鐵路信號設備電源混線問題探討

仲祎敏/蘭州鐵路局蘭州電務段

鐵路信號設備電源混線問題探討

仲祎敏/蘭州鐵路局蘭州電務段

針對鐵路信號設備電源混線故障進行判斷分析，區分電源線間混線與地線混線兩種情況，提出相應的故障處理方法，有效消除鐵路信號設備電源混線的安全隱患。

鐵路；信號設備；電源混線

計算機聯鎖和ZPW-2000A設備作為信號自動控制主體設備，極大地提高了運輸效率和安全。這些信號主體設備在技術上產生了跨越式的進步，在電源方面也和以往的車站與區間信號設備有著本質的不同。由于計算機聯鎖仍然使用多路交、直流電源，ZPW-2000A區間設備在信號機械室內的集中設置，TDCS、微機監測和報警設備等新設備的相繼開通，相應地增了這些設備與各種電源的關聯，電源混線成為了一個重要的故障隱患，嚴重危及行車安全。因此，探究信號設備電源混線故障的處理方法，已經成為擺在我們面前的一個不可忽視的課題。

一、電源接地混線的判斷和測試

根據《鐵路信號設備電氣特性測試辦法》，結合現場日常測試工作，特總結出以下電源接地判定標準及測試方法：

（一）室內

1．直流電源：對地漏流應不大于1mA，測試盤或微機監測要點測試；或者對地搖表搖測（無電子設備時），顛倒表筆測兩次（以排除對地電壓對測試的干擾），兩次數值相加除以2后，N伏電壓大于N KΩ（對于24V電源最好使用帶數字顯示的搖表，因為指針搖表刻度過粗，無法指出24KΩ值），要點測試。超過則判定為電源接地超標。

2、交流電源：首先，對地漏流應不大于20 mA，測試盤或微機監測要點測試；如果漏流大于20 mA，則再用搖表對地搖測（無電子設備時），顛倒表筆測兩次（以排除對地電壓對測試的干擾），兩次數值相加除以2后，N伏電壓大于N KΩ（對于24V電源最好使用帶數字顯示的搖表，因為指針搖表刻度過粗，無法指出24KΩ值），兩者都超標則判定為電源接地超標。測出直流阻值，N伏電源小于NKΩ則為超標。

注意：如果無接地漏流，但搖表搖測卻超標，有兩種可能：一是有防雷元件存在，測試時高壓擊穿放電。二是電纜線路絕緣變弱，如壓傷電纜外皮等，搖測時高壓擊穿放電。

（二）室外

電纜搖測大于1MΩ（只帶自身設備而不串帶室內電源的情況下），超標者則判定為電纜絕緣不良。

電源相混的判定與測試：兩電源相混多為配線錯誤造成。分為直流與直流，直流與交流，交流與交流電源相混。兩個電源同時有接地時也會有相混假相，只不過同時經過大地這一導體相混而已，此時應先解決接地問題，然后再確認是否真的相混。判定電源相混極性時，首先排除無接地現象，然后將兩電源電壓交叉測試，便可方便地判斷出兩電源中哪兩個極性相混。電源交叉測試時注意，用直流電壓檔交叉測試遇交流電源時交流電源相當于直通線，用交流電壓檔交叉測試遇直流電源時直流電源相當于直通線。交流對交流和直流對直流交叉測試時注意極性正反數值相加或相減，測試可以使用數字表或MF14指針表，但不要用半波整流型指針表如MF30。N伏電源小于NKΩ則為超標（N伏電源取兩電源中高壓者），測試時最好用紙筆做記錄并畫圖進行分析，以便確認相混極性。

二、電源線間混線的處理

當測試發現站內或區間電源線間混線后，首先應判斷是電源內部混線，還是通道之間、負載之間混線，或者說是站內電源屏內部、區間電源屏內部、組合架、綜合柜、移頻柜、TDCS機柜、監測柜、應急盤等哪些具體設備中混線。理論上講，利用對不同部位的配線分級斷開進行判斷就可以了，但是在實際操作過程中，由于多種控制條件互相聯系，一般很難很快地分開，也就是通常所說的“斷不開”，實際上是對一些比較隱蔽的電路聯系還沒有完全發現，如果對電路系統的原理圖和配線圖進行了徹底、全面的分析，并結合設備施工和維修情況做必要的試驗，找到了所的相關條件，就能真正找到設備混線的具體部位。發現混線具體部位后，通過更換不良器材、零件或糾正錯誤配線，就能很快使設備達到正常狀態。

電源線間混線問題在現象上可能是交直流電源之間、不同的直流電源之間、不同的交流電源之間混線，但是由于電路結構復雜，真正的混線原因是復雜多變的，因此具體的處理方法也是多種多樣的。結合本人實際工作經驗，總結出以下幾條處理電源線間混線的基本原則：

