地鐵弱電系統不間斷電源整合方式分析

邢文軍

摘要：本文通過對地鐵不間斷電源的現狀進行分析，從而對地鐵弱電系統不間斷電源整合方式進行闡述，通過不間斷電源整個方案與傳統設計方案相比較，在經濟技術方面，不間斷電源整合方式具有投資少、效益高的特點，并且方便檢修維護的優勢。在以往我國地鐵建設過程中，在地鐵內部各個弱電系統往往單獨設置UPS電源，這一方式特別不利于運行檢修，并且占地面積較大，資源占用率較高。

關鍵詞：地鐵;弱電系統;不間斷電源;整合方式

一、地鐵弱電系統不間斷電源現狀分析

在城市地鐵中，其包含很多弱電系統，例如：通信系統、監控系統、門禁系統等等，弱電系統往往由計算機技術、自動化技術以及網絡設備等組成，在運行過程中按照一級負荷進行供電，因此，在運行時需要不間斷電源對其進行穩定供電，保證各個弱電系統的穩定運行。但是對于后備電源來講，若各個弱電系統電源分開設置，每個專業所選擇的電源只能獨立應用不能共享，其次，各個專業單獨招標施工，每個專業所選擇的電源品牌、數量不一致，后期維修較為復雜且維修成本較高，同時分散設置不間斷電源，也會占據著較大面積，并不利于資源的合理化應用。由此為了提升地鐵弱電系統運行效率，控制后期維修費用，應當對地鐵弱電系統不間斷電源整合方式進行探究。

二、地鐵弱電系統用電時間分析

（一）地鐵弱電系統的用電時間

不同城市地鐵線路運行時間存在差異，表一為一部分地鐵弱電系統大致用電時間分析：

由表一可知，地鐵弱電系統間針對用電時間的需求存在差異性，為避免超時供電需要對時間進行控制。

（二）地鐵弱電系統對于后備電源的需求

在通信系統內，交流電源穩定供電時，設備能夠穩定運行，多交流電源突然中斷，則需要UPS提供后備電源進行供電，保證通信系統穩定運行。

對于應急照明系統，在正常供電時，后備電池處于浮充電狀態，若突然斷電，則后備電源通過蓄電池對照明系統進行供電。

三、地鐵弱電系統不間斷電源整合方案

（一）不間斷電源整合方案的優勢

地鐵中各個弱電系統存在一定的共性，即：各個弱電系統都是一級負荷，在運行過程中都需要UPS為后備電源進行供電;各個系統組成基本相同，對于電源的要求也沒有明顯差異;地鐵各個弱電系統在布設時較為集中，整合供電距離短，較為便捷。因此，可以看出，地鐵弱電系統進行不間斷電源整合方案具備一定的可行性。

（二）不間斷電源整合方案原則

在進行不間斷電源整合時，首先要保證電源的安全可靠;為了有效降低顯露損耗，應將不間斷電源整合系統設置在距離各個弱電系統負荷中心較近的位置;在確定不間斷電源蓄電池容量時，應當對地鐵系統內部所有弱電系統的情況加以分析，包括：弱電系統回路數量、后備時間以及切換時間等等。

（三）不間斷電源整合范圍

在對地鐵內各個弱電系統通過后備時間、負載性質等因素進行分析后，可以進行不間斷電源整合的弱電系統有：通信系統、門禁系統、監控系統等，民用通信、應急照明等不能納入不間斷電源整合范圍。

對于民用通信系統而言，與地鐵專用通信存在一定的差異性，雖然二者都是一級負荷，但民用通信是為乘客提供服務的，即使雙通道電源出現故障，民用通信系統出現短暫的斷電影響也不大。另外，民用通信系統歸屬與外部單位維護，如果將民用通信系統納入不間斷整合范圍將不利于地鐵運行的獨立核算。

對于地鐵內的應急照明系統而言，其主要以熒光燈為主，若將其納入不間斷電源整合范圍，將增加50KW左右的蓄電池容量。因此，針對應急照明系統，單獨設置UPS電源效果可能更好。

四、不間斷電源整合系統的設置

不間斷電源整合原理圖如下圖一所示，

系統內部兩套UPS裝置并列運行，各自承擔弱電系統50%的符合，若系統中一路電源斷電，則由雙電源供電切換為另一路電源供電，若兩路電源均斷電時，則通過蓄電池為弱電系統提供供電。

不間斷電源容量理論上為各個弱電系統需求的容量與后備時間乘積之和。

設置進線柜變電所0.4kv的電源在UPS系統的進線柜內切換為UPS供電;選擇工業級一體化的UPS裝置，同時為了在檢修狀態下也能夠不影響使用，UPS應設置靜態旁路;為了保證UPS穩定運行，UPS還應當設置輸入以及輸出隔離變壓器。

設置饋線柜。在系統內部每個回路都需設置PLC控制模塊，便于對各個系統的輸出時間加以控制。在供電所兩路供電都斷電的情況下，UPS完全由蓄電池進行供電，此時，PLC控制模塊對各個弱電系統的供電時間進行記錄，并與提前設定的各個系統供電時間相比較，在達到設定時間之后，PLC控制模塊自動切斷供電，避免影響其他系統用電。

結束語：

綜上所述，通過對UPS整合后以及整合前進行比較，地鐵弱電系統的不間斷電源整合，一定程度上節約了土地面積，并且，相比于分散設置UPS，投資效益方面整合后也具有絕對的優勢，通過整合設置，減少了供電回路、減少了低壓柜的回路同時，電纜的費用也相應減少。由此看來，隨著社會發展，科技進步針對地鐵弱電系統的不間斷電源整合方案具有一定的可行性。

參考文獻：

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