关于铁路通信电源故障研究_新闻_

陈忠

[摘要]铁路通信是铁路运输的重要组成部分，是铁路信息化的基础。是铁路实现集中统一指挥的重要手段。而通信电源是通信系统的关键设备之一，是保障通信质量标准化最基本的设备。随着我国铁路建设事业迅速发展，通信设备电源发生着日新月异的变化，设备的维护也越来越多类别化，以往对通信电源故障的处理模式不能够满足在兰新二线的要求，不利于故障的快速处理。通过对通信机房15年的电源设备维护经验及碰见的多起典型电源故障、对电源系统故障处理的总结。把在维护工作中积累的经验，对通信电源系统的运行维护谈了一下自己的见解和看法，作为同行人员的分享和交流。

[关键词]铁路通信电源

中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0103-02

一、电源故障处理方法的可行性分析

根据通信对电源的可靠性、稳定性、高效性、模块化、小型化、自动化、智能化、低压、大电流、多组供电电压需求及集中监控的要求。针对现场情况和日常维修中的可行性分析。

电源系统由交流供电系统、直流供电系统、整流模块、监控单元等组成。系统中的绝大多数故障是由于现场设备故障引起的，因此将故障点定位到某一个特定区域的单站是故障定位的关键。绝大多数情况下，远程监控系统只能提供部分数据采集故障提示而解决不了具体故障，也不能使故障恢复。所以需要在故障定位到单站后，进一步定位故障点，电源系统故障分为一般性故障和紧急故障。一般性故障指不会影响通信安全的故障，包括交流防雷器雷击损坏、系统内部通信中断、单个模块无输出、监控单元损坏等；紧急故障指影响通信安全的故障，包括交流输入与控制损坏而导致交流停电、直流采样和控制电路损坏而导致直流负载掉电等。如果不能及时有效地对故障进行处理，将导致通信系统的瘫痪，带来严重的损失，因此，必须对通信电源常见的故障与处理给予充分重视。

二、故障处理方法及解决方案

故障发生时，首先通过对网管及故障现象具体故障的分析，首先排除外部供电系统的故障，再进行通信电源故障判断。在通信电源故障排除中逐条判断故障点范围。然后通过逐进行排除线路连接故障或具体单板故障。

2.1 告警与性能分析法

（1）通过查看现场设备的运行灯、告警信息，了解设备当前的运行状况。

（2）通过网管查询供电系统当前或历史发生的告警和性能事件数据，获取设备的故障信息，如当前存在哪些告警，上报告警的类型有哪些，告警发生时间，历史告警，性能事件具体数值等。

2.2 观察法

观察法是电源故障定位故障最常用、最行之有效的一种方法。该方法最大的特点就是定位故障可以不依赖于对大量告警及性能数据分析的深入分析，凭借丰富的经验在最快的时间内排除故障是由于线缆连接问题及数据配置错误造成的。但是观察法需要作业人员有很好的经验和优良的业务素质。对于经验不足的在用这一方法时很可能会导致漏查，这需要通信工在日常大量的实际处理中进行经验的累积。

2.3 仪表测试法

常用仪表：万用表、试电笔、钳形万用表等。

万用表是电源故障处理中可以说是最常用、最基本，最有用的仪表。万用表是用来测量交直流电压、电阻、直流电流等的仪表。

2.4 替换法

替换法就是使用一个工作正常的物件去替换一个被怀疑工作不正常的物件，这里的物件可以是一段线缆、一个模块或空开等。在日常维护中，更换模块是较常用的替换法。怀疑模块故障后对其进行更换，所使用的模块必须是相同型号的。

2.5 应急处理法

在一些特殊情况下，如由于瞬间大电流电压超限，导致的高开不吸合，模块及冗余模块均烧坏，空开及个别配件没有备件时，依据个人经验可以采用：

高开不吸合：电源维护人员进行强制物理复位，即人工强行吸合。

2、模块及冗余模块烧坏：从相其他站将冗余模块临时进行更换。

3、空开及接触烧坏且无备件：在保障通信人员安全的前提下采用跨接强行进行接通。

三、常见故障处理

根据现场维护经验，电源没备常见故障有：交流供电系统、直流供电系统、整流模块、监控单元等。下面针对上述故障类型，分别介绍。

3.1 交流配电单元的故障处理

3.1.1 防雷器单元

防雷器是由四个片状防雷单元组成，其中三个防雷单元具有状态显示功能，可以显示防雷单元是否处于完好状态。防雷单元窗口颜色为绿色时，表示防雷单元处于完好状态；某个防雷单元窗口颜色为红色时，则表示该防雷单元已损坏，应尽快更换防雷模块。

