塞、站联模块的分别带载测验；

（注：所有对电源屏操作必须在没有行车安排情况下进行）

3.2操作流程 ① 输入I、II路电网切换

（目的用来检测PDB扳件，保证两路电网中任意一路故障情况下可

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以及时转换到另一路）

操作方法：可以在二路电网正常的情况下，断开电源屏一路电网的输入断路器来人为切换到另一路电网，在恢复断开这一路供电后进行另一路向这一路的转换） ② 交流模块的相互转换

（目的用来检修模块的切换电路是否正常）

操作方法：根据模块的带载情况判断模块的工作状态（带载还是热备），把带载模块的输入开关断开，从而人为把负载切换到另一热备模块，重新闭合断开模块的输入开关，模块正常起动，工作稳定后可以重复刚才操作对另一模块进行切换测试

③ 直流模块（内部带闭塞、站联等24-80V连续可调电源）的单独带载测验

（目的用来检修直流模块内部各闭塞支路输出是否正常。目前需要进行切换检测的模块型号有：JYZ24/50，JYZ24/20， JYZ1 220/20，JXZ24/50，JXZ1 24/50这五种）

操作方法：断开两个模块中的任意一个的输入，用另一个模块单独带载，测量模块输出各路电源是否正常；之后，恢复所关闭的模块，同样操作来检测另一模块各路电源，确保两模块各路输出都正常。

3.3试验检测过程中遇紧急情况处理方法

天窗点试验过程中发现设备不良，请首先把设备恢复原始工作

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状态，且务必第一时间通知厂方进行沟通和咨询。

表二 计算机联锁、继电器联锁电源屏和区间电源屏: 序号 输出电源名称 计算机联锁电源 信号点灯电源 轨道电路电源 道岔表示电源 动态电源 稳压备用电源 表示灯电源 闪光电源 电动转辙机电源 继电器电源 闭塞电源 不稳压备用电源 区间轨道电源 站内电码化电源 区间信号点灯电源 灯丝报警电源 电压 AC220V AC220V AC220V AC220V AC220V AC220V AC24V AC24V DC220V DC24V DC24-60V AC220V DC24V DC24V AV220V DC24-60V 电压波动范围 ±10V ±10V ±10V ±10V ±10V ±10V ±3V 60-120次/分钟 +20V、-10V +3.5V、-0.5V ±5V +15%、-20% +2V +2V ±10V ±5V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

4 通过以上正确的维护方法，能更好地保证智能电源屏的安全运用，

同时该方案规范了对智能电源屏维护管理。

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