摘 要：近幾年來中國各大城市都在發(fā)展城市軌道交通系統(tǒng)，城市軌道交通中的信號供電系統(tǒng)是設(shè)備安全的重要保障系統(tǒng)。作為信號工程技術(shù)人員需要熟悉該系統(tǒng)。本文進(jìn)行了信號供電系統(tǒng)的設(shè)計并對采購流程和要點做了說明。

關(guān)鍵詞：軌道交通 信號 供電 設(shè)計 采購

中圖分類號：U284.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（a）-0100-01

近幾年來中國各大城市都在發(fā)展城市軌道交通系統(tǒng)，城市軌道交通中的信號供電系統(tǒng)是設(shè)備安全的重要保障系統(tǒng)。作為信號工程技術(shù)人員需要熟悉該系統(tǒng)的架構(gòu)。本文介紹了供電系統(tǒng)的設(shè)計，并對采購流程和要點做了說明。

1 設(shè)計

在設(shè)計階段，作為設(shè)備供貨商的設(shè)計人員需要了解信號系統(tǒng)各類設(shè)備的額定容量，額定電流。并且要記錄哪些電源有特殊要求。例如信號機電源、轉(zhuǎn)轍機電源、AP電源等室外設(shè)備的電源在電源屏側(cè)需要加裝輸出防雷板。一些重要負(fù)載，比如聯(lián)鎖機柜、接入交換機、骨干交換機，需要將其分開供電，以保證在某一路電源意外中斷導(dǎo)致一部分設(shè)備掉電時，另一半設(shè)備能夠正常工作，保證信號系統(tǒng)能夠滿足運營的要求。例如聯(lián)鎖機柜，一般主機和備機在電源屏側(cè)是不同的兩路電源。而對交換機，一般電源屏是不同的兩個空開分別對A網(wǎng)交換機和B網(wǎng)交換機供電。對于組合柜中常用的12VDC，24VDC，60VDC，220VAC，電源屏側(cè)也都為兩路供電，不同的是對于組合柜的供電為環(huán)節(jié)，不但保證某一路電源中斷設(shè)備不會掉電，而且組合柜之間有任何線纜出現(xiàn)問題，也不會導(dǎo)致設(shè)備掉電。

對于要求配有UPS的電源系統(tǒng)，一般客戶都會要求在外電網(wǎng)完全斷電的情況下，UPS依靠電池持續(xù)放電的最短時間。

電池放電的最短時間取決于一個站設(shè)備的用電量與所準(zhǔn)備的蓄電池容量的對比關(guān)系。對于電池的選配，有兩種方法可供選擇。

（1）功率算法。

根據(jù)每2伏單元放電功率計算電池容量（AH）

式中：P為UPS容量（VA），W為每2伏單元提供的功率（W），η為UPS效率（一般可取0.9），cosΦ為UPS輸出功率因數(shù)（一般取0.8），N為一組電池中的電池數(shù)量（信號系統(tǒng)常用的閥控鉛酸電池為12V）。

注：若2 V電池則為N×1；6 V電池則為N×3；12 V就為N×6；放電終止電壓一般取1.67 V。

根據(jù)客戶要求的放電支持時間差表，便可決定電池型號及組數(shù)，如果查表組數(shù)過多（>3），則考慮大容量電池。

以上公式是按照UPS滿載考慮，一般可按照80%負(fù)載計算

（2）電流算法。

根據(jù)最大放電電流計算電池容量（AH）

最大放電電流

式中：Imax為最大放電電流（A），P為UPS額定容量（KVA），CosΦ為UPS輸出功率因數(shù)（一般取0.8），Vend為該型號UPS放電終止電壓（V），查放電曲線確定電池放電率計算所需電池容量。

電池容量（AH）=K×電池最大放電電流×放電時間，其中，K為調(diào)整系數(shù)，如表1。

在將這些數(shù)據(jù)整理完畢后，可以將每個站設(shè)備的最終容量計算出來。最后把數(shù)據(jù)提供給電源屏廠家和總體設(shè)計單位。電源屏廠家會根據(jù)需求做出適應(yīng)具體每個站的電源屏。而總體設(shè)計單位則可以根據(jù)每個站用電量的需求，設(shè)計與其對應(yīng)的電源供給。在與設(shè)計院的溝通中，需要向其詳細(xì)描述最終計劃每個站電源屏輸入空開的容量以及信號設(shè)備的負(fù)載特性，保證整個系統(tǒng)能夠做到完全選擇性保護(hù)。

2 采購

電源屏采購：采購階段需選擇至少兩家供貨廠家，對兩家的電源系統(tǒng)方案、切換功能、輸出冗余配置、模塊是否支持熱插拔、遠(yuǎn)程監(jiān)控、防雷功能、漏電檢測、故障診斷定位的級別、短路保護(hù)功能、保質(zhì)期、證書、使用壽命、告警節(jié)點、備品備件的供應(yīng)、交流轉(zhuǎn)轍機相序檢測、整機效率、功率因數(shù)、噪音、是否提供專用工具等方面進(jìn)行對比，最終選擇適合信號系統(tǒng)使用的電源產(chǎn)品。在采購方面需要重點提醒設(shè)備到貨計劃。

UPS采購：在評標(biāo)階段，需要對以下項目進(jìn)行比對：故障診斷級別、輸入電壓的類型、輸入電壓可接受的范圍，例如電壓波動范圍在-20%～+15%之間無需電池放電，輸出電源是否滿足要求，轉(zhuǎn)換時間：主電源供電轉(zhuǎn)電池供電轉(zhuǎn)換時間為0 ms，逆變器供電裝旁路供電轉(zhuǎn)換時間≤2 ms；旁路供電轉(zhuǎn)主路供電轉(zhuǎn)換時間≤2 ms。對保質(zhì)期，UPS電源對電池是否為智能管理功能，包括均充與浮充的自動轉(zhuǎn)換，溫度補償，電池放電終止電壓自動調(diào)節(jié)，電池容量檢測。使用壽命，備品備件，噪音以及是否提供專業(yè)工具。

對蓄電池的采購：在評標(biāo)階段需要對以下項目進(jìn)行對比：供電時間，是否為膠體免維護(hù)電池，保質(zhì)期，使用壽命，是否具備優(yōu)良的深放電恢復(fù)能力，蓄電池密封反映效率是否高于95%，單組電池或多組電池一起使用情況下，個電池之間的開路電壓應(yīng)保持在20 mV/cell以內(nèi)，浮充電壓應(yīng)保持在20 mV/cell。

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