軌道交通通信和信號電源合設(shè)方案

王小軍

（比亞迪通信信號有限公司，廣東 深圳 518000）

1 現(xiàn)狀分析

在軌道交通行業(yè)，通信和信號系統(tǒng)設(shè)備都屬于一級負(fù)荷中的重要用電負(fù)荷，線路常規(guī)配置方案分別為采用2路市電供電，同時配置雙機（或單機）UPS電源設(shè)備以備在市電停電后設(shè)備工作一定時間，UPS電源設(shè)備主要用來保證市電停電后做線路異常信息傳輸、應(yīng)急事件處理和消防應(yīng)急處理等。不同的是通信和信號電源系統(tǒng)由于供電范圍和供電制式均不相同，導(dǎo)致通信電源配套通信配電柜、信號電源配套信號電源屏、電源分布式設(shè)置。本文即在此基礎(chǔ)上描述如何將通信和信號電源系統(tǒng)的UPS合設(shè)，減少重復(fù)建設(shè)。

2 現(xiàn)有分布式電源方案

2.1 通信電源系統(tǒng)方案

軌道交通通信電源系統(tǒng)一般采用單機（或雙機）UPS供電，通過配電柜對終端設(shè)備直接分配交流電源，終端供電電壓等級統(tǒng)一為AC220 V，少數(shù)如電話、傳輸?shù)仍O(shè)備采用直流供電系統(tǒng)一般在終端側(cè)配置電源適配器。通信電源系統(tǒng)供電制式比較單一，通信配電柜內(nèi)部僅需要做母線電源分配即可。圖1為通信電源系統(tǒng)圖。

圖1 通信電源系統(tǒng)圖

2.2 信號電源系統(tǒng)方案

軌道交通信號電源系統(tǒng)一般采用雙機（或單機）UPS供電，通過電源屏對終端設(shè)備分配供電，一般信號系統(tǒng)供電需求有AC220 V、AC110 V、DC24 V、DC24-60 V等多種制式。由于終端電源制式需求比較復(fù)雜，信號電源屏需要做隔離、降壓、交直轉(zhuǎn)換等多種模塊。另外，信號系統(tǒng)終端設(shè)備一般都參與到行車控制，直接關(guān)系乘客人身安全，終端供電多采用冗余供電模式（交流電源采用2路隔離變壓器分別供電，直流電源采用交直轉(zhuǎn)換后并線輸出），確保信號終端設(shè)備高可靠性供電要求。信號電源屏供電制式復(fù)雜，內(nèi)部模塊設(shè)備數(shù)量眾多，占用空間較大，需要多臺機柜組合使用。圖2為信號電源系統(tǒng)圖。

圖2 信號電源系統(tǒng)圖

3 集成一體化電源系統(tǒng)方案

方案1：信號電源整合通信電源方案

在信號電源系統(tǒng)基礎(chǔ)上改造信號電源屏，在信號電源屏內(nèi)交流母線直接引出多路AC220 V空開，輸出給通信設(shè)備供電。此方案可以節(jié)省一套UPS和通信配電柜設(shè)備，主要適應(yīng)于通信終端供電需求路數(shù)較少的車站站點，如圖3所示。

方案2：通信電源整合信號電源方案

在通信配電柜引出2路供電空開（1路來自UPS母線、1路來自市電母線）供信號電源屏取電。此方案可節(jié)省一套UPS設(shè)備，主要適用于通信終端供電路數(shù)較多的通信中心或車站的站點，如圖4所示。

圖3 通信整合信號電源系統(tǒng)圖

方案3：雙機UPS電源系統(tǒng)優(yōu)化方案

采用UPS雙機供電方案，UPS1供電范圍為通信和信號所有設(shè)備，UPS2供電范圍為信號設(shè)備，信號電源屏采用雙母線供電，UPS1和UPS2分別給信號電源屏2條母線供電。此方案針對通信單機和信號雙機供電優(yōu)化，正常使用時通信和信號終端分別由2臺UPS供電，UPS1作為信號UPS2故障時的備用電源設(shè)備。此方案可以節(jié)省1套UPS，降低UPS配置容量，同時解決了信號電源屏的高可靠性需求和通信電源的一般需求，如圖5所示。

圖4 信號整合通信電源系統(tǒng)圖

4 結(jié) 論

本文3種方案均可實現(xiàn)通信和信號電源合設(shè)，具體方案選用還要根據(jù)現(xiàn)場情況具體實施。方案1和方案2同時適用UPS單機或雙機配置，方案3僅適用于通信UPS單機、信號UPS雙機配置需求，考慮系統(tǒng)架構(gòu)簡化建議優(yōu)先采用方案1或方案2。

系統(tǒng)設(shè)備節(jié)點的增多會導(dǎo)致系統(tǒng)運行故障率升高，因此通信、信號電源一體化高度集成的供電方案是行業(yè)發(fā)展的方向。但這3種方案還是在現(xiàn)有通信、信號規(guī)范基礎(chǔ)上優(yōu)化的功能合設(shè)方案，如果通信和信號電源在規(guī)范上做到統(tǒng)一，那么弱電電源系統(tǒng)可以做到完全統(tǒng)一設(shè)計，而不需要使用本文功能合設(shè)方案。