西安地铁1号线信号电源系统方案分析

作者：时间：2014-01-23来源：网络收藏

2．3 安全防护
2．3．1 漏电检测
漏电保护装置检测电路对各路电源输出进行检测。可以检测交流电源相线到地和零线到地的漏电流，或检测直流电源正极到地及负极到地的漏电流。当检测到漏电流大于设定值时报警，保护电路动作。
2．3．2 电源隔离
电源屏对室外设备、继电电路供电回路输出端采取隔离措施。交流供电采用变压器隔离方式，直流供电单元采用高频隔离方式。
2．3．3 过压／过流保护
为保障设备安全，电源模块具有过压过流保护措施。当模块输出过电压时，自身处于保护状态，切断对外部电源供电。当模块输出电流超出额定值时，即进入限流输出状态。
2．3．4 防雷措施
PZG系列信号 电源系统具有完善的交、直流侧防雷措施。防雷系统由输入防雷和输出防雷两部分组成，输入采用三级防雷系统，B级防雷位于机柜外面，C、D级防雷包含于机柜中。为保证室外信号设备能在恶劣环境下可靠工作，每路输出均配置一级输出防雷。
防雷装置具有智能监测功能，防雷器失效时报警。防雷系统如图3所示。

2．4 智能监控系统
智能监控系统可实时监测系统的工作状态，故障及时显示和报警，并具有故障记忆功能。
监控系统采用配电监控和模块监控、监控单元及后台监控三级监控。模块监控和配电监控为第一级监控，监控单元为第二级监控，后台监控为第三级监控。下级监控保证在上级监控故障或不存在时能独立工作，产生报警信息；上级监控可以对下级监控的工作状态和数据进行汇总处理。
各车站电源屏的配电监控和模块监控采用RS-232串行接口方式与检测单元连接，并通过以太网组网后，与后台监控工作站连接，实现全线电源设备输入输出参数、运行状态监控和故障报警功能，如图4所示。智能监控系统各级的作用如下：

1)配电监控：交流输入监控、系统告警、输出空开监控；
2)模块监控：模块输出电压电流、运行状态监控，上报监控单元；
3)监控单元：电源屏系统监控、UPS监测、向后台监控上报消息、向微机监测输出信息；
4)后台监控：远程集中监控。

3 UPS
UPS主要功能是将从设备室低压箱引入的交流供电经过整流和逆变，为设备提供持续、稳定和纯净的电源，保证信号设备数据和控制的安全。
UPS可分为三种，即后备UPS、互动式UPS和双变换式UPS。西安地铁1号线信号系统采用美国艾默生公司双变换式UPS产品，其工作模式主要包括3种：正常工作模式、电池工作模式、旁路工作模式，如图5所示。

1)正常工作模式
当低压箱供电正常时，交流电源输入经AC／DC整流器转换为直流，一方面向逆变器供电，将直流电压经DC／AC逆变成交流电压向设备提供高品质交流电源，另一方面通过整流器向电池充电，将能量储存在电池中。
2)电池工作模式
当低压箱供电异常时，AC／DC整流器停止工作，系统不间断自动切换到电池工作模式，由电池通过逆变器输出交流电向设备供电。当供电恢复后，蓄电池便停止向逆变器供电，系统自动无间断地恢复到正常工作模式。
3)旁路工作模式
当低压箱供电或DC／AC逆变器过载或发生故障时，逆变器停止工作。为保证负载仍能正常工作，静态开关切换到旁路。当逆变器恢复正常或负载功率控制在逆变器输出额定功率范围内时，输出静态开关将自动由旁路供电切换到逆变供电状态ade。

4 结束语
地铁信号系统作为一级负荷，对供电质量要求很高，需要为信号设备选择高可靠性的供电方案，以及配置高品质的电源设备。西安地铁1号线信号电源系统方案具有一定的技术先进性，同时具有高可靠性、适用性和可维护性，能保证为信号设备提供高可靠性、高安全性、高质量的供电，实现地铁安全、可靠、高效地运行。