本文就信號系統(tǒng)地面部分設備集中站的電源方案進行探討。
1 信號電源屏
1.1 原理
目前地鐵中使用的模塊化信號電源,過去使用的單體分立元件式的信號電源屏由于不方便使用維護和占地面積較大而逐漸被淘汰,現(xiàn)在使用的是模塊化信號電源屏,即信號系統(tǒng)需要的各種直流電源通過高頻開關電源模塊提供。直流24 V電源為CI、光連接模塊、繼電器等供電,直流60 V電源為CI、ATP等供電,交流230 V為軌道電路、信號機等供電,交流三相380 V為轉轍機供電。直流模塊采用N+1均流并聯(lián)方式,交流三相轉轍機模塊采用1+1熱備,交流230 V通過UPS輸出配電直接輸出。
1.2 安全防護
1.2.1 漏電檢測
各路輸出電源信號引入至漏電保護裝置中的檢測電路,當檢測到漏電流大于設定值時,則相應的保護電路動作。此時面板上的指示燈亮且蜂鳴器嗚叫。可以分別檢測被測交流電源相線到地和零線到地的漏電流,或分別檢測到被測直流電源正極到地和負極到地的漏電流。
1.2.2 電源隔離
向室外設備、繼電電路供電電源回路輸出端采取隔離措施,交流供電采用變壓器隔離方式,直流供電單元采用高頻隔離方式。
1.2.3 過壓/過流保護
電源模塊本身具有過壓過流保護措施:模塊輸出過電壓時,自身處于保護狀態(tài),切斷對外部的電源供給,保障設備的安全;模塊輸出電流超出額定值時,即進入限流輸出狀態(tài)。直流電源模塊的輸出電壓嚴格限制其輸出不超出其額定電壓的20%。
1.2.4 防雷
輸人采用三級防雷系統(tǒng),B級防雷位于機柜外面,C、D級防雷包含于機柜中??紤]到信號設備復雜的工作環(huán)境,在每路輸出還設有一級輸出防雷,保證信號系統(tǒng)室外設備在惡劣的環(huán)境下可靠工作。防雷具有智能監(jiān)測功能,在防雷器失效時給出告警信息。
1.3 接口
兩路外部輸入三相四線制電源經(jīng)信號電源屏的自動切換裝置后提供給UPS(不間斷電源)。電源屏與UPS監(jiān)測單元采用RS-232串行接口通過屏蔽通信電纜連接,電源屏的監(jiān)控單元實時采集或接收UPS的狀態(tài)信息,通過電源屏集中組網(wǎng)對全線電源設備進行監(jiān)控。UPS的干接點信息通過電源屏接點排集中轉接,并與電源屏本身的干接點信息一起提供給信號系統(tǒng)的ATS子系統(tǒng)。
2 UPS
2.1 UPS的工作方式
從UPS的發(fā)展歷史來看,它經(jīng)歷了由旋轉型工作方式到現(xiàn)在大量使用的靜止轉換工作方式的轉變。旋轉型工作方式的UPS基本上已經(jīng)淘汰,現(xiàn)在基本上采用靜止轉換工作方式的UPS。靜止式UPS從其位于市電與負載之間的工作方式來區(qū)分,可分為后備UPS、互動式UPS和雙變換式UPS等3種。
2.1.1 后備式UPS
后備式UPS是一種價格低廉、僅能滿足一般客戶要求的普及型UPS,容量一般只有0.5 kVA~2 kVA左右。功率變換回路的構成比較簡單,主要由濾波電路、電池充電及逆變電路組成。
當市電正常時,UPS一方面通過濾波電路向用電設備供電,另一方面通過充電回路給電池充電,電池充滿時充電回路停止工作。在這種情況下,UPS的逆變電路不工作。當市電發(fā)生故障,逆變電路開始工作,后備電池放電,在一定時間內(nèi)維持UPS的輸出。可見UPS存在一個從市電供電到電池供電的轉換過程,這種轉換一般通過繼電器來實現(xiàn),因此會有轉換時間,切換期間UPS的輸出會出現(xiàn)瞬間掉電的現(xiàn)象。轉換時間一般小于15 ms,不會影響普通計算機的正常工作,但對服務器等高端設備來說,后備式UPS的供電質量是遠遠不夠的。信號防雷器采購,歡迎咨詢社保電子:m.okrafty.com。