鐵路通信設備中鐵路通信電源的應用分析

呂明

摘 要：我國如今比較經常使用的踢人路通信電源主要有兩種，交流供電電源與直流供電電源。因為鐵路通信設備逐漸的趨于交流和直流這兩類的供電類型，所以，目前的鐵路通信電源同樣能夠由此進行直流和交流電源之間的持續性的供電，而蓄電池可以科學有效的，保障這兩種類型的電源進行連續的供電。

關鍵詞：鐵路通信電源;鐵路通信設備;應用

目前我國常用的通信電源有直流供電電源和交流供電電源兩種，屬于交流供電通信電源的有無線尋呼和衛星地球站設備，屬于直流供電電源的有用作交換、傳輸、微信通信、光信及移動通信等作用的通信電源。由于通信設備有直流和交流兩種供電形勢，則現代化的通信電源也可以因此劃分為直流不間斷電源和交流不間斷電源，蓄電池能夠有效保證這兩大電源系統持續不間斷。

一、鐵路通信電源系統的構成及特點

鐵路通信電源是獨立的供電系統，由外供交流供電系統和直流供電系統構成。其外供交流電源由兩部分組成：其一是從鐵路地區變、配電所、鐵路專用專盤專線電源、電力貫通線電源、自動閉塞電力線電源及地方電源接引的外供交流電源;其二是指自備發電電源。

（一）外供交流電源

鐵路沿線，每隔一般為40～60km設置的10KV配電所，用于為自動閉塞電力線路和電力貫通線供電。在鐵路干線、運輸較繁忙的支線無能建有電力貫通線路;在自動閉塞區段除建有電力貫通線外，還建有自動閉塞電力線路。自動閉塞電力線路是為鐵路自動閉塞信號設備供電的專用電源，鐵路中間站的通信設備也由此供電。電力貫通線路為沿線各車站與行車有關的小容量負荷的主供電源，是自動閉塞線路供電的備用電源。

鐵路通信網分樞紐及以上通信設備均被列為一級負荷;分樞紐以下電源室和中間站通信機械室為二級負荷。一級負荷的供電標準是：從兩個不同的變電所各引一路或從不同的母線段引出兩路供電。因此分樞紐及以上通信設備是由兩路可靠交流電源供電的;分樞紐以下由一路可靠交流電源供電，當其附近有第二路交流電源時，采用兩路交流電源供電。

（二）自備發電電源

鐵路通信自備發電電源一般采用油機發電機組，對滿足日照要求或風速要求的地區，采用太陽能或風力發展電源作為備用電源也是一種可行的方案，但其一次性投資較高。自備交流發電機組，隨著技術的進步，目前均采用具有自動投入、自動撤出、自動補給性能的設備，此外還必須具有標準化接口和通信協議，以完成遙信、遙測和遙控功能，達到少人維護、無人值守的目的。自備發電機組的設置是保證對通信設備不間斷供電的惟一可靠措施，尤其是對災害造成的故障，其中斷時間很難確定。所以鐵路通信站均要求配置自備發電機組;中間站通信機械室每2～4個站配置1臺機動式發電機組，故障時，由通信工區攜帶至故障地點使用，以確保供電的可靠性，同地可減少蓄電池組的備用時間，從而降低蓄電池的容量。自備交流發電機組的容量，按滿足通信設備用交流功率、直流電源的浮充功率、蓄電池組的充電功率、通信站主機房內應提供保證的用電功率。

電源系統的可靠性是由交流供電系統，直流供電系統的可靠性共同組成，研究資料表明，交流供電系統的可靠性占系統總可靠性指標的65%，因此，提高交流供電可靠性最為重要。

二、鐵路通信電源直流供電系統的組成

鐵路通信電源的直流供電系統由整流設備、直流配電設備及蓄電池組組成。其供電方式采用直流集中供電連續浮充充制，將整流設備與蓄電池組不分晝夜地并取浮充供給通信設備直流電源，同時供給蓄電池組自放電的補充充電電流。采用這種供電制度、蓄電池組效率高，壽命長，可靠性強，是首選的供電方式。鐵路直流供電基礎電壓定-48V。其他種類電壓：如-12V，-6V，-24V等或交流220V，當其負荷量較小時，可通過變換器或逆變器獲得，特大通信樞紐（一般可按交換系統容量大于5萬門）采用分散供電方式，具有減小電源線壓降，減少故障影響面的優點。隨著鐵路通信網走向市場、大容量的通信樞紐會有所增加，分散供電方式會得到更多的采用。

