地鐵信號電源系統切換方案闡述

劉倡

摘要：本文主要分析地鐵信號電源系統切換方案，地鐵信號電源系統是地鐵信號系統中的核心和關鍵，在保證地鐵信號系統安全穩定運行的過程中發揮著重要的功能和作用，為了保證地鐵信號電源系統運行的效率和質量，需要做好針對地鐵信號電源系統的維護工作，以此來保證電源能夠正常供電。

關鍵詞：地鐵;信號電源系統;切換方案

1 地鐵信號電源系統組成和工作原理

地鐵信號電源系統設備主要分布在調度控制中心、沿線軌旁等等，不同設備室在設備類型和數量設置方面都存在差異，這使得不同設備室電源系統容量配置也不同。地鐵信號電源系統中主要包含信號電源屏和UPS、蓄電池，其中信號電源屏中包含輸入切換單元和監控單元。信號電源系統輸出包含兩部分，即直流和交流電源部分，輸入端有相應的監測和保護設備能夠保證信號設備運行的安全性和穩定性，同時能保證供電的有效性。其中，直流電源的功能在于為信號設備提供電源，即運用直流電源來保證電源輸出的穩定性，在進行電源輸出的過程中會運用到熱備冗余的運行方式。而交流電源部分的主要功能在于為信號設備提供AC110V等電源，完成電源輸出工作之后會運用到隔離變壓器。

2 信號電源屏構成

2.1輸入切換單元

在進行信號電源屏設計工作的過程中會運用到Y型配電方案，而且在一、二電源切換的過程中，會運用到電源模塊的短時記憶儲存功能，以此來保證電源輸出的穩定性。此外，在切換系統故障的過程中，運用直供開關來完成供電工作。

2.2電源模塊

直流電源模塊主要運用高頻開關電源功率因數自動調整技術PFC，而且在進行電源輸出的過程中會運用到冗余配置，而交流轉撤機模塊輸出的過程中會運用到電子互鎖主備配置。

2.3輸入輸出防雷單元

信號設備主要包含兩部分：室內和室外設備。其中室外信號設備在工作的過程中存在工作環境復雜的問題，因此需要進行輸出防雷工作，以此來保證信號系統運行的安全性和穩定性，降低外部環境對其的影響。

2.4監控系統

地鐵信號電源系統在運行的過程中主要借助以太網和各站點之間的電源系統來完成通訊，以此來實現對各個站點工作狀態的實時監控和管理工作。在運用監控系統的基礎上，如果某一站點信號電源設備出現故障，監控終端會及時發處警報，同時還會提供相應的故障信息，以此來縮短故障響應的時間，同時能有效提高故障處理的效率和質量，減少故障給信號電源系統正常穩定運行造成的影響。因此需要在各個站點配置監控模塊，這樣能保證即使在地鐵日常運營的過程中出現本地和中央通訊中斷的問題，可以通過監控模塊實現對電源系統運行情況的監測和管理，以此來保證其正常穩定運行。

2.5UPS

UPS主要包含四部分：整流器、逆變器、自動靜態旁路和手動維修旁路。其中整流器的功能在于給電池充電和為逆變器提供直流電源。而逆變器的功能在于實現直流電向交流電的轉換，同時為信號電源屏提供穩定的電壓，如果UPS在運行的過程中出現故障可以及時切換到市電，由旁路電源來完成供電工作，從而避免因UPS故障而影響到信號系統供電穩定性，最終影響到信號設備安全穩定運行，避免因一設備故障而導致的整個供電系統癱瘓。

3 電源系統切換在檢修維護工作中的重要性

電源系統在運行的過程中，如果UPS出現故障，系統可以實現自動完成切換到正常設備的工作，但是在這個過程中仍然需要工作人員在日常工作中定期開展針對電源系統的維護工作，以此來保證設備運行的安全性和穩定性，在針對UPS進行維護的過程中需要進行相應的切換試驗工作，試驗的主要目的在于測試冗余設備的性能和質量，從而實現為電源設備持續供電的目的。UPS在保證電源系統正常穩定運行的過程中發揮著重要的功能和作用，因此需要做好針對UPS的定期檢修和維護工作，以此來保證電池的使用壽命。

4 電源系統主要切換操作內容

針對電源系統進行日常檢驗和維護的過程中需要有工作人員的參與，在這個過程中工作人員主要完成以下操作：首先完成Ⅰ、Ⅱ路三相輸入電源的切換工作;此外還需要保證冗余交流電源模塊之間的切換工作能夠及時完成;此外還需要完成切換UPS維護旁路和逆變器以及UPS自身蓄電池充放電的工作，在這個過程中需要重點關注UPS維修旁路和逆變器之間的切換工作，這是實際開展檢驗維修工作中切換頻率較高的部位。在針對UPS進行檢修和維護工作的過程中需要明確其工作模式，主要包含以下幾方面：正常運行模式、備用模式、后背模式和維修模式。首先是正常運行模式，在這一模式之下主要通過整流器來完成直流電向交流電相互轉換的工作，從而運用變壓器來完成調整電壓的工作。其次是備用模式，如果整流器在運行的過程中出現故障，則需要啟動備用模式，在這一模式之下逆變器和整流器會自動終止工作狀態，以此來實現對設備的保護。此外，還會運用到后背模式，這一模式啟動的條件在于整流器運行異常或者輸入電源存在異常，后背模式之下蓄電池直流電源能夠直接輸入到逆變器，從而保證電源輸入輸出的安全性和穩定性。最后是維護模式，為了保證UPS運行的安全性和穩定性，需要在日常運行的過程中做好相應的維護和維修工作，在維修過程中需要將UPS裝置切換到維修旁路模式。

5 小結

本文主要分析地鐵信號電源系統的組成和工作原理，在明確其工作原理的基礎上提出地鐵信號電源系統切換方案，以此來提高地鐵信號電源系統運行的安全性和穩定性，從而保證地鐵信號系統能夠正常運行，更好發揮地鐵信號電源在保證信號系統運行有效性中的功能和作用。

參考文獻

[1] 楊鵬. 雙電源切換裝置在地鐵中供電系統的應用[J]. 建筑工程技術與設計，2017（36）

[2] 易洪波. 地鐵雙電源切換裝置的優化[J]. 建筑工程技術與設計，2018（5）