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  摘要:信号系统能够提高列车运输效率,保证列车的运行安全,因此提高其电源系统的安全性和可靠性尤为重要。文章主要探讨了现阶段常见的三种可供选择的信号电源配置方案,并综合对比分析了三种方案的优缺点,最后认为目前最优的供电方案为信号系统 UPS 分散后置方..
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城市轨道交通信号电源系统配置方案探讨
2018-08-06 10:18:32 来源: 作者: 【 】 浏览:0次 评论:0
  摘要:信号系统能够提高列车运输效率,保证列车的运行安全,因此提高其电源系统的安全性和可靠性尤为重要。文章主要探讨了现阶段常见的三种可供选择的信号电源配置方案,并综合对比分析了三种方案的优缺点,最后认为目前最优的供电方案为信号系统 UPS 分散后置方案。
  关键词:城市轨道交通;信号系统;配置方案
  中图分类号:U284.77 文献标识码:A 文章编号:1673-1131(2015)10-0284-01信号系统是城市轨道交通中的重要系统设备,是实现列车安全运行、提高运输效率的前提。从运营重要性与安全等级上看,信号系统的各项性能远远超过了其他弱电系统,因此为保证信号设备的持续稳定运行,其电源系统需要提供稳定、安全及优质的电能。为提高对城市轨道交通地下站房空间资源的利用率,为信号系统各项设备的稳定运行提供保障,有必要探讨并选择出最佳的信号电源系统配置方案。
  1 电源系统构成方案
  1.1 综合 UPS 供电方案
  该方案主要由环境设备监控系统、自动售检票及火灾报警系统等弱电系统构成,整个系统由一个超大容量的蓄电池组提供电能。在综合 UPS 供电方案中,外电网两路输入先要通过两台 UPS,并在机械互锁电子开关下将电输入到电源母线上。该方案整合并集中布置了各 UPS 电源系统硬件,有利于更好的维护和管理各个设备,优化了设备配置,提高资源利用率,减少设备投入[1]。同时由于 UPS 有着很大的容量,其抗冲击能力是很强的。但其缺点如下:
  (1)施工时各子系统工程进度无法保持一致,在调试信号系统设备过程中,很难确定其他弱电系统的电源容量。
  (2)供电和负载系统主要选择双向冗余供电措施,而各子系统均在电源母线上取电,是单向供电。所以,该方案缺乏较强的安全性与可靠性。
  (3)信号系统与其他弱电系统共用电源,只要有设备发生短路故障,在 UPS 自我保护机制影响下,电路会被切换到旁路,如此一来外电网就对信号设备进行供电,电源质量较低。
  如果 UPS 频繁发生重启,信号设备则极易被损坏。
  (4)分时断开电路、机械互锁电子开关容易出现故障,会切断对信号设备的电源供给,从而对行车安全带来不利影响。
  1.2 信号集中式独立供电方案
  该方案中的信号电源不会受到其他弱电系统的影响,能够让信号系统获得持续的电源。其中信号 UPS 的电能主要由两路外电网提供,同时在经过智能电源屏信号设备后,分别进行供电。该方案有着成熟的使用经验,在电源系统的生产、使用及维护等工作上,有着晚上的信号系统供电体系。信号集中式独立供电方案中UPS有着很大的容量,抗冲击能力很强,设备少而集中,维护管理十分简单。但其缺点如下:
  (1)需要专门建设电源房,因为需要保证信号电源的安全性,信号UPS要冗余配置,占用较大的面积,土建工程费很高。
  (2)只要有信号设备发生短路,在UPS自我保护机制影响下,电路会被切换到旁路,外电网就对信号设备进行供电,电源质量较低。
  (3)在UPS中布置智能电源屏后,如果冗余的交流模块出现故障,并自动进行切换,时间为 40 秒,而负载中的一些电子设备就会自动重启。
  (4)各子系统会分别获得来自UPS的电能,计轴设备不能获得持续的电能供给。
  1.3 信号系统 UPS 分散后置方案
  信号系统UPS分散后置方案主要是基于集中式独立供电方案,而不断发展产生的。该方案的信号系统安全性和稳定性极强,各设备均为冗余设计,所以可以将容量较小的UPS配置给冗余的信号设备,这样在遇到停电情况后,整个系统还能继续工作 30min 以上,从而有效的保证了信号系统的稳定与安全[2]。主要优点如下:
  (1)在 UPS 中布置好智能电源屏后,能够满足 UPS 与智能电源屏的技术指标要求。与 UPS 相比,电源屏的电源系统有着更强的抗冲击、防脉冲、防雷及稳压等能力,能够让 UPS获得持续为优质的电能,降低 UPS 的故障率。
  (2)因为交流模块在出现故障后,会有 40 秒的切换时间,但是这一过程不会导致电子设备出现自动重启的情况,这样更提升了信号电源的品质。就算交流屏中存在故障,信号设备也能够获得来自 UPS 电源的稳定电能。
  (3)无论何种信号设备存在故障,都不会对其他信号设备的正常供电造成影响。
  (4)计轴设备配置了大容量的UPS,延长了停电续航的时间,实现了停电恢复后运营效率的提升。
  2 三种信号电源配置方案比较
  (1)土建投资。信号集中式独立供电方案的占地面积要多约 25m2,而综合 UPS 供电方案、UPS 分散后置方案不会占用太多面积,能够减少土建造价。
  (2)系统建设与后期维护成本。近年来电源屏的交、质量模块和 UPS 有了更大的容量,造价成本增长很快。其中综合UPS供电方案成本最大,而UPS分散后置方案因为容量较小,需要投入的成本低,设备更换简单,维护成本低。
  (3)可靠性。设备出现故障频率最高的是综合 UPS 供电系统,其他弱电系统故障会对信号系统产生一定干扰,所以可靠性不高。而信号集中式独立供电方案在近年来的运营中可知,其安全性与可靠性都是很高的。
  通过考虑三种方案的经济性、可靠性及可维护性,现阶段最优供电方案为信号系统 UPS 分散后置方案。
  电路极性交叉检查仪直接测量邻接区段是否交叉。
  图 1 交叉电压测量法
  (3)分路残压:在每个轨道区段最不利的轨面处所用标准分路电阻线分路轨面,受端继电器交流端电压应符合轨道电路传输特性要求,继电器应可靠落下。测试时采用 24.5kN 的定压测试仪测试,残压应符合《信号维护规则》规定。
  (4)绝缘节侵限界检查:警冲标应设于道岔两分叉线路中心距离为 4 米的中间点处。设置在警冲标内方的绝缘节与警冲标距离一般不小于 3.5 米,如小于 3.5 米时应确认是否作侵限界处理;警冲标与绝缘节距离一般不大于 4 米。
  4 结语
  道岔、信号机、轨道电路是我们最常用的信号设备,成都地铁车辆段转辙机采用 ZDJ9 型号、信号机采用 LED 信号机、轨道电路车辆段采用 50HZ 轨道电路。单项实验联锁实验室是保证信号设备使用安全的重中之重,所以我们要认真地实验好每一项,确保设备安全使用,确保运输的畅通。
  参考文献:
  [1] 《计算机联锁技术条件》(TB / T3027-2002).
  [2] 《电气集中联锁试验技术条件》(TB / T2119-90)
Tags:城市 轨道 交通 信号 电源 系统 配置 方案 探讨 责任编辑:admin
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