如果防雷器没有损坏，而监控单元报防雷器告警，就需要检查防雷器的接触是否良好，可以将防雷模块拔下来重插。如果是菲尼克斯的防雷模块，则需要检查底座是不是良好。避雷器异常告警：当系统内避雷器故障，告警侦测电路故障，不适当设置时，监控单元会显示避雷器告警信息。

1、（1）检查避雷器是否已经损坏，通过查看模块故障指示窗口是否变红或更换模块作出判断。

（2）依次拔出避雷器的模块，重新插入。观察避雷器模块是否接触良好

（3）告警侦测电路是否连接正确，与监控模块上的连接插头是否松动。

（4）避雷器干接点状态是否与面板设置一致。

3.1.2 交流输入缺相

当监控单元或后台报交流输入缺相时，如果确定交流真的缺相则无需理会；如果交流实际没有缺相，而是检测问题，那么可能是交流变送器出现故障。可以用万用表测量变送器的端子是否有3V左右的直流电压，如果某一个没有，则说明交流变送器损坏，应急解决办法是将该端子的检测线并到其他两个端子的任意一个上；长久解决办法则须更换交流变送器。

注意事项：安装好交流变送器后，需要检查连线无误后，方可送上交流电，然后打开监控单元的电源。核实交流显示是否与实际测量电压相符。

3.1.3 交流接触器不吸合

对于采用交流接触器自动切换的电源系统，如果交流接触器不吸合，那么可能是下面几个情况引起的：①交流输入的A相缺相；②交流接触器线圈供电保险丝烧坏（此故障出现在早期的电源柜）；③控制交流接触的辅助交流接触器损坏（早期电源上有辅助交流接触器）；④交流接触器控制板（CEPU板）出现故障；⑤交流接触器线圈烧坏。

解决方法：用万用表进行检查，断开交流输入用万用表测量交流接触器的线圈，如果开路，那么说明交流接触器损坏，更换交流接触器即可。

交流接触器更换方法：首先必须将电源柜的交流电断开，更换前将各个连接线用标签做好标识；由于这两个交流接触器是机械互锁的，所以要注意安装好交流接触器之间的辅助触点和控制线；将交流接触器两端的交流导线连接牢靠，不能有松动。

3.1.3 交流停电，交流高压/ 低压告警

（1）交流停电：交流电源中断告警。蓄电池处在放电状态。告警在交流电源恢复后自行恢复

（2）交流高压：交流输入过电压告警。表示交流输入电压高于系统的交流输入电压过高告警设定值。告警在电源电压下降后自行恢复

（3）交流低压：交流输入低电压告警。表示交流输入电压低于系统的交流输入低电压告警设定值。告警在电源电压回升后自行恢复。

3.1.4 交流停电故障排除

（1）整流模块全部停机，监控单元由电池供电，注意蓄电池放电电流，并启动备用发电机。

（2）停机后复电，注意电池充电电流，必要时降低电流抑制以限制充电电流在安全范围内。

3.1.5、交流高压/ 低压故障排除

（1）检视 CSU 中的交流电压显示值是否超过设定值。如显示电压值正常（在规格订定的范围内），则令系统继续运转，并通知维修人员处理。

（2）若电压确实超过设定值，则关掉交流电源，待电网恢复正常再行开机。否则可能造成对整流模块的伤害。

（3）由于错误显示而产生的告警，则可将CSU进行重新插拔。

3.2 直流配电单元故障处理

从两个层面考虑：1、属于正常告警，直流断路器确实已经断开，无需处理；②断路器没有断开，但是监控单元出现告警，出现这个故障是由于检测线出现断开所致。处理方法：检查断路器的检测线，也可以用“替换法”来定位问题所在。

3.2.1 直流断路器故障

蓄电池下电保护用的直流断路器使用的是常闭触点，在不控制的情况断路器是闭合的。如果给了断路器的断开控制信号，但是断路器不断开，那么说明断路器已经出现了故障，更换即可。