1、斷開電力電源向電源屏供電的配線端子。

2、斷開電源屏向設備輸出的配線端子。

3、斷開各種架、柜上的電源屏來線配線端子，斷開控制機的電源屏來線配線端子，斷開應急盤的電源屏來線配線端子，斷開所有監測、報警的電源屏來線的配線端子。

4、斷開各種架、柜與其它設備的電源來線配線端子。

5、在進行以上各個步驟時，要用一臺兆歐表實時測試電源線間絕緣電阻。如果發現絕緣電阻有變化，則要注意變化前后的操作，及時對比，準確找到變化的原因。

6、如果在施工過程中發現電源混線，還應當校對施工圖紙，檢查原理圖和配線圖，并核對施工工藝，再按照上面所述的各步進行查找。

注意：為保證處理電源混線工作的安全，處理電源混線問題要嚴格遵守各項安全規章制度，必須在天窗點內進行。

例如某站計算機聯鎖站內直流控制24V電源（以下簡稱KZ、KF電源）與ZPW-2000A區間直流電源（以下簡稱Z24Z、F24Z）混線故障。施工過程中測得KZ、KF與Z24Z、F24Z 線間絕緣電阻為0MΩ。經過嚴格核對，圖紙沒有發現問題。然后采取逐步斷線的方法進行處理。在斷線過程中，當進行傳輸通道部分斷線時，發現工作量很大，尤其是區間設備集中設置在室內，區間組合架的零層端子配線特別多。因此我們對區間和站內電碼化電路的電源進行調查，核對這些設備是否使用了站內KZ、KF電源。結果發現，站內電碼化設備使用了KZ、KF電源。

我們認為，站內電碼化設備可以使用區間電源，也可以使用站內電源，但是，在使用區間電源時，必須要調查設備內部原來是否有站內電源；或者在使用站內電源時，要調查設備內部原來是否有區間電源。經過查找發現，已經引入了F24Z 區間電源。我們按照施工和維修的技術要求，把KZ、KF電源改為用Z24Z、F24Z 電源。經測試，KZ、KF與Z24Z、F24Z 線間絕緣電阻為300MΩ，完全符合標準。

三、電源與地線混線的處理

1、首先分別斷開各單項大件設備的接地線，例如電源屏、組合架、綜合柜、應急盤、分線架等設備的接地線，同時監測接地情況看是否有變化。如果斷到哪個設備時接地情況消失，則可以斷定電源是經該設備接地。然后針對該設備再詳細進行下一步的斷線處理。例如蘭新線某站KF對地絕緣電阻曾經為0MΩ，在處理時斷開應急盤的地線后，在電源屏監測到KF電源對地絕緣情況有變化，經過對應急盤的詳細檢查，找到了接地點為應急盤四柱端子碰外殼。

2、如果上述第一步進行完畢，未能發現接地情況變化，則在上述各地線與架子斷開的同時，斷開電源來線，試驗判斷是否設備經電源線接地。例如天蘭線某站XJZ電源接地，經測試漏流為153mA遠遠大于20mA而接地電阻為100KΩ遠遠小于220KΩ，經測試后判斷XJZ電源確實接地。然后要點處理，電源屏將XJZ輸出斷路器斷開，一人在電源屏處監測電源對地絕緣電阻變化情況，一人斷各組合架XJZ斷路器，當斷31架XJZ斷路器時，發現電源對地絕緣電阻有較大變化即判斷為31架XJZ電源接地。然后恢復31架XJZ斷路器，開始斷31架各層XJZ斷路器，當斷到上行進站信號機組合處時發現電源對地絕緣電阻有較大變化，進一步判斷為上行進站信號機點燈電路故障。然后恢復上行進站信號機組合XJZ斷路器，到分線盤處甩電纜判斷故障點在室內還是室外，當甩至紅燈條件線時，發現電源對地絕緣電阻有較大變化，進一步判斷為上行進站信號機點燈電路電纜或室外故障。然后恢復分線盤處紅燈條件線，到室外上行進站信號機處開變壓器箱查找，檢查發現紅燈條件線的二柱端子上有兩根電纜芯線而區間為ZPW-2000A自動閉塞沒有預告信號機隨后甩線判斷，當甩掉其中一根芯線后發現電源對地絕緣電阻有較大變化，然后確認甩掉的故障芯線為原預告信號機的條件線在設備開通時沒有拆除，處理后送電試驗故障恢復。當開放綠燈時接地又出現，經檢查同樣問題存在，徹底處理后反復試驗確認設備完好后，開通使用。

綜上所述，我們應正確確定電源接地判定標準及測試方法，從而提高日常維護工作效率，及時準確找出信號設備電源混線故障，保證信號設備安全穩定運用。

[1]《鐵路信號設備電氣特性測試辦法》.

[2]《信號維護規則》.