李奉熊
摘要:近年來,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市建設(shè)進(jìn)程的加快,為有效緩解城市交通擁堵的詬病,許多二三線城市也相繼推進(jìn)了地鐵的項目建設(shè)。本文首先分析了地鐵通信電源系統(tǒng)安全控制的重要性,接著對其組成進(jìn)行相應(yīng)的闡述,并且還對控制點進(jìn)行研究,最后分析控制策略,希望通過本文的研究,促進(jìn)系統(tǒng)的有效運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:地鐵;通信電源系統(tǒng);安全控制
中圖分類號:F289文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1.地鐵通信電源系統(tǒng)安全控制的重要性
就目前地鐵通信電源系統(tǒng)供電現(xiàn)狀來看,部分地鐵項目存在著電源系統(tǒng)安全級別相對較低、安全防護(hù)措施不足、通信電源不夠獨立和電源儲能設(shè)備容量不足等問題。因地鐵通信電源系統(tǒng)能為地鐵安全運(yùn)行提供根本性的保障,也是地鐵系統(tǒng)運(yùn)行過程中進(jìn)行在線監(jiān)測、診斷的數(shù)據(jù)主要來源。若地鐵通信電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障,導(dǎo)致電源供電中斷或者不能正常供電,將會對地鐵系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響。輕則導(dǎo)致地鐵運(yùn)行數(shù)據(jù)的丟失,通信受阻;重則將會導(dǎo)致地鐵控制中心失去控制,整個地鐵運(yùn)行系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓狀態(tài)。因此,做好地鐵通信電源系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,從源頭上對可能發(fā)生的故障點進(jìn)行事先預(yù)測,了解系統(tǒng)性能并預(yù)先做好必要的應(yīng)對措施,將可能出現(xiàn)的故障點消除在初始狀態(tài),對整個地鐵通信電源系統(tǒng)的安全性進(jìn)行有效的控制,完善地鐵通信電源系統(tǒng)安全管理職責(zé),對保障地鐵穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的作用[1] 。
2.地鐵通信電源系統(tǒng)的組成
整個地鐵通信電源系統(tǒng)是由多個子系統(tǒng)共同組成的,這些子系統(tǒng)我們包括:UPS、電源監(jiān)控交流自切配電柜、高頻開關(guān)電源、電池組、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等子系統(tǒng)。在建設(shè)的過程中,必須采取合理的控制措施,以保證系統(tǒng)能夠順利安全的供電,并防止閃電,輸出短路保護(hù)及過壓保護(hù)。確保通信系統(tǒng)的正常運(yùn)作可以從以下幾個子系統(tǒng)著手:(1)UPS。地鐵通信電源中經(jīng)常采用到UPS,很多的模塊都有涉及,包括靜態(tài)開關(guān)、逆變器、整流等等。UPS安全控制可以對整個系統(tǒng)起到保護(hù)的作用,最為明顯的是對電池壽命的保護(hù)。(2)直流高頻開關(guān)電源。這個系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)為監(jiān)控模塊、電流配電單位和蒸餾模塊等。它有一個獨立的電池組,以確保在交流故障下有一段時間的供電[2] 。
3.地鐵通信電源系統(tǒng)的安全控制點分析
3.1交流配電切換屏
該組件的安全控制點主要是交流配電屏的切換,當(dāng)通信電源出現(xiàn)電壓過大、電壓不足或缺相,導(dǎo)致電壓異?;蛑袛鄷r就會發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信號。若在切換的過程中出現(xiàn)失敗,就必須請專業(yè)維護(hù)人員現(xiàn)場人工切換,并及時找出問題的原因加以糾正。必要時,進(jìn)行設(shè)備的技術(shù)升級改造,采用先進(jìn)的智能交流控制器,并外加接觸器的方式進(jìn)行控制切換,以保障配電屏的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.2不間斷電源設(shè)備
