摘要：随着社会的发展，我国的铁路工程的发展也突飞猛进。为探究铁路信号电源事故的原因，统计分析铁路信号电源事故，梳理导致信号电源事故的各种因素，应用社会网络分析法（SNA）研究各种因素关联性，从而识别出引起信号电源事故的关键因素。结果表明：信号电源事故中人和物的因素是直接原因，环境和管理因素是间接原因，且相互影响；各级人员安全意识淡薄、安全培训不到位、规章制度不完善、安全生产监督管理薄弱、安全投入不足等因素是导致信号电源事故的关键因素；路外安全环境差也是导致铁路信号电源事故的重要原因，施工单位或个人在铁路沿线非法施工损伤电力、信号电缆引发的事故屡屡发生。
关键词：铁路信号；电源事故；原因分析
引言
铁路是城市建设和发展的基础，因此加强铁路系统的建设是非常必要的。在铁路系统中，信号系统作为一项核心内容，主要是起到保证铁路运输安全、加强运输效率的作用。但是，铁路系统建设的过程中，如何利用信号电源的稳定性，保证铁路系统运行的安全性，成为一项重点内容。因此，在解决该项问题的时候，从信号电源净化技术的角度展开，铁路信号电源净化技术主要包括：1+1并机冗余供电系统、1+1热备冗余供电系统等工作原理，并且对其应用的相关内容，展开了探讨和分析，进而保证铁路信号电源的稳定性，为保证铁路安全行驶，提供了基础性的保障。
1信号电源的构成
为保证信号设备的可靠性，铁路信号设备采用两路独立电源，分别由相邻的2个铁路配电所的自闭、贯通线路供电，互为备用，正常情况以自闭作为主电源，贯通作为备用电源，当一路电源检修或故障时，由另外一路供电。10kV自闭、贯通经架空线路或电缆供电至车站信号箱变或变台，经过变压器变压至380/220V后通过低压电缆供电至信号机械室内的电源开关箱，然后接至信号电源屏的电源切换回路（Ⅰ路电源对应自闭，Ⅱ路电源对应贯通，2路电源能够自动或手动切换），电源经稳压、变压、变频、整流等处理后，分别送至各终端用电设备。信号电源以信号机械室电源开关箱的空气开关接线端子为界，进线部分归供电部门负责，空开及出线部分由电务部门负责。
2铁路信号电源净化系统的工作原理
目前，用于铁路信号系统的信号电源净化系统主要由以下几部分构成，即输入输出一体柜、VRLA蓄电池、配电单元以及模块化UPS等，其工作原理如下：1、1+1热备冗余供电系统的工作原理及方式。1+1热备冗余供电系统主要依靠主UPS市电逆变供电，然后由备用的UPS作为逆变输出供给旁路。当1+1热备冗余供电系统时，如果没有UPS市电输入，就会利用电池进行供电。除此之外，在1+1热备冗余供电系统运行过程中，有时会遇到UPS市电因维修等原因无法正常供电的情况，这时就会使用备用UPS逆变供给给旁路来确保市电输入的稳定性。另外，如果主UPS市电以及备用UPS市电同时出现问题时，则会利用备用UPS电池逆变来实现正常供电。最后，一旦主UPS市电与备用UPS均出现问题并发生故障时，这时就必须通过维修旁路来实现供电，而相关维修人员也需要对主UPS以及备用UPS进行维修。在1+1热备冗余供电系统运行过程中，市电往往会先通过信号净化电源系统，这时不管是主路还是旁路工作，都可以为后端信号负载提供不间断、纯净、稳定的供电，使整个铁路信号系统供电正常。2、1+1并机冗余供电系统的工作原理及方式。通常情况下，1+1并机冗余供电系统由两台UPS均分负载，并且在运行过程中同时工作。当输入掉电时，蓄电池会经过逆变单元来实现负载供电。在此期间不需要花费切换时间。另外，在这两台UPS均分负载时，如果其中的某一台出现故障，那么这一台UPS负载就会自动提出并机系统，之后由另一台UPS负载起到供电作用。值得注意的是，一旦并机系统出现故障，那么净化电源就会直接进行转换，并转到自动旁路中。在UPS维修拆除情况下，需要通过外置维修旁路供电。并机系统不管是在自动旁路还是维修旁路工作时，均是通过电源直供来进行供电。
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3优化措施分析
