浅议西安地铁二号线正线信号电源系统

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1、浅议西安地铁二号线正线信号电源系统　　摘要：地铁信号系统是控制列车安全运行的装置，电源设备是保证信号系统正常运行的可靠保证。地铁电源系统包括信号电源屏、UPS（不间断电源）及蓄电池，向信号设备提供所需种类的稳定电源。文中主要针对信号电源屏、UPS原理进行分析，提出了西安地铁正线信号系统电源设备的配置方案。关键词：地铁信号系统电源屏UPS中图分类号：U23文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）01（b）-0130-01地铁信号系统是一个集行车指挥和列车运行控制为一体的重要机电系统，为了确保控制设备正常工作，系统的电源配置也应与整个系统相适应。信号系统的电源

2、设备包括信号电源屏、UPS（不间断电源）和蓄电池等，本文就正线信号设备集中站电源系统进行分析。1电源屏1.1原理4二号线电源屏采用鼎汉PZG系列信号智能电源屏，两路三相四线制外部电源经过防雷单元后进入输入切换单元，再经过一级防雷通过UPS，经UPS稳压处理变成纯净的交流电源再送到电源屏各交、直流模块，模块的输出进入交直流配电单元，交流模块通过隔离变压器隔离后给信号设备供电，直流模块内部高频隔离后输出给信号设备。2UPS2.1UPS的工作原理二号线采用的是艾默生UPS。联锁集中站两路外部输入采用三相四线制，电源经信号电源屏的自动切换装置后提供给UPS。电源屏与UPS监测单

3、元采用RS485/RS232串行接口通过屏蔽通信电缆连接，市电供电在220V+15%（-20%）（即176～253V）时，UPS认为电网电压基本正常，交流电通过工频变压器直接输送给负载；市电在176～253V之间时，逆变器正常工作的同时还给电池充电，一旦市电异常，经电池逆变给负载供电。转换时间小于0.15s，不会影响设备的正常工作。市电正常供电时，交流输入经AC/DC整流器转换成直流，一方面给蓄电池充电；另一方面给逆变器供电，逆变器自始至终都处于工作状态，将直流电压经DC/AC逆变器逆变成交流电压给用电设备供电。当市电中断或不能满足UPS的输入要求时，UPS的输入AC/

4、DC整流器将关闭，蓄电池将以无切换时间的方式向逆变器供电。当市电重新恢复供电时，蓄电池便停止向逆变器供电，此时机内充电器向蓄电池组补充消耗的电能，以备再次使用。4当市电存在且在UPS输入允许范围内时，由于DC/AC逆变器发生故障或负载功率大于逆变器输出额定功率时，为保证负载仍能正常工作，静态开关切换到旁路供电状态。当逆变器恢复正常或负载功率降到逆变器输出额定功率之内时，输出静态开关将自动由旁路供电切换到逆变供电状态。（如图1所示）2.2UPS的四种工作模式2.2.1市电逆变供电模式当输入市电和输出负载在正常范围内时，负载所需的电源由市电通过整流器整流变成直流、再经逆变器

5、变成交流输出提供给负载，同时内置充电器对电池模块进行充电。2.2.2旁路供电模UPS运行中出现输出过载、故障等情况时，负载所需的电源由市电输入直接经旁路提供；同时内置充电器对电池充电。若出现市电断电或市电电压超出范围（120～253Vac），UPS将不能为负载提供电源。2.2.3电池逆变工作模式当主路市电掉电或不正常时，系统自动无间断地切换到电池工作模式，由电池逆变出用户所需的三相四线交流电源向负载供电。市电恢复后系统自动无间断地恢复到正常工作模式。2.2.4ECO模式在ECO模式下，当旁路电压在2204Vac±10%、频率在50±2Hz范围内时，负载由旁路供电。2.3

6、不停电检修维护需要对UPS电源及电池等进行全面检修或设备故障需维修时，可以通过闭合维护开关Q3BP，将负载转向维修旁路直接供电，以实现对UPS不停电维护。维修需要断开UPS内部的主路、旁路输入电源和电池输入开关以及输出开关，实现UPS内部不带电而对负载仍然维持供电的维修工作模式。3结语西安地铁二号线自开通以来，经过两年的运营时间证明电源系统配置非常稳定可靠，此配置未发生过一次电源故障，为信号设备提供了可靠的不间断电源，保障了电气设备的良好工作状态。参考文献[1]西安地铁2号线智能电源屏采购合同[R].西安地下铁道有限责任公司，2007.[2]黄丹.常见UPS性能分析与比

7、较[J].艾默生网络能源技术，2005.[3]陈鹏，朱利伟.UPS的工作方式及供电方式[J].艾默生网络能源技术，2006.4