蒙興
摘要:簡要介紹了鐵路電動脫軌器設備用途,簡要描述了鐵路電動脫軌器現(xiàn)場使用存在的問題,并提出了設備改進方案。
關鍵詞:鐵路電動脫軌器設備;信號燈控制器;改進
鐵路電動脫軌器是安裝于鐵路列檢作業(yè)場進行安全防護的專用設備,當作業(yè)人員在車列底部進行技術檢查作業(yè)時,外部列車車輛誤入作業(yè)線路可能會造成技術檢查人員人身傷害,此時電動脫軌器會將誤入列車車輛強行脫軌停止,以此來保證技術檢查人員的人身安全。而信號燈控制器正是電動脫軌器設備的關鍵部分,是電動脫軌器系統(tǒng)標識信號的控制器。目前,列檢作業(yè)場均實現(xiàn)了電氣化,電磁環(huán)境正是信號燈控制器需要考慮、處理、克服的主要因素。信號燈控制器功能實現(xiàn)不是主要難度,關鍵是信號燈控制器在復雜電磁環(huán)境下如何保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。針對電脫設備使用環(huán)境電磁干擾等各種干擾源復雜、信號控制器故障頻發(fā)的情況,本人與設備生產單位共同提出改進方案。
一、目前在用信號燈控制器存在問題
1.在用信號燈控制器電源模塊存在的問題:在用信號燈控制器采用外置開關電源提供電源供應,考慮到現(xiàn)場的前端電源特性為DC160V,在開關電源的選型上進行了定制,輸入DC160V,輸出DC12V/1.5A,DC24V/2A型號。輸出DC12V/1.5A為攝像機及紅外補光燈提供電源供應,輸出DC24V/2A為信號燈控制器提供電源供應,兩組輸出相互隔離,具有完整的過壓、欠壓、過流保護電路。開關電源前端也加入了EMI、ESD防護措施,以消除現(xiàn)場牽引方式造成的電氣噪聲、靜電感應、電力供應的諧波電流,對電涌、電壓變化、電力線諧波和電快速瞬變脈沖具有較強的抗擾能力。但現(xiàn)場的電磁環(huán)境極其復雜,在抗雷擊、電位升方面的抗干擾能力有限,開關電源對電源供應波動適應范圍有限,系統(tǒng)存在不同故障現(xiàn)象。
2.在用信號燈控制器LED燈檢模塊存在的問題:在用信號燈控制器LED燈檢模塊采用電阻檢測LED燈電流,電路簡單,未考慮信號隔離處理且檢測電路與處理電路共地,抗干擾能力有限。
3.在用信號燈控制器輸出單元存在的問題:在用信號燈控制器輸出控制電路采用光電器件、三極管輸出控制LED燈,負載能力不足,輸出部分無短路保護器件,易發(fā)生信號燈不亮、損壞現(xiàn)象。
結論:經過分析得出,在用信號控制器電源模塊、LED燈檢模塊、輸出單元三個方面的抗干擾能力不足。
二、設備改進方案
對在用信號控制器進行改進,從電源模塊、LED燈檢模塊、輸出單元三個方面進行改進,采用SOC編程思想,對輸入信號及模塊功能處理進行重新設計,采用數(shù)字濾波技術,對輸入信號進行數(shù)字濾波,保證檢測信號的準確性,對輸入的干擾信號進行抑制,消除因外部環(huán)境干擾造成的設備故障。
經改進后的新信號控制器有如下特性:
1.檢測到上脫到位信號,輸出紅燈;檢測到下脫到位信號,輸出白燈。
2.檢測到沒有上脫到位信號及下脫到位信號,則輸出白燈、紅燈同時閃爍,擠脫故障信號指示燈亮,直至檢測到上脫到位信號或下脫到位信號,結束閃燈狀態(tài)、擠脫故障信號指示燈滅。
3.檢測到申請輸入信號,則閃爍相應LED燈及動作報警繼電器(上脫到位狀態(tài)閃爍紅燈,下脫到位狀態(tài)閃爍白燈),報警繼電器動作與燈閃爍同步;直至檢測到無申請信號,結束閃燈狀態(tài)及繼電器報警狀態(tài)。
4.在正常上脫到位、下脫到位狀態(tài)下,周期性檢測LED燈電流,如果LED燈電流超出設定上限或下限值,則繼電器動作輸出燈報警信號(繼電器動作,報警輸出端輸出160VDC),LED燈故障指示燈亮。反之,繼電器回復初始狀態(tài),LED燈故障指示燈滅。
5.電源指示,控制器上電,電源指示燈亮。
三、改進的燈檢模塊原理圖
改進的信號燈控制器燈檢模塊原理圖如下。
改進后的鐵路電動脫軌器信號燈控制器經現(xiàn)場使用效果良好,極大降低了信號燈控制系統(tǒng)的故障,并進行了推廣應用。
參考文獻:
[1]中國鐵路總公司.《鐵路貨車專用檢修設備檢修維護管理規(guī)則》.中國鐵道出版社.2015.
(作者單位:中國鐵路濟南局集團有限公司濟南西車輛段)