UPS是地鐵通信電源系統(tǒng)供電的核心,通常采用的是靜止型在線式不間斷電源,它有整流器、逆變器、靜態(tài)開關(guān)和手動/自動旁路開關(guān)等組件構(gòu)成。其安全控制點是對涌動的高電壓進(jìn)行抑制、對電源低壓進(jìn)行提升和對蓄電池進(jìn)行維保。UPS出現(xiàn)故障在40%以上都是因蓄電池出現(xiàn)直接或間接的故障造成的,可見蓄電池的是否可靠與UPS的有效運(yùn)行密切相關(guān)[3] 。因此,在對UPS的日常維保中要充分檢測充電和放電電流的監(jiān)測與控制功能,以及電池過電和放電的自我保護(hù)功能。若稍有不慎對UPS的輸出頻率選擇錯誤,也會對后續(xù)設(shè)備產(chǎn)生很大的危害。
3.3直流高頻開關(guān)電源組件
該組件也有自己的蓄電池組,其目的是當(dāng)交流電出現(xiàn)系統(tǒng)故障時,蓄電池能提供一定時間的電量。從提高開關(guān)電源的可靠性角度考慮,整流模塊通常采用N+1的模式進(jìn)行備份。其蓄電池組的維護(hù)也與UPS基本相同,主要安全控制點就是要保證蓄電池的壽命及容量。
3.4電源網(wǎng)管組件
上述的交流配電切換屏、UPS及高頻電源開關(guān)都配有自身的監(jiān)控系統(tǒng)。電源網(wǎng)管系統(tǒng)的主要安全控制點是對線路進(jìn)行觀測,對可能出現(xiàn)的故障及時進(jìn)行預(yù)測和預(yù)報,可有效的規(guī)避各項事故的發(fā)生。此時要嚴(yán)格控制網(wǎng)管的電腦設(shè)備,禁止在此電腦玩網(wǎng)游等網(wǎng)絡(luò)在線游戲,以防止病毒入侵,侵占系統(tǒng)資源引起系統(tǒng)故障[4] 。
3.5環(huán)境監(jiān)控
由于目前通信電源室內(nèi)均采用監(jiān)控系統(tǒng),有些技術(shù)先進(jìn)的城市為便于加強(qiáng)管理,將軌道監(jiān)控上的電源和環(huán)境監(jiān)控進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,設(shè)置了車站環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)。由總控制中心對各個車站和車場等實施統(tǒng)一集中的監(jiān)控。其主要安全控制點是對低壓的配電柜,機(jī)房的溫度、濕度、門禁和UPS的各項輸出參數(shù)等進(jìn)行監(jiān)控。
4.地鐵通信電源系統(tǒng)的安全控制策略
4.1增加電源儲能裝置
由于電源儲能裝置供電安全可靠、功率密度相對較高,且無污染,是一種綠色、環(huán)保的不間斷電源裝置,目前作為系統(tǒng)的后備電源較常運(yùn)用在地鐵通信電源系統(tǒng)中。按照目前地鐵運(yùn)行規(guī)模和對通信電源的需求,適時并適當(dāng)?shù)脑黾与娫磧δ苎b置的數(shù)量是保障地鐵通信電源的重要組織部分。其關(guān)鍵是電源系統(tǒng)需求增大時,能保證整個電源系統(tǒng)的有效擴(kuò)充和運(yùn)行;另一方面也能夠有效的保障通信電源系統(tǒng)高效、穩(wěn)定和安全的運(yùn)行[5] 。
4.2實現(xiàn)UPS不間斷電源
因UPS是含有儲能裝置的一種電源保護(hù)設(shè)備,當(dāng)其他供電設(shè)備不能有效運(yùn)行時,此時UPS能持續(xù)的保證不間斷供電。隨著科技的進(jìn)步,其UPS也逐步向智能化發(fā)展,其先進(jìn)的控制技術(shù)和完善的保護(hù)裝置,較寬范圍的輸入電壓頻率,超長的電池使用壽命,自動啟動的應(yīng)急功能,自動監(jiān)控和遠(yuǎn)程管理功能。當(dāng)發(fā)生供電故障時,UPS儲能裝置能有效的提供時間給維保人員進(jìn)行處理。同時其強(qiáng)大的抗電磁干擾能力,也極大的降低了UPS對電網(wǎng)的諧波干擾,為其提供全方位的保護(hù)。
4.3加強(qiáng)安全管控力度
要做好地鐵通信電源系統(tǒng)的安全控制工作,就要不斷的完善管控措施和制度機(jī)制,不斷提高通信電源設(shè)備的智能化水平。定期對地鐵通信設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行周密檢查,不斷提高地鐵通信電源系統(tǒng)工作人員的工作效能。同時,結(jié)合工作需要可不定期的對設(shè)備進(jìn)行抽查,發(fā)現(xiàn)問題及時整改,以有效規(guī)避事故的發(fā)生。
5.結(jié)語
總之,地鐵通信電源系統(tǒng)的安全控制對整個地鐵的安全運(yùn)行極其重要,管理者要從安全的角度,不斷向智能化和高科技化方向推進(jìn)。隨著時代的進(jìn)步,科技技術(shù)也在不斷的提高,系統(tǒng)也不斷的改革,相信在不久的將來智能化將成為主導(dǎo),系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性也會逐漸提高。
參考文獻(xiàn):
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(作者單位:成都地鐵運(yùn)營有限公司)