基于地鐵信號(hào)電源系統(tǒng)冗余配置思路分析

何碧霞

摘要：本文主要分析了地鐵信號(hào)電源系統(tǒng)中冗余配置的應(yīng)用現(xiàn)狀，并重點(diǎn)介紹了信號(hào)電源系統(tǒng)穩(wěn)定的重要性，它不僅可以確保地鐵運(yùn)行的安全性，還能提高行車(chē)的整體運(yùn)行效率，滿(mǎn)足現(xiàn)代人們對(duì)出現(xiàn)的需求。通過(guò)對(duì)該裝置信號(hào)電源系統(tǒng)的分析，更加明確了冗余配置思路對(duì)于地鐵運(yùn)行的重要性，更加明確了冗余配置方案的最佳方式是雙母線、雙不間斷電源以及雙切換供電。

關(guān)鍵詞：地鐵運(yùn)行;信號(hào)電源系統(tǒng);冗余配置思路

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及社會(huì)的進(jìn)步，對(duì)交通工具的運(yùn)行效率要求越來(lái)越高。尤其是地鐵，作為人們出行的必要工具，更要不斷提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，這樣才能更好的發(fā)揮出信號(hào)系統(tǒng)冗余配置的重要性。除此之外，信號(hào)電源系統(tǒng)作為主要供電設(shè)備，必須要確保能夠不斷供電才能減少外力電壓電網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)的影響，也能確保運(yùn)行的安全度。通常來(lái)說(shuō)，信號(hào)系統(tǒng)會(huì)分成主電源和副電源兩種可靠性電源，二者還可以根據(jù)運(yùn)行的條件進(jìn)行自動(dòng)切換，提高運(yùn)行效率。

1UPS的選擇

通常來(lái)說(shuō)，地鐵信號(hào)電源系統(tǒng)冗余配置方案會(huì)有雙連續(xù)電源、雙切換電源、雙母線供電三種當(dāng)時(shí)來(lái)應(yīng)對(duì)不同情況下的故障和負(fù)載接入的方法，并且也能更好的結(jié)合運(yùn)行的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行更為有利的選擇。并且，為了進(jìn)一步避免信號(hào)源冗余裝置中機(jī)械單點(diǎn)無(wú)效的情況，就需要選取UPS聯(lián)合工作來(lái)實(shí)現(xiàn)并機(jī)冗余計(jì)劃、雙切換、雙母線、雙UPS的供電冗余方案。其中，具有雙切換的UPS大多會(huì)有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：一是有利于微處理器可控的電壓進(jìn)行負(fù)反饋電路，還可以將電壓值輸出的更加精確;二是還可以確保在UPS運(yùn)行正常的前提下降電源和市電兩個(gè)窗口實(shí)現(xiàn)完全同步，這也是非常重要的一步;三是選取高頻率的調(diào)制能力來(lái)將所應(yīng)用的逆變器中電源傳輸出具備更加有效的正弦波形;四是可以選擇雙變換的設(shè)計(jì)形式來(lái)將頻率波動(dòng)、電壓波動(dòng)以及波形畸變而產(chǎn)生的影響進(jìn)行消除;五是可以保證系統(tǒng)中供電效率的連續(xù)性和有效性，這對(duì)信號(hào)系統(tǒng)具有積極的促進(jìn)作用。由于運(yùn)行模式中UPS具有這種特征，就需要嚴(yán)格控制行車(chē)的控制系統(tǒng)。因此，就需要在系統(tǒng)中運(yùn)行雙變換的UPS模式來(lái)保證形成運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。除此之外，由于信息電源屏選擇了冗余模塊的設(shè)計(jì)方案，就需要和信號(hào)電源進(jìn)線配合，如果應(yīng)用UPS或者冗余合并UPS，就會(huì)很大程度的影響電源運(yùn)行的效率。除此之外，還可以在系統(tǒng)中運(yùn)用高質(zhì)量的鉛酸蓄電池，這樣也可以提升電源系統(tǒng)的整體效率。具體如下圖 1所示：

