西安地鐵1號線信號電源系統(tǒng)方案分析
2.3 安全防護(hù)
2.3.1 漏電檢測
漏電保護(hù)裝置檢測電路對各路電源輸出進(jìn)行檢測。可以檢測交流電源相線到地和零線到地的漏電流,或檢測直流電源正極到地及負(fù)極到地的漏電流。當(dāng)檢測到漏電流大于設(shè)定值時報(bào)警,保護(hù)電路動作。
2.3.2 電源隔離
電源屏對室外設(shè)備、繼電電路供電回路輸出端采取隔離措施。交流供電采用變壓器隔離方式,直流供電單元采用高頻隔離方式。
2.3.3 過壓/過流保護(hù)
為保障設(shè)備安全,電源模塊具有過壓過流保護(hù)措施。當(dāng)模塊輸出過電壓時,自身處于保護(hù)狀態(tài),切斷對外部電源供電。當(dāng)模塊輸出電流超出額定值時,即進(jìn)入限流輸出狀態(tài)。
2.3.4 防雷措施
PZG系列信號電源系統(tǒng)具有完善的交、直流側(cè)防雷措施。防雷系統(tǒng)由輸入防雷和輸出防雷兩部分組成,輸入采用三級防雷系統(tǒng),B級防雷位于機(jī)柜外面,C、D級防雷包含于機(jī)柜中。為保證室外信號設(shè)備能在惡劣環(huán)境下可靠工作,每路輸出均配置一級輸出防雷。
防雷裝置具有智能監(jiān)測功能,防雷器失效時報(bào)警。防雷系統(tǒng)如圖3所示。
2.4 智能監(jiān)控系統(tǒng)
智能監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)的工作狀態(tài),故障及時顯示和報(bào)警,并具有故障記憶功能。
監(jiān)控系統(tǒng)采用配電監(jiān)控和模塊監(jiān)控、監(jiān)控單元及后臺監(jiān)控三級監(jiān)控。模塊監(jiān)控和配電監(jiān)控為第一級監(jiān)控,監(jiān)控單元為第二級監(jiān)控,后臺監(jiān)控為第三級監(jiān)控。下級監(jiān)控保證在上級監(jiān)控故障或不存在時能獨(dú)立工作,產(chǎn)生報(bào)警信息;上級監(jiān)控可以對下級監(jiān)控的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總處理。
各車站電源屏的配電監(jiān)控和模塊監(jiān)控采用RS-232串行接口方式與檢測單元連接,并通過以太網(wǎng)組網(wǎng)后,與后臺監(jiān)控工作站連接,實(shí)現(xiàn)全線電源設(shè)備輸入輸出參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和故障報(bào)警功能,如圖4所示。智能監(jiān)控系統(tǒng)各級的作用如下:
1)配電監(jiān)控:交流輸入監(jiān)控、系統(tǒng)告警、輸出空開監(jiān)控;
2)模塊監(jiān)控:模塊輸出電壓電流、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控,上報(bào)監(jiān)控單元;
3)監(jiān)控單元:電源屏系統(tǒng)監(jiān)控、UPS監(jiān)測、向后臺監(jiān)控上報(bào)消息、向微機(jī)監(jiān)測輸出信息;
4)后臺監(jiān)控:遠(yuǎn)程集中監(jiān)控。
3 UPS
UPS主要功能是將從設(shè)備室低壓箱引入的交流供電經(jīng)過整流和逆變,為設(shè)備提供持續(xù)、穩(wěn)定和純凈的電源,保證信號設(shè)備數(shù)據(jù)和控制的安全。
UPS可分為三種,即后備UPS、互動式UPS和雙變換式UPS。西安地鐵1號線信號系統(tǒng)采用美國艾默生公司雙變換式UPS產(chǎn)品,其工作模式主要包括3種:正常工作模式、電池工作模式、旁路工作模式,如圖5所示。
1)正常工作模式
當(dāng)?shù)蛪合涔╇娬r,交流電源輸入經(jīng)AC/DC整流器轉(zhuǎn)換為直流,一方面向逆變器供電,將直流電壓經(jīng)DC/AC逆變成交流電壓向設(shè)備提供高品質(zhì)交流電源,另一方面通過整流器向電池充電,將能量儲存在電池中。
2)電池工作模式
當(dāng)?shù)蛪合涔╇姰惓r,AC/DC整流器停止工作,系統(tǒng)不間斷自動切換到電池工作模式,由電池通過逆變器輸出交流電向設(shè)備供電。當(dāng)供電恢復(fù)后,蓄電池便停止向逆變器供電,系統(tǒng)自動無間斷地恢復(fù)到正常工作模式。
3)旁路工作模式
當(dāng)?shù)蛪合涔╇娀駾C/AC逆變器過載或發(fā)生故障時,逆變器停止工作。為保證負(fù)載仍能正常工作,靜態(tài)開關(guān)切換到旁路。當(dāng)逆變器恢復(fù)正常或負(fù)載功率控制在逆變器輸出額定功率范圍內(nèi)時,輸出靜態(tài)開關(guān)將自動由旁路供電切換到逆變供電狀態(tài)ade。
4 結(jié)束語
地鐵信號系統(tǒng)作為一級負(fù)荷,對供電質(zhì)量要求很高,需要為信號設(shè)備選擇高可靠性的供電方案,以及配置高品質(zhì)的電源設(shè)備。西安地鐵1號線信號電源系統(tǒng)方案具有一定的技術(shù)先進(jìn)性,同時具有高可靠性、適用性和可維護(hù)性,能保證為信號設(shè)備提供高可靠性、高安全性、高質(zhì)量的供電,實(shí)現(xiàn)地鐵安全、可靠、高效地運(yùn)行。
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