3.1电源屏在线监测
智能电源屏系统当中都会设置数据监测系统，以PLC为核心，获取传感器所采集的信息数据，对电源屏进行贯通、自闭输入电源，得到每个模块输入输出的电压电流信号，将数据信息进行转化后传输到终端显示、控制。同时，通过采用远程计算机，结合解调器、光纤线缆、车站计算机通信等，实现遥信、遥测、遥控等多项功能，进一步加强信号电源屏的数字化建设。整个监控系统包括车站管理终端、电源屏PLC控制单元、解调器、光缆、远程计算机、打印设备等。通过应用在线监测技术，可以有效提升电源屏开关数据的采集量，对电源屏各个模块的输出、输入信号进行采集，通过A/D转换信息，并传输到终端模块中。在能够确保A/D转换精度的基础上，将电流和电压信号整定后输入A/D模块中，电压控制在±15V之间。车站计算机可以根据所采集的信号信息判定断路器运行状态，并及时给出信息数据。此外，在线检测系统还具备电流测试功能，主要是提供回路电缆对被测电源回路进行组合，再连接到机测试板上采集信息数据，为了进一步提升精度，可以增设2个继电器，针对不同电源自动切换成相应的电路。需要注意一点，电源屏输出电源展开对地电流测试时，必须要在指定时间内完成，确保安全。
3.2采用SNA法对铁路信号电源事故原因进行分析
将引起事故的各种因素作为网络节点，并将各因素之间的相互关联定义为网络连线。建立各因素之间关系的邻接矩阵，目的是对已经识别出来的要素之间的关系进行系统性分析。关联数据的收集和整理来源于调查问卷、专家咨询、档案资料等。根据某一因素对其他因素的影响强度，设计4级关联分值，其中，0为无关联，1为弱关联，2为中等关联，3为强关联。通过收集到的数据，建立各因素之间的邻接矩阵，矩阵中第x行第y列的元素n表示因素i对因素j的影响程度值。将邻接矩阵数据分别导入UCINET和PAJEKSNA软件，系统将自动生成邻接矩阵中各节点的内外中心度和内外接近中心度［11］。各因素间的直接影响可以根据外中心度和内中心度的数值进行判断，外中心度高代表该因素对其他因素造成的直接影响大，内中心度高代表该因素受其他因素的直接影响大；各因素间的间接影响可以从外接近中心度和内接近中心度的数值进行判断，如果一个因素具有较高的外接近中心度和较低的内接近中心度，则说明该因素对其他因素的影响很大，受其他因素的影响较小。
3.3USP应用
铁路信号电源净化技术在应用的过程中，需要利用USP作为一个负载备用电源，可以为信号电源运行稳定提供多重的保障。同时，在主电输入的过程中，需要将主输入点进行的转换，形成纯净直流电，这样可以避免信号电源系统受到其它因素的影响。另外，若是主输入发生异常的话，需要将蓄电池储存的电流进行转变，形成直流逆变交流输出，这样才能保证用户负载的质量，保证信号供电的稳定性和安全性，方便对铁路运行的调度。
结语
综上所述，本文简要的介绍了铁路信号电源净化技术的工作原理，例如：1+1并机冗余供电系统、1+1热备冗余供电系统等方面，并且从不同方面和角度，对铁路信号电源净化技术应用的相关内容，展开了分析和阐述，其目的就是保证铁路信号电源的稳定性和安全性，为铁路的安全运行提供了基础性的保证，这对铁路行业的发展，起到了促进性的作用。
参考文献：
［1］中国铁路总公司．铁路技术管理规程（普速铁路部分）［L］．2014－07．
［2］中华人民共和国铁道部．铁路信号维护规则－技术标准［M］．北京：中国铁道出版社，2012：369－389．
［3］薛瑞民．铁路信号供电配合问题探讨［J］．铁道通信信号，2011，47（8）：5－8．
论文作者:庄代明,焦爱莉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/19
标签：电源论文; 信号论文; 因素论文; 供电系统论文; 冗余论文; 市电论文; 铁路信号论文; 《基层建设》2019年第24期论文;