2UPS并機(jī)方法

當(dāng)前被廣泛應(yīng)用的UPS并機(jī)方法主要包括一套穩(wěn)壓器、一套電源切換單元以及兩套蓄電池和兩臺(tái)容量相序、相位、頻率和輸出電壓值等均相同的硬件、軟件版本相同的UPS設(shè)備。通常來(lái)說(shuō)，更加單一類(lèi)型的蓄電池容量和UPS容量也可以滿(mǎn)足實(shí)際供電量的全部負(fù)載能力。

3監(jiān)控系統(tǒng)

一般情況下，會(huì)在控制中心設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，并通過(guò)以太網(wǎng)和各站點(diǎn)的電源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通訊的功能。除此之外，還需要讓中央監(jiān)控可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)站點(diǎn)信號(hào)電源屏以及UPS工作狀態(tài)發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行情況監(jiān)控，還可以通過(guò)多種方式讓監(jiān)控終端進(jìn)行預(yù)警并提供出現(xiàn)問(wèn)題的相關(guān)信息，這樣也可以縮短修理故障的時(shí)間，提高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。除此之外，還可以減少電源設(shè)備故障給地鐵運(yùn)行帶來(lái)的消極影響，實(shí)現(xiàn)不同站點(diǎn)之間的不同監(jiān)測(cè)，防治出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)出現(xiàn)相互影響。

4單套設(shè)備配置計(jì)劃

一般來(lái)說(shuō)會(huì)在信號(hào)設(shè)備的中心站點(diǎn)位置設(shè)立地鐵信號(hào)電源系統(tǒng)，還要包括電源屏、蓄電池組、連續(xù)電源以及電源切換單元等幾部分。我國(guó)地鐵建設(shè)的規(guī)模以及相關(guān)的建設(shè)規(guī)范和準(zhǔn)則都對(duì)使用的信號(hào)電源機(jī)械的冗余性質(zhì)作出了明確的要求和應(yīng)用條件。并在建設(shè)之初就會(huì)將地鐵的限號(hào)電源系統(tǒng)采用更為有效的單套設(shè)備配置方法，通常還會(huì)包括以下幾個(gè)部分：一是當(dāng)信號(hào)系統(tǒng)在動(dòng)力照明情況下時(shí)，就可以將傳入信號(hào)室的電源分成兩路單獨(dú)的交流電，并從端口的位置流入。并且，當(dāng)電源流經(jīng)配電盤(pán)位置時(shí)，就可以從兩路的位置進(jìn)行電源切換，進(jìn)而為輸入回路、穩(wěn)壓器等機(jī)械進(jìn)行供電。除此之外，當(dāng)回路上的電流發(fā)生逆向流入的情況時(shí)就需要關(guān)鍵的電流都呈現(xiàn)負(fù)載的狀態(tài)，同時(shí)還需要及時(shí)對(duì)蓄電池進(jìn)行充電;二是每種機(jī)械的信號(hào)電源都會(huì)讓傳入的電流都經(jīng)過(guò)電流屏，并進(jìn)行轉(zhuǎn)換，此外還要經(jīng)過(guò)隔離變壓器進(jìn)行傳輸，而不會(huì)使用UPS機(jī)械。除此之外，計(jì)軸機(jī)、信號(hào)機(jī)、聯(lián)鎖機(jī)等信號(hào)設(shè)備的電源都需要在UPS穩(wěn)定的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行運(yùn)行，同時(shí)還要通過(guò)不同類(lèi)型的隔離變壓器才能實(shí)現(xiàn)再分配。具體如下圖 2所示：

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，信號(hào)系統(tǒng)的冗余配置進(jìn)行改進(jìn)對(duì)提高地鐵運(yùn)行的效率是非常重要的，也進(jìn)一步清晰了系統(tǒng)冗余配置進(jìn)行改進(jìn)的重要意義。除此之外，在地鐵信號(hào)電源系統(tǒng)會(huì)廣泛是用雙UPS并機(jī)的方案，還要在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)相對(duì)效率較為高的雙切換、雙UPS、雙母線冗余實(shí)施方案。這對(duì)整個(gè)地鐵建設(shè)都有著重要的意義，還可以將信號(hào)電源系統(tǒng)根據(jù)統(tǒng)籌規(guī)劃、分布實(shí)施的思路建設(shè)，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

【參考文獻(xiàn)】

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