改造后的试验中新信号盘经常误发故障信号。具体表现为:在试验中本来只短接了一对触点,只应发一个信号,但是新信号盘却发了多个信号,其中只有一个信号是正确的。在后来的运行中也是如此,没有故障的时候,信号盘没有显示,处于正常状态;一旦有故障发生,该信号盘则经常多发虚假信号,即多个信号中只有一个或一部分是正确的。
开始以为是新信号盘内部的故障。经过检查,排除了这种可能,因为检查发现每一个虚假信号的外部输入端子上都有输入电压(80~100V),并且当把这个端子解开以后,对应的虚假信号就消失了,这说明问题出自外部电路。信号盘的外部接线如图4所示。由于实际的故障信号有很多,这里只画了两个有代表性的回路:电解1号和电解2号变电所的接地故障回路。图4中电源为直流110V,触点K107在电解l号变电所内,如果这个触点闭合,则说明电解1号变电所有接地故障;触点K111在电解2号变电所内,如果它闭合,则说明电解2号变电所有接地故障;Vl、V2、V3、v4是二极管,起信号分配作用,将接收到的故障信号分配给A、B两块信号盘;A25、A26表示A盘上的第25和第26个显示单元及指示灯,如果这两个单元被触发(灯亮),说明电解1号和电解2号变电所有故障;B2表示B盘上的第2个显示单元及指示灯,如果它被触发(灯亮)说明有接地故障。
从图4可以看出,整个信号回路可以分成故障检测部分、逻辑判断电路和故障显示(信号盘)三个部分。既然信号盘的故障已经排除,那么问题就只可能出在第一或第二部分上。第一部分电路非常简单,如果第一部分有信号发出,就不能简单地认为是虚假信号了。在实际的操作过程中,我们也发现,如果信号盘出现虚假信号,只要将实际存在的故障排除或复位以后,所有的信号都会消失,因此第一部分可以排除。第二部分的逻辑判断电路由二极管组成,判断的功能由二极管完成。它的输入是故障信号(开关量),输出则用来控制信号盘的指示灯。因此,我们怀疑是二极管损坏或反向击穿引起的故障。但实际检查的结果却是二极管并没有明显的损坏迹象。笔者又去测量了新信号盘的输入电阻,结果发现新信号盘的输入电阻为12MΩ以上,说明它的工作电流小于10斗A(110V/12MΩ)。这就对逻辑判断电路中的二极管提出了较为严格的要求,即二极管的反向电阻要远远大于信号盘的输入电阻,至少应是它的2~3倍,而实际上这些二极管从投产已使用了20多年,有些二极管的反向电阻已不能满足需要。由图5可知,触点K107闭合后,Vl、V2导通,信号盘A25、B2灯亮,显示电解1号变电所有接地故障;此时V4承受反向电压,存在一定的反向泄漏电流,电流回路如虚线所示,也就是所谓的寄生电路。如果反向泄漏电流接近10μA,甚至只要达到5~6μA,显示单元A26就有可能被触发,误发电解2号变电所接地故障信号。同样,如果V2反向泄漏电流过大,则当电解2号变电所有接地故障时(触点Klll闭合),也会误发电解l号变电所接地故障信号。
解决方案有两种:一是更换新的二极管,要求反向电阻远大于12 MΩ;二是彻底淘汰二极管,采用其他方式触发信号盘,如继电器、PLC等,杜绝寄生电路的存在。我们采用了投资较少的第一种方案,更换了所有的二极管,从此故障现象消除,该信号盘再没有误发信号。