地铁信号电源系统切换方案阐述

刘倡

摘要：本文主要分析地铁信号电源系统切换方案，地铁信号电源系统是地铁信号系统中的核心和关键，在保证地铁信号系统安全稳定运行的过程中发挥着重要的功能和作用，为了保证地铁信号电源系统运行的效率和质量，需要做好针对地铁信号电源系统的维护工作，以此来保证电源能够正常供电。

关键词：地铁;信号电源系统;切换方案

1 地铁信号电源系统组成和工作原理

地铁信号电源系统设备主要分布在调度控制中心、沿线轨旁等等，不同设备室在设备类型和数量设置方面都存在差异，这使得不同设备室电源系统容量配置也不同。地铁信号电源系统中主要包含信号电源屏和UPS、蓄电池，其中信号电源屏中包含输入切换单元和监控单元。信号电源系统输出包含两部分，即直流和交流电源部分，输入端有相应的监测和保护设备能够保证信号设备运行的安全性和稳定性，同時能保证供电的有效性。其中，直流电源的功能在于为信号设备提供电源，即运用直流电源来保证电源输出的稳定性，在进行电源输出的过程中会运用到热备冗余的运行方式。而交流电源部分的主要功能在于为信号设备提供AC110V等电源，完成电源输出工作之后会运用到隔离变压器。

2 信号电源屏构成

2.1输入切换单元

在进行信号电源屏设计工作的过程中会运用到Y型配电方案，而且在一、二电源切换的过程中，会运用到电源模块的短时记忆储存功能，以此来保证电源输出的稳定性。此外，在切换系统故障的过程中，运用直供开关来完成供电工作。

2.2电源模块

直流电源模块主要运用高频开关电源功率因数自动调整技术PFC，而且在进行电源输出的过程中会运用到冗余配置，而交流转撤机模块输出的过程中会运用到电子互锁主备配置。

2.3输入输出防雷单元

信号设备主要包含两部分：室内和室外设备。其中室外信号设备在工作的过程中存在工作环境复杂的问题，因此需要进行输出防雷工作，以此来保证信号系统运行的安全性和稳定性，降低外部环境对其的影响。

2.4监控系统

地铁信号电源系统在运行的过程中主要借助以太网和各站点之间的电源系统来完成通讯，以此来实现对各个站点工作状态的实时监控和管理工作。在运用监控系统的基础上，如果某一站点信号电源设备出现故障，监控终端会及时发处警报，同时还会提供相应的故障信息，以此来缩短故障响应的时间，同时能有效提高故障处理的效率和质量，减少故障给信号电源系统正常稳定运行造成的影响。因此需要在各个站点配置监控模块，这样能保证即使在地铁日常运营的过程中出现本地和中央通讯中断的问题，可以通过监控模块实现对电源系统运行情况的监测和管理，以此来保证其正常稳定运行。

2.5UPS

UPS主要包含四部分：整流器、逆变器、自动静态旁路和手动维修旁路。其中整流器的功能在于给电池充电和为逆变器提供直流电源。而逆变器的功能在于实现直流电向交流电的转换，同时为信号电源屏提供稳定的电压，如果UPS在运行的过程中出现故障可以及时切换到市电，由旁路电源来完成供电工作，从而避免因UPS故障而影响到信号系统供电稳定性，最终影响到信号设备安全稳定运行，避免因一设备故障而导致的整个供电系统瘫痪。

3 电源系统切换在检修维护工作中的重要性

电源系统在运行的过程中，如果UPS出现故障，系统可以实现自动完成切换到正常设备的工作，但是在这个过程中仍然需要工作人员在日常工作中定期开展针对电源系统的维护工作，以此来保证设备运行的安全性和稳定性，在针对UPS进行维护的过程中需要进行相应的切换试验工作，试验的主要目的在于测试冗余设备的性能和质量，从而实现为电源设备持续供电的目的。UPS在保证电源系统正常稳定运行的过程中发挥着重要的功能和作用，因此需要做好针对UPS的定期检修和维护工作，以此来保证电池的使用寿命。

4 电源系统主要切换操作内容

针对电源系统进行日常检验和维护的过程中需要有工作人员的参与，在这个过程中工作人员主要完成以下操作：首先完成Ⅰ、Ⅱ路三相输入电源的切换工作;此外还需要保证冗余交流电源模块之间的切换工作能够及时完成;此外还需要完成切换UPS维护旁路和逆变器以及UPS自身蓄电池充放电的工作，在这个过程中需要重点关注UPS维修旁路和逆变器之间的切换工作，这是实际开展检验维修工作中切换频率较高的部位。在针对UPS进行检修和维护工作的过程中需要明确其工作模式，主要包含以下几方面：正常运行模式、备用模式、后背模式和维修模式。首先是正常运行模式，在这一模式之下主要通过整流器来完成直流电向交流电相互转换的工作，从而运用变压器来完成调整电压的工作。其次是备用模式，如果整流器在运行的过程中出现故障，则需要启动备用模式，在这一模式之下逆变器和整流器会自动终止工作状态，以此来实现对设备的保护。此外，还会运用到后背模式，这一模式启动的条件在于整流器运行异常或者输入电源存在异常，后背模式之下蓄电池直流电源能够直接输入到逆变器，从而保证电源输入输出的安全性和稳定性。最后是维护模式，为了保证UPS运行的安全性和稳定性，需要在日常运行的过程中做好相应的维护和维修工作，在维修过程中需要将UPS装置切换到维修旁路模式。

5 小结

本文主要分析地铁信号电源系统的组成和工作原理，在明确其工作原理的基础上提出地铁信号电源系统切换方案，以此来提高地铁信号电源系统运行的安全性和稳定性，从而保证地铁信号系统能够正常运行，更好发挥地铁信号电源在保证信号系统运行有效性中的功能和作用。

参考文献

[1] 杨鹏. 双电源切换装置在地铁中供电系统的应用[J]. 建筑工程技术与设计，2017（36）

[2] 易洪波. 地铁双电源切换装置的优化[J]. 建筑工程技术与设计，2018（5）