（一）整流設備

采用高頻開關技術的整流設備，具有體積小，重量輕，模塊化結構，擴容方便，并且效率高、功率因數高，允許輸入交流電壓變動幅度大，穩壓精度高、噪聲低等優點，已經取代相控電源，在鐵路通信電源系統業已得到廣泛的應用。

（二）蓄電池

閥控式密封蓄電池具有體積小，比能量大，污染少，使用維護簡便，可臥置疊放，可與通信設備同置一室，節省工程投資等優點，已被定為應用于通信電源系統的首選電池。其中貧液式電池因其內阻小，產品一致性和均一性好，更具有優越性。對蓄電池組采用低壓恒壓充電方式在國際、國內已得到普遍應用，其優點是可以延長蓄電池的使用壽命，提高供電質量，簡化直電線路。鐵道部業已推行低壓恒壓浮充制供電方式，其原理與維護基本上同“連續浮充制”。不同之處在于浮充電壓從原來的（2.18±0.02）V，提高到2.3V，外供交流電源停電后，由蓄電池放電;交流恢復供電后，仍以每塊蓄電池端電壓2.3V進行“在線式”浮充，即帶負荷充電。其優點是在保證蓄電池不虧電的情況下延長其使用壽命，并具有簡化操作、便于維護、提高供電質量等優點。

近來，新型高能閥控蓄電池（又稱鉛布電池）引起業內的關注。它是在原閥控電池的基礎上發展起來的一種改進型電池，其工作原理與閥控電池相同，其關鍵技術在于采用新的電池材料，先進的電池結構和新的生產工藝，主要包括：采用特殊工藝制造的同軸復合鉛絲紡織的絲網為板柵，取代了傳統電池中重力澆鑄金屬板柵;在同一塊絲網上分別涂上正極鉛膏和負極鉛膏，中間以未涂膏的絲網連接，構成雙極性極板;雙極性極板交錯疊放，根據不同的電壓與容量要求，組成不同的極群，省去單體電池之間的連接件。

極群用鼠籠壓緊，形成緊裝配;極板水平放置;在涂板的鉛膏中加入適量氧化劑和其他添加劑;取消傳統電池生產過程中的固化和干燥工序;電池采用內化成，取消傳統電池生產過程的化成工序8個方面。

三、鐵路通信設備中鐵路通信電源的具體應用

隨著我國經濟和科技水平的不斷提升，鐵路通信電源技術也有了較大的進步。我國的鐵路數量極多，且絕大部分的站點都在較偏僻的區域，并且鐵路電壓的波動范圍也比較大，所以經常出現電源供電的能力不高的情況。目前我國的鐵路通信中時常會發生停電的情況，且我國現今的鐵路通信電源修護工作并不健全。想要科學合理的實現我國鐵路通信電源存在的難題，就要把鐵路通信電源里的交流供電轉變成為知動閉塞式的電源。要對備用的電源進行較好的設定，只有這樣做才可以對鐵路通信電源的交流供電安全性進行有效的改進，對交流供電的質量方面有顯著的提升。要對鐵路站點中的電源柜實施進一步的創新和改革，使其可以為鐵路通信電源進行源源不斷的供電。因為在鐵路通信中交流電源的停電時間不能準確的進預測，所以鐵路通信部門要重視值班人員的配置，在發生交流電源停電的狀況時，要保障電源的維護工作人員可以在八個小時內趕到，并及時的對鐵路通信電源實施檢測和維修。鐵路通信電源的維修人員要按照實際的故障情況有針對性的展開對電源設備的維修，對故障問題進行科學有效的排除。經驗表明，鐵路站點的電源柜可以有效的實現鐵路通信電源對設施的要求，運用的成效較好，可以保障我國鐵路通信的及時性和安全性。

四、結束語

要保障鐵路通信的正常運行，就要加強對鐵路通信電源的科學使用，定期進行檢修，確保鐵路通信電源的供電效率和質量。強化鐵路通信設備檢修維護人員的職業修養和專業技能，制定科學的鐵路通信電源管理制度，找出有效的措施解決鐵路通信電源出現的故障。

參考文獻：

[1]李京生.淺談通信電源的發展和管理[J].科技情報開發與經濟.2005（16）