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信号电源接地与互混的分析及处理

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  【摘 要】随着社会和经济的发展,铁路运输不论是在运输方便、快捷,还是在运输高效性方面,都得到了社会的赞誉与认可,尤其中国高铁已经成功的打造成为国家名片。但是要想确保铁路运输的安全可靠,首先应该对铁路信号电源提起高度的重视。只有这样,才能在保证铁路运输安全的前提下,提高铁路运输的效率。基于此,本文从铁路信号电源存在的问题出发,对造成铁道信号电源发生接地和互混的原因进行了分析,并总结了铁道信号电源接地及混电的处理注意事项和方法,希望对铁路工作人员及时解决铁路信号电源接地或互混故障有所裨益。
  【关键词】信号电源;接地;互混;预防;分析与处理
  引言
  铁路运输是我国老百姓外出的主要交通方式,发挥着极为重要的作用。但是在实际的铁路运输过程中,决定铁路运输安全可靠的铁路信号电源偶尔出现接地和互混的故障,给铁路安全运输埋下了一定的安全隐患。因此,探讨铁道信号电源出现接地和互混故障的原因,并找出有效的解决方案,对于铁路运输行业安全可靠具有非常重要的现实意义。
  一、电源接地或互混能够导致的风险
  当信号设备电源出现接地或互混之后,如果是电气回路中单端接地或互混,一般不会直接产生电路工作不正常,只是存在设备工作不稳定的隐患;但是,一旦单端接地或互混处理不及时,出现双端接地或互混时,可能或出现信号显示升级、道岔错误表示或错误转换、电码化码型升级、轨道区段实际占用而显示空闲等严重危险侧输出的严重联锁安全隐患问题。
  二、信号电源发生接地和互混的原因分析
  信号电源的接地、互混具备一定的隐秘性,尤其是电源有条件互混更不容易发现,只有在条件具备的情况下才可以发现。通过多年的维护和处理电源接地和互混的经验,信号电源发生接地和互混的原因,主要包括以下四個方面:
  1.作业质量低。组合焊线时焊锡过多,清理不彻底,致使电气接点与其他电气回路接点或设备外壳接触,导致接地或互混;
  2.接错配线。焊接配线时不认真,出现焊接位置错误;个别电子设备的地线和零线接交叉,可能不影响设备工作,也可以导致信号电源接地或互混;
  3.配线磨卡。配线在走线架或走线槽内与其他金属部位磨卡破皮,单个破损会出现接地,两个以上的不同电源同时接地时就会出现互混;
  4.环境影响。因机械室内潮湿,致使电源接地,多种信号电源接地严重就会出现电源互混问题。
  三、如何正确测试信号电源接地和互混
  信号电源一般有直流电源和交流电源两种,对于直流、交流两种电源的接地情况判断要有两种不同的方式。
  1.对于直流信号电源我们要测量电源对地电压时存在电源极性问题,测试电源正极性对地电压时,要将万用表黑表笔接地,红表笔接电源正极性进行测试和读取数据;测量电源负极性对地电压时,要将万用表红表笔接地,黑表笔接电源正极性进行测试和读取数据;如果直流信号电源两极对地电压均为0V,那么说明没有接地;也可以用兆欧表测试直流电源对地绝缘电阻,如果测试结果大于1兆欧则说明直流信号电源没有接地,低于1兆欧说明存在接地可能,0兆欧即为实接地。
  2.对于交流信号电源接地问题,测试时没有万用表的进行要求,只是选择合适的档位,直接测试两极对地电压即可。在判断交流电信号是否接地问题上可以根据交流信号电源两极电压对地电压值来比较,正常情况下电源两极对地电压比负对正小于一比三。无论交流还是直流信号电源,当电源一个极性对地电压为零,另一极性为电源电压,均可认为该电源接地。三是电源互混问题。
  3.电源互混主要是测试一个电源的一个极性,与其他电源之间是否存在与电源本身输出电压读数一致的问题,当测试的电压示数与实际输出电压一致,怀疑可能存在互混。进一步确认需用兆欧表进行电源间绝缘测试,0兆欧为互混,标准大于1兆欧。测试电源互混时需注意直流电源存在极性问题,测试时需要倒换万用表的表笔进行测试,否则反极时,不注意观察会漏掉发现隐患的时机。
