分析地铁通信电源系统技术应用

摘要: 地铁通信电源承担车站、控制中心通信设备的供电,是通信系统的根本保障。如果电源系统发生供电中断,造成的后果几乎是灾难性的。电源的其他问题(如干扰、浪涌、尖峰电流、电压与频率波动、雷击等)也是通信设备的头号杀手,轻则重要数据丢失,重则整个系统瘫痪。因此,为确保地铁通信安全畅通,必须对地铁通信电源系统进行安全控制。

关键词: 电源技术; 地铁通信; 应用

Abstract: The power of Metro Communication Power Station, takes control of the power supply for center communication equipment, and it is the fundamental guarantee of communication system. If power interruption occurs in the power system, the consequence is almost disastrous. Other issues (such as interference, power surge, peak current, voltage and frequency fluctuations, and lightning) are also the number one killer of communication equipment. To a lighter degree it will lead to data loss, to a severer degree, it will lead to the whole system paralysis. Therefore, to ensure that the subway communication is smooth and safe, there is a need to carry on the safety control of the Metro Communication Power Supply system.

Keywords: power supply technology; Metro Communication; application

中图分类号：U231+.7 文献标识码：A 文章编号：

1电源系统组成

1. 1系统要求

地铁通信电源系统需要供电系统提供两路安全可靠的三相五线制交流电源, 控制中心、各车站(场)的通信设备均要求按一级负荷供电。

1. 2系统构成

(1)交流供电方式

系统主要由交流配电柜、不间断电源设备、蓄电池等组成。引入交流配电柜的两路独立的三相五线制交流电源, 一路为主用, 另一路为备用, 当主用的一路发生故障时能自动倒换至备用回路上。交流电源由交流配电柜的两路电源切换盘引入后接进不间断电源设备, 不间断电源设备交流输出至配电柜, 在交流配电柜的配电盘内安装多路空气开关(一般为十几路), 以满足各通信系统的需求及日后系统扩充需要。当停电时, 不间断电源设备则通过配备的一组蓄电池经逆变器向负载连续供电。

(2)直流供电方式

需用直流供电方式的通信设备, 采用直流高频开关电源与蓄电池并联浮充的方式供电。直流高频开关电源的交流电源由交流配电屏引入, 输出可靠的- 48V直流电源至相关的通信设备。当正常供电时, 整流器一方面给通信设备供电, 另一方面又给蓄电池充电;当停电时, 直流高频开关电源则通过配备的蓄电池组向负载连续供电。

1. 3组成方式

由于目前地铁车站各通信子系统的设备大多以交流供电为主, 各车站仅少数设备需直流供电, 且直流用电量较小, 若车站再设直流供电, 各站都需增加一套高频开关电源与- 48V蓄电池组。因此, 从经济合理性考虑, 各车站一般不设直流供电, 由交流不间断电源设备向各通信设备供电。对少数需直流供电的通信设备, 可采用设备厂家机柜内自带整流器的方式解决。对于控制中心或个别直流用电量较大的站(场),若采用设备厂家机柜内自带整流器的方式, 从可靠性、合理性上考虑不太适宜, 一般宜采用交、直流2种电源供电方式。采用交流供电的通信设备, 由交流不间断电源设备向负载供电; 采用直流供电的通信设备, 由直流高频开关电源与蓄电池并联浮充的方式供电。

2系统主要功能及技术指标

(1)交流配电柜

交流配电柜主要用作交流电源的转换和配电用。交流配电柜的两路电源切换盘可对两路输入电源进行自动/ 手动切换, 有可靠的电气联锁和机械联锁。多路负载分路对输出电源进行分配, 输出至各通信子系统设备。配电盘上应能显示常用电源、备用电源的三相电压、负载电流情况。配电柜应具有过压、欠压、过流、防雷和浪涌吸收保护装置, 当电源故障时进行告警, 并提供本地和远端监控功能的通信接口或输出信号。其主要技术指标如下:

输入电压380V±15%;

输入频率50Hz±5%;

(2)不间断电源设备

不间断电源设备主要由整流器、逆变器、静态开关和旁路开关、蓄电池组等组成。在正常供电时, 不间断电源设备能起到稳频稳压作用, 并向负载供电, 同时给蓄电池充电; 当停电时, 不间断电源设备则通过配备的一组蓄电池经逆变器向负载供电。不间断电源设备具有手/ 自动旁路功能。当负载端发生过载以及逆变器发生损坏的情况下, 不间断电源设备将自动无间断地切换到电子旁路继续供应负载; 当不间断电源设备内部的电子部件损坏维修时, 为了不影响对负载的供电,可人为将不间断电源设备切换到手动旁路。不间断电源设备能显示工作状态和报警状态, 并提供本地和远端监控功能的通信接口。

其主要技术指标如下:

输入电压380V± 15%;

输入频率50Hz ±5%;

输出电压220V±1%;

输出频率50Hz ±0. 1%;

输出功率因数 ≥0. 8;

整机效率>92%。

(3)直流高频开关电源

直流高频开关电源由整流模块、监控模块、直流配电单元等组成。直流高频开关电源的交流电源由交流配电屏引入, 输出可靠的-48V直流电源至相关的通信设备。当正常供电时, 整流器一方面给通信设备供电, 一方面又给蓄电池充电; 当停电时, 直流高频开关电源则通过配备的蓄电池组向负载供电。整流模块采用N+1备用。直流高频开关电源应有过压、过流保护, 防雷和输出端浪涌吸收装置, 故障时有告警功能并提供本地和远端监控功能的通信接口。

其主要技术指标如下:

输入电压323~418V;

输入频率50Hz±5%;

额定输出电压-48V;

稳压精度≤± 1%;

均流误差同型号整流模块能多模块并联工作,并具有按比例均分负载性能。其不平衡度≤ ±5%输出额定电流值。

(4)免维护阀控式全密封铅酸蓄电池

主要技术指标如下:

均衡充电单体电压2. 30~2. 35V;

浮充电单体电压2. 23~2. 27V;