本文就信號系統(tǒng)地面部分設(shè)備集中站的電源方案進(jìn)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(hù)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(guān)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(jī)等供電,交流三相380 V為轉(zhuǎn)轍機(jī)供電。直流模塊采用N+1均流并聯(lián)方式,交流三相轉(zhuǎn)轍機(jī)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(hù)
1.2.1 漏電檢測
各路輸出電源信號引入至漏電保護(hù)裝置中的檢測電路,當(dāng)檢測到漏電流大于設(shè)定值時,則相應(yīng)的保護(hù)電路動作。此時面板上的指示燈亮且蜂鳴器嗚叫??梢苑謩e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(fù)極到地的漏電流。
1.2.2 電源隔離
向室外設(shè)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(hù)
電源模塊本身具有過壓過流保護(hù)措施:模塊輸出過電壓時,自身處于保護(hù)狀態(tài),切斷對外部的電源供給,保障設(shè)備的安全;模塊輸出電流超出額定值時,即進(jìn)入限流輸出狀態(tài)。直流電源模塊的輸出電壓嚴(yán)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(jī)柜外面,C、D級防雷包含于機(jī)柜中。考慮到信號設(shè)備復(fù)雜的工作環(huán)境,在每路輸出還設(shè)有一級輸出防雷,保證信號系統(tǒng)室外設(shè)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(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。UPS的干接點信息通過電源屏接點排集中轉(zhuǎn)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(zhuǎn)型工作方式到現(xiàn)在大量使用的靜止轉(zhuǎn)換工作方式的轉(zhuǎn)變。旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換工作方式的UPS。靜止式UPS從其位于市電與負(fù)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(gòu)成比較簡單,主要由濾波電路、電池充電及逆變電路組成。
當(dāng)市電正常時,UPS一方面通過濾波電路向用電設(shè)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(dāng)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(zhuǎn)換過程,這種轉(zhuǎn)換一般通過繼電器來實現(xiàn),因此會有轉(zhuǎn)換時間,切換期間UPS的輸出會出現(xiàn)瞬間掉電的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)換時間一般小于15 ms,不會影響普通計算機(jī)的正常工作,但對服務(wù)器等高端設(shè)備來說,后備式UPS的供電質(zhì)量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。信號防雷器采購,歡迎咨詢社保電子:m.mytechtelugu.com。