地铁通信电源系统安全控制点分析及控制策略

李奉熊

摘要：近年来，随着我国国民经济的快速发展和城市建设进程的加快，为有效缓解城市交通拥堵的诟病，许多二三线城市也相继推进了地铁的项目建设。本文首先分析了地铁通信电源系统安全控制的重要性，接着对其组成进行相应的阐述，并且还对控制点进行研究，最后分析控制策略，希望通过本文的研究，促进系统的有效运行。

关键词：地铁;通信电源系统;安全控制

中图分类号：F289文献标识码：A

1.地铁通信电源系统安全控制的重要性

就目前地铁通信电源系统供电现状来看，部分地铁项目存在着电源系统安全级别相对较低、安全防护措施不足、通信电源不够独立和电源储能设备容量不足等问题。因地铁通信电源系统能为地铁安全运行提供根本性的保障，也是地铁系统运行过程中进行在线监测、诊断的数据主要来源。若地铁通信电源系统出现故障，导致电源供电中断或者不能正常供电，将会对地铁系统的正常运行产生一定的影响。轻则导致地铁运行数据的丢失，通信受阻;重则将会导致地铁控制中心失去控制，整个地铁运行系统出现瘫痪状态。因此，做好地铁通信电源系统的稳定运行，从源头上对可能发生的故障点进行事先预测，了解系统性能并预先做好必要的应对措施，将可能出现的故障点消除在初始状态，对整个地铁通信电源系统的安全性进行有效的控制，完善地铁通信电源系统安全管理职责，对保障地铁稳定运行具有重要的作用[1] 。

2.地铁通信电源系统的组成

整个地铁通信电源系统是由多个子系统共同组成的，这些子系统我们包括：UPS、电源监控交流自切配电柜、高频开关电源、电池组、环境监测系统等子系统。在建设的过程中，必须采取合理的控制措施，以保证系统能够顺利安全的供电，并防止闪电，输出短路保护及过压保护。确保通信系统的正常运作可以从以下几个子系统着手：（1）UPS。地铁通信电源中经常采用到UPS，很多的模块都有涉及，包括静态开关、逆变器、整流等等。UPS安全控制可以对整个系统起到保护的作用，最为明显的是对电池寿命的保护。（2）直流高频开关电源。这个系统的组成结构为监控模块、电流配电单位和蒸馏模块等。它有一个独立的电池组，以确保在交流故障下有一段时间的供电[2] 。

3.地铁通信电源系统的安全控制点分析

3.1交流配电切换屏

该组件的安全控制点主要是交流配电屏的切换，当通信电源出现电压过大、电压不足或缺相，导致电压异常或中断时就会发出相应的预警信号。若在切换的过程中出现失败，就必须请专业维护人员现场人工切换，并及时找出问题的原因加以纠正。必要时，进行设备的技术升级改造，采用先進的智能交流控制器，并外加接触器的方式进行控制切换，以保障配电屏的正常运转。

3.2不间断电源设备

UPS是地铁通信电源系统供电的核心，通常采用的是静止型在线式不间断电源，它有整流器、逆变器、静态开关和手动/自动旁路开关等组件构成。其安全控制点是对涌动的高电压进行抑制、对电源低压进行提升和对蓄电池进行维保。UPS出现故障在40%以上都是因蓄电池出现直接或间接的故障造成的，可见蓄电池的是否可靠与UPS的有效运行密切相关[3] 。因此，在对UPS的日常维保中要充分检测充电和放电电流的监测与控制功能，以及电池过电和放电的自我保护功能。若稍有不慎对UPS的输出频率选择错误，也会对后续设备产生很大的危害。

3.3直流高频开关电源组件

该组件也有自己的蓄电池组，其目的是当交流电出现系统故障时，蓄电池能提供一定时间的电量。从提高开关电源的可靠性角度考虑，整流模块通常采用N+1的模式进行备份。其蓄电池组的维护也与UPS基本相同，主要安全控制点就是要保证蓄电池的寿命及容量。

3.4电源网管组件

上述的交流配电切换屏、UPS及高频电源开关都配有自身的监控系统。电源网管系统的主要安全控制点是对线路进行观测，对可能出现的故障及时进行预测和预报，可有效的规避各项事故的发生。此时要严格控制网管的电脑设备，禁止在此电脑玩网游等网络在线游戏，以防止病毒入侵，侵占系统资源引起系统故障[4] 。

3.5环境监控

由于目前通信电源室内均采用监控系统，有些技术先进的城市为便于加强管理，将轨道监控上的电源和环境监控进行有机结合，设置了车站环境综合监控系统。由总控制中心对各个车站和车场等实施统一集中的监控。其主要安全控制点是对低压的配电柜，机房的温度、湿度、门禁和UPS的各项输出参数等进行监控。

4.地铁通信电源系统的安全控制策略

4.1增加电源储能装置

由于电源储能装置供电安全可靠、功率密度相对较高，且无污染，是一种绿色、环保的不间断电源装置，目前作为系统的后备电源较常运用在地铁通信电源系统中。按照目前地铁运行规模和对通信电源的需求，适时并适当的增加电源储能装置的数量是保障地铁通信电源的重要组织部分。其关键是电源系统需求增大时，能保证整个电源系统的有效扩充和运行;另一方面也能够有效的保障通信电源系统高效、稳定和安全的运行[5] 。

4.2实现UPS不间断电源

因UPS是含有储能装置的一种电源保护设备，当其他供电设备不能有效运行时，此时UPS能持续的保证不间断供电。随着科技的进步，其UPS也逐步向智能化发展，其先进的控制技术和完善的保护装置，较宽范围的输入电压频率，超长的电池使用寿命，自动启动的应急功能，自动监控和远程管理功能。当发生供电故障时，UPS储能装置能有效的提供时间给维保人员进行处理。同时其强大的抗电磁干扰能力，也极大的降低了UPS对电网的谐波干扰，为其提供全方位的保护。

4.3加强安全管控力度

要做好地铁通信电源系统的安全控制工作，就要不断的完善管控措施和制度机制，不断提高通信电源设备的智能化水平。定期对地铁通信设备系统的运行进行周密检查，不断提高地铁通信电源系统工作人员的工作效能。同时，结合工作需要可不定期的对设备进行抽查，发现问题及时整改，以有效规避事故的发生。

5.结语

总之，地铁通信电源系统的安全控制对整个地铁的安全运行极其重要，管理者要从安全的角度，不断向智能化和高科技化方向推进。随着时代的进步，科技技术也在不断的提高，系统也不断的改革，相信在不久的将来智能化将成为主导，系统运行的安全性和稳定性也会逐渐提高。

参考文献：

[1] 王永.关于地铁通信系统集成及工程实施探讨[J].设备管理与维修，2018（07）：103-104.

[2] 何银洁.地铁通信电源系统技术及安全控制方式分析[J].住宅与房地产，2015（19）：136.

[3] 李顺成.地铁通信电源系统的安全控制[J].通信电源技术，2014，31（04）：165-167.

[4] 张亦然，汪曙明.地铁通信电源电磁干扰分析及其抑制[J].现代城市轨道交通，2009（05）：51-52+5.

[5] 徐海来.地铁通信电源系统方案分析[J].中国西部科技，2009，8（07）：49-50.

（作者单位：成都地铁运营有限公司）