  四、如何预防电源接地和互混
  1.把住源头质量。在施工转线前,对电源互混和接地进行测试,发现问题及时处理。
  2.对施工转线后的设备及时进行再次电源互混和接地测试,防止在转线前测试完成后再次修改配线,产生次生的隐患。
  3.抓实日常测试,开展每月的电缆全程测试,及时发现和处理设备接地的隐患。
  4.抓实设备基础维护,做好防磨卡、防止设备进雨水,导致电源接地或互混问题。
  5.发挥试验室作用,抓实二级测试,及时发现和处理电源接地或互混的隐患。
  五、信号电源接地及混电的处理时的注意事项和方法
  1.处理接地或互混时注意事项
  一是在处理电源接地或互混问题的过程中尽量减少人为作业影响,稍不注意往往会造成二次故障叠加,这样更不利于问题的分析处理。二是作业一定在天窗时间内进行,由于断开的电源不一定会影响什么设备,所以一定在垂直天窗内进行;三是用兆欧表测试前,要断开相应的分线盘地线及防雷模块,站联电缆绝缘测试时还需将临站的站联防雷拔掉,防止防雷模块内部元件击穿,影响测试分析的方向。四是断开相应的断路器或保险时,一定要断干净,电源中单个保险或断路器防护时,一定要做到双断,否则测试或分析的结果会走弯路;五是当断开配线时,一定注意断开双线的接头时,一定将每根配线均断干净,不能接触,否则会影响处理的结果,导致延时过长。六是个别电源测试时不能直接用兆欧表进行测试,如分线采集器电源、区间轨道电源等。
  2.准确判断出电源故障点
  首先,应将万用表监督该电源,进行实时监控,随着列车或调车车列的运行,值班员排列进路等,观察是否存在接地或互混消失或变换极性,如原来是KZ接地或互混,排列进路货列车运行后变为KF接地或互混,此时应重点分析该时段有哪些继电器动作,再逐个接点进行排除;还可以使用分级断线法,这一方法的使用就是在处理电源接地或互混的过程中,先断开电源屏侧的输出线,如果电源屏侧存在接地或互混,组合架侧正常,说明电源屏内部有问题,逐个配线进行排除即可;如果电源屏测试正常,带载之后就存在接地或互混,说明故障在组合架一侧,当断开所有的组合架之后依然存在接地或互混,说明架间环线有问题,可能配线错误或破皮导致互混或接地。当确认为电源环线正常之后,分别依次合上保险,当再次出现接地或互混现象时就能够判断出故障点在那一架,之后在断开组合侧面配线的电源环线或侧面断路器(保险),逐步确定电源互混或接地在那一层组合内,最后在逐段进行配线核对,直至找出配线接地或互混的准确处所,才是问题根源所在。
  六、举例处理电源互混问题
  某站在二级测试时发现继电器电源与表示灯电源互混,测试时KF与JZ(JF)有24V电压,确定为KZ与JZ(JF)混线,断开该站所有组合架零层KZ KF断路器之后,互混依然存在,之后断开控制台内的KZ断路器之后,测试电压变为KF与JZ(JF)混线,将控制台内KZ汇流排的所有配线均断开,双线的端子甩开时要分开彻底,不能接在一起,防止串电,最终在甩开一根配线后,互混消失,查图为XYAJ的计数器条件,断开组合侧面配线,混线点在组合内部,最后拔下YAJ,发现继电器底座隔窗破损,在YAJ插上时,该继电器的81-83-62混在一起,导致KZ电源和JZ电源互混。更换继电器底座之后,设备恢复正常,互混问题彻底解决。
  七、结束语
  信号电源接地或互混问题一直以来都是隐蔽性较强的联锁隐患问题,我们要高度重视电源接地和互混问题,不能随便处理了就完事,同时要横向排查还有没有其他同样的类似问题。虽然我们在近些年来研究出了很多方法去处理这类问题,但是这种事后处理对于信号联锁设备的正常使用存在一定的安全隐患,要做到事前预防,这样才能保证信号设备正常使用。另外,对于日常巡检、检修、测试的标准执行,我们要严格遵守并贯彻落实,这在设备的基础维护方面有很大的帮助,能够及时及早的发现设备隐患。
  作者简介:
  白轶才(1972.11),男,工程师。
  (作者单位:中国铁路沈阳局集团有限公司)
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