新型脫軌器表示器光源的研制

劉 儒 劉慶龍 姚 歧 秦傳鑫

劉 儒:北京鐵路局北京動車段 助理工程師 102600 北京

劉慶龍:北京鐵路局北京動車段 助理工程師 102600 北京

姚 歧:北京鐵路局北京動車段 助理工程師 102600 北京

秦傳鑫:北京鐵路局北京動車段 工程師 102600 北京

北京鐵路局北京車輛段北京西運用車間整備場共計35股道，安裝手動脫軌器35臺，以36V/100W白熾燈作為脫軌器表示器光源，采用220V/36V變壓器分散供電，即每個脫軌器表示器都配有220V/36V變壓器。該供電方式存在著一旦變壓器發生故障，設備維修人員就可能有接觸到220V交流電的危險，給設備的使用及維修帶來安全隱患。造成脫軌器表示器故障的主要原因:首先是燈泡損壞，其次是接觸不良，再者就是變壓器的損壞。采用白熾燈光源的舊型表示器主要缺點:①光源壽命短，白熾燈壽命約500 h左右，需頻繁更換，維修費用高;②耗能高，發熱量大，24 h連續工作，35臺脫軌器表示器年耗電30660 kWh;③安全性差，白天表示器故障 (燈泡壞)，調車司機可以根據表示器的玻璃顏色判斷脫軌器狀態;若是晚上表示器故障，司機就無法判別了。

1 新型脫軌器表示器光源的設計方案

1.1 光源選擇

選用白色超高亮發光二極管，其具有發光強度高、驅動電流小、功耗低等優點。

1.2 方案實施

脫軌器表示器是四面的，故設計時采用4個單面發光電路板以插針的方式拼合而成，每個面稱為單元板，采用阻容降壓電路，如圖1所示。

圖1 單元電路板原理圖

單個白色高亮發光二極管正向壓降為3V左右，該電路輸出電壓一般能達30V以上，故單個驅動電路可同時驅動8只串聯白色發光二極管。考慮到若將這8只白色高亮二極管放在同一塊單元板中，一旦驅動電路損壞，那么該面就將無燈光，所以采用了多面串聯的獨特構造，設計出單面PCB電路板圖。考慮到材料 (PCB電路板)的重復利用價值，方便個別易損元件的更換和維修，可在PCB電路板增加部分元件的焊點焊盤。焊接時，每焊接一部分電路就對其進行調試，確保相應電路模塊工作正常。在焊接過程中應注意:先焊接尺寸小的耐熱元件，再焊接尺寸大的元件，最后焊接對溫度敏感的元件，同時注意烙鐵不宜在焊點上停留時間過長，否則易導致焊點脫落。

2 效果檢查

通過一個月的試用期對設備故障統計，共計發生故障2次，而因光源損壞、變壓器損壞以及接觸不良等設備本身性能造成的故障次數為0。設備改造后，達到了預期設計要求。根據現場實測數據顯示，新型脫軌器表示器發光二極管單只功耗僅為3.8 W，依此推算，35股道脫軌器表示器年耗電量僅為1165.08 kWh，加上變壓器等損耗，年耗電量約為1200 kWh，可節約電量96.1%。

表示器新光源提高了脫軌器表示器的安全性能，采用36V安全電壓工作，提高了設備使用和操作的安全等級。另外新型脫軌器表示器單元板采用獨特設計，材料可重復使用，避免了因燈泡損壞等故障造成的損失以及廢棄燈泡給環境帶來的污染。

［1］ 陳維峰.雙向脫軌器的研制［J］ ．鐵道車輛，2011(10):10－11．

［2］ 周國勛.電動脫軌器［J］ .鐵道車輛，1984(8):15

［3］ 權正鈞，楊學鵬.30型脫軌器簡介［J］ ．鐵道車輛，1989(09):20－21