CTC系统是进行铁路列车运行监视、列车车次号自动跟踪、到发点自动采集、调度命令下达等功能的集中控制系统,它的正常运行关系到车站信号设备的集中控制是否安全、有序。因而,CTC系统设备对供电质量的要求非常高,要求不间断供电,并且供电电压、频率、波形的变动,都会使计算机系统的信息采集,造成车站调度、信号设备无法正常工作等后果。
在包头电务段管内的包西线(包头—西安)各站CTC系统设备,于2011年11月开始运用,然而技术部门在施工验收过程中相继发现打印机IP地址丢失、防火墙故障、CTC系统设备瞬间断电等各类设备隐患累计16条。在2012年,在投入使用后不到一年的时间内,CTC系统设备在包西线各站发生故障就发生了5件,其中主要为电源设备故障。对此,包头电务段技术科、职教科、包头电子车间与设备厂家的技术骨干一起组成了“联合专家组”,开始了对CTC设备电源全面“会诊”。
“专家组”最先从人、机、料、法、环五个方面对造成CTC系统设备电源故障的原因进行了分析,绘制鱼刺图与要因确认表确定了电源设备防尘不良、电源设备检修不良、电源模块故障、UPS切换电路设计存在缺陷、对CTC设备不了解等五大原因为发生电源故障的直接“病源”。在此基础上进行深入调研,经过现场调查、统计、分析及模拟试验最终确定了UPS切换电路设计存在缺陷、电源设备检修不良、CTC电源知识差是造成CTC系统设备电源故障的三条要因。对于电源检修与知识差等缺陷,这个段技术科、职教科制定下发了电源检修的标准化作业指导书与学习材料,并联系厂家、电子车间技术人员对现场车间、工区的维护人员开展培训。
针对UPS切换电路设计上存在的缺陷,“联合专家组”的技术人员积极进行了研发攻关。对于UPS电源无法正常转换至旁路工作的现象,他们在原切换箱的切换电路中去除了一项交流接触器的检查条件与两个继电器,使主、备两路UPS电路对称,均处于双机热备状态,并缩短了旁路切换时间与UPS切换时间。可是改进后的电源切换箱进行模拟试验后发现,虽然UPS切换时间由260—300ms降低为80—120ms,也有效避免负载设备瞬间冲击电流的产生,但是在现场进行验证测试时发现如果关闭其中一路电源进行切换时,仍然会有少数CTC终端设备出现瞬间断电重启现象。
对此,“专家组”技术人员再次协调解决方案,最终确定了采用LTS负载切换开关代替电源切换箱的修改方案。通过采用LTS负载切换开关取代现有的电源切换箱,启用UPS内部的旁路功能并对UPS进行扩容,实现了在线检测输出电源的相位的功能,确保切换时产生的冲击电流最小。同时,LTS开关6ms的切换时间也有效缩短了电源切换时间,对于受切换时间较敏感的工控机的影响也降到了最小。
经过了这次改造,UPS电源就实现了无缝切换,6ms的切换时间也使得工控机、显示器、打印机等设备不再产生突然断电、黑屏的现象,完全解决了CTC系统电源切换时的安全隐患。
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