地铁弱电系统不间断电源整合方式分析

邢文军

摘要：本文通过对地铁不间断电源的现状进行分析，从而对地铁弱电系统不间断电源整合方式进行阐述，通过不间断电源整个方案与传统设计方案相比较，在经济技术方面，不间断电源整合方式具有投资少、效益高的特点，并且方便检修维护的优势。在以往我国地铁建设过程中，在地铁内部各个弱电系统往往单独设置UPS电源，这一方式特别不利于运行检修，并且占地面积较大，资源占用率较高。

关键詞：地铁;弱电系统;不间断电源;整合方式

一、地铁弱电系统不间断电源现状分析

在城市地铁中，其包含很多弱电系统，例如：通信系统、监控系统、门禁系统等等，弱电系统往往由计算机技术、自动化技术以及网络设备等组成，在运行过程中按照一级负荷进行供电，因此，在运行时需要不间断电源对其进行稳定供电，保证各个弱电系统的稳定运行。但是对于后备电源来讲，若各个弱电系统电源分开设置，每个专业所选择的电源只能独立应用不能共享，其次，各个专业单独招标施工，每个专业所选择的电源品牌、数量不一致，后期维修较为复杂且维修成本较高，同时分散设置不间断电源，也会占据着较大面积，并不利于资源的合理化应用。由此为了提升地铁弱电系统运行效率，控制后期维修费用，应当对地铁弱电系统不间断电源整合方式进行探究。

二、地铁弱电系统用电时间分析

（一）地铁弱电系统的用电时间

不同城市地铁线路运行时间存在差异，表一为一部分地铁弱电系统大致用电时间分析：

由表一可知，地铁弱电系统间针对用电时间的需求存在差异性，为避免超时供电需要对时间进行控制。

（二）地铁弱电系统对于后备电源的需求

在通信系统内，交流电源稳定供电时，设备能够稳定运行，多交流电源突然中断，则需要UPS提供后备电源进行供电，保证通信系统稳定运行。

对于应急照明系统，在正常供电时，后备电池处于浮充电状态，若突然断电，则后备电源通过蓄电池对照明系统进行供电。

三、地铁弱电系统不间断电源整合方案

（一）不间断电源整合方案的优势

地铁中各个弱电系统存在一定的共性，即：各个弱电系统都是一级负荷，在运行过程中都需要UPS为后备电源进行供电;各个系统组成基本相同，对于电源的要求也没有明显差异;地铁各个弱电系统在布设时较为集中，整合供电距离短，较为便捷。因此，可以看出，地铁弱电系统进行不间断电源整合方案具备一定的可行性。

（二）不间断电源整合方案原则

在进行不间断电源整合时，首先要保证电源的安全可靠;为了有效降低显露损耗，应将不间断电源整合系统设置在距离各个弱电系统负荷中心较近的位置;在确定不间断电源蓄电池容量时，应当对地铁系统内部所有弱电系统的情况加以分析，包括：弱电系统回路数量、后备时间以及切换时间等等。

（三）不间断电源整合范围

在对地铁内各个弱电系统通过后备时间、负载性质等因素进行分析后，可以进行不间断电源整合的弱电系统有：通信系统、门禁系统、监控系统等，民用通信、应急照明等不能纳入不间断电源整合范围。

对于民用通信系统而言，与地铁专用通信存在一定的差异性，虽然二者都是一级负荷，但民用通信是为乘客提供服务的，即使双通道电源出现故障，民用通信系统出现短暂的断电影响也不大。另外，民用通信系统归属与外部单位维护，如果将民用通信系统纳入不间断整合范围将不利于地铁运行的独立核算。

对于地铁内的应急照明系统而言，其主要以荧光灯为主，若将其纳入不间断电源整合范围，将增加50KW左右的蓄电池容量。因此，针对应急照明系统，单独设置UPS电源效果可能更好。

四、不间断电源整合系统的设置

不间断电源整合原理图如下图一所示，

系统内部两套UPS装置并列运行，各自承担弱电系统50%的符合，若系统中一路电源断电，则由双电源供电切换为另一路电源供电，若两路电源均断电时，则通过蓄电池为弱电系统提供供电。

不间断电源容量理论上为各个弱电系统需求的容量与后备时间乘积之和。

设置进线柜变电所0.4kv的电源在UPS系统的进线柜内切换为UPS供电;选择工业级一体化的UPS装置，同时为了在检修状态下也能够不影响使用，UPS应设置静态旁路;为了保证UPS稳定运行，UPS还应当设置输入以及输出隔离变压器。

设置馈线柜。在系统内部每个回路都需设置PLC控制模块，便于对各个系统的输出时间加以控制。在供电所两路供电都断电的情况下，UPS完全由蓄电池进行供电，此时，PLC控制模块对各个弱电系统的供电时间进行记录，并与提前设定的各个系统供电时间相比较，在达到设定时间之后，PLC控制模块自动切断供电，避免影响其他系统用电。

结束语：

综上所述，通过对UPS整合后以及整合前进行比较，地铁弱电系统的不间断电源整合，一定程度上节约了土地面积，并且，相比于分散设置UPS，投资效益方面整合后也具有绝对的优势，通过整合设置，减少了供电回路、减少了低压柜的回路同时，电缆的费用也相应减少。由此看来，随着社会发展，科技进步针对地铁弱电系统的不间断电源整合方案具有一定的可行性。

参考文献：

[1]任超，刘银华. 地铁弱电系统存在问题及对策研究[J]. 信息周刊，2019，000（037）：P.1-1.

[2]宁璇. 论地铁工程弱电系统安装质量监督管理[J]. 建设监理，2020，No.254（08）：100-103.