3.2.2 直流输出电流显示不正确

直流电流显示不正确分两种情况：①显示值与实测值比较偏大或偏小，原因是电流传感器的斜率选择不正确，在监控中将调整斜率调整合适即可；②电流显示出现异常情况，非常大或电流值显示不稳定。对于用分流器检测电流的设备来说是检测通道不通导致的：一种可能是分流器两边的检测线接触不良，可以关掉监控单元的电源，取下检测线用电烙铁将其焊接好即可；另外一种可能就是检测线接插件插针歪或接触不好，可以用镊子之类的工具将歪针校正或将接插件插好即可。

3.2.3 整流器故障处理

用万用表测量交流输入电压是否在正常范围内（160-280Vac），如果交流电压不正常，那么整流器处于保护状态；另一种情况是整流器出现了故障。

3.2.3.1 整流模块告警

当系统内的任一整流模块发生故障时，该整流模块会将告警信号送至监控单元，监控单元会显示相应的告警信息，并且告警指示灯会亮。故障排除：

（1）检查风扇是否故障（其他风扇转动而该风扇不转），当 RFA/FF 指示灯闪烁时，请将交流断开，然后重新开机看 RFA/FF 灯是否停止闪烁，若不是则以正常的整流模块更换。

（2）若仍然无法排除故障则将该机的开关关闭，并将该台整流模块抽离机柜，使之与系统脱离后，通知维修人员处理。

3.2.3.2 熔丝熔断告警

查看哪一个位置的熔丝烧断（使用电表去量测有无电压）。告警在熔断器更换后自行恢复。熔丝熔断故障排除如下：

（1）检查该分路负载是否过大或短路，并设法降低至该容量范围内。

（2）首先将该路负载的开关切断，再更换相同规格的熔丝。

（3）依序接通该路负载开关，如再次熔断则通知维修人员处理。

3.4 输出电压告警

3.4.1 直流高压/ 低压告警

（1）直流高压：输出电压过高告警。表示输出电压高于输出高电压告警值。告警在输出电压下降后自行恢复。

（2）直流低压：输出电压过低告警。表示输出电压低于输出低电压告警值。告警在输出电压回升后自行恢复。

3.4.2 直流高压/低压故障排除

（1）确认CSU内高压告警Volts Hi Alm，低压告警Volts Lo Alm以及 HVSD 参数设定是否正确。

（2）检查SMR是否故障。

四、通信电源监控单元

智能型系统监控单元，其机种号为 CUC-09HM，监控系统的输入输出，整流模块及电池组、电池温度、放电、蓄电池浮充电压，温度补偿与异常状况、告警与指示。监控单元备有RS-232接口，具有遥信、遥测、遥控功能，符合无人值守与集中监控的需要。亦具有传呼器告警功能，能将主要告警通知用户，使用户随时获得系统最新信息。监控单元与整流模块间以信号线联机。它收集由整流模块传来的告警信号及电流值。并可控制整流模块停机或进入浮充/均充状态等。针对此类故障可从以下两点处理：（1）检查监控单元的DC电源输入接头是否松脱。（2）检查监控单元内部的保险丝，是否因异常原因熔断。若是，将异常原因排除后，换上一个备份熔断器。

4.1 温度异常告警

电池过温或环境过温告警当蓄电池温度，或环境温度高于监控单元中的蓄电池与环境温度告警设定值时，监控单元会发出告警，以提醒操作人员来进行处理。告警在温度下降后自行恢复。注：此功能只有在监控单元中相关参数设定为"开启"时支持，具体参见第五章中参数设定说明。

4.2 电池过温故障排除

（1）查看监控单元电池温度告警参数是否正确。

（2）确认是否环境温度太高

（3）检视充电电流，若充电电流太大，则由均充改为浮充，并监看充电电流是否变小。

（4）若充电电流仍过大，则调整电流抑制使充电电流减少。

（5）通知维修人员处理。

4.3 环境过温故障排除

（1）查看监控单元环境温度告警参数是否正确。

（2）检视是否环境温度太高，若是请改善环境温度，关掉交流输入电源，待环境温度回至规格范围内再行开机。

（3）若有任何异常状况或告警，立即通知维修人员处理。