淺談地鐵通信電源系統(tǒng)的施工控制

趙文哲/武漢地鐵集團(tuán)有限公司

淺談地鐵通信電源系統(tǒng)的施工控制

趙文哲/武漢地鐵集團(tuán)有限公司

地鐵通信電源系統(tǒng)是保證通信各系統(tǒng)正常工作的必要條件，通信電源系統(tǒng)必須安全可靠。本文分析了地鐵通信電源系統(tǒng)的構(gòu)成，并探討了其施工控制措施。

地鐵通信；UPS；蓄電池

一、地鐵通信電源系統(tǒng)的構(gòu)成

（一）交流自切配電柜

交流自切配電柜主要用作交流電源的轉(zhuǎn)換和配電用。交流自切配電柜通過(guò)模塊化雙路電源自動(dòng)切換裝置對(duì)兩路外供交流電源進(jìn)行自動(dòng)/手動(dòng)切換，具有可靠的電氣聯(lián)鎖和機(jī)械聯(lián)鎖功能，并具有延時(shí)裝置，延時(shí)0～30秒可調(diào)。交流配電柜的多路負(fù)載分路對(duì)輸出電源進(jìn)行分配，輸出至各通信子系統(tǒng)設(shè)備。交流配電柜上安裝液晶顯示屏，能顯示電源的三相電壓、負(fù)載電流情況和告警信息。配電柜具有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、防雷和浪涌吸收保護(hù)裝置。交流配電柜同時(shí)具有自診斷功能，當(dāng)電源出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行聲光告警，并能提供本地和遠(yuǎn)端監(jiān)控的通信接口。

（二）UPS

地鐵通信電源一般采用靜止型在線式UPS,它由整流器、逆變器、靜態(tài)開(kāi)關(guān)、自動(dòng)/手動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)和監(jiān)控模塊組成。UPS的安全控制包括對(duì)電壓涌動(dòng)的抑制、低壓提升和蓄電池壽命保護(hù)等。

（三）直流高頻開(kāi)關(guān)電源

直流高頻開(kāi)關(guān)電源由整流模塊、監(jiān)控模塊、直流配電單元等組成。同UPS電源一樣,直流高頻開(kāi)關(guān)電源有自己的蓄電池組,以確保交流電出現(xiàn)故障時(shí),蓄電池能提供一定時(shí)間的能量。

（四）蓄電池

在進(jìn)行長(zhǎng)句英譯的過(guò)程中，如果過(guò)分追求形式的對(duì)等，意思的完整，可能會(huì)造成外國(guó)讀者不知所云的窘?jīng)r，這樣非但不能起到宣傳和介紹中國(guó)的作用，甚至可能會(huì)增加外國(guó)人對(duì)于中國(guó)的誤解。在遇到其中的長(zhǎng)句的時(shí)候，應(yīng)該以讀者是否能接受為前提，以功能目的論為指導(dǎo)，使翻譯產(chǎn)出物被譯入語(yǔ)大眾接受、理解。

目前,地鐵通信基本采用閥控式全密封免維護(hù)鉛酸蓄電池。一般密閉電池都設(shè)有安全閥和防酸片,自動(dòng)調(diào)節(jié)蓄電池內(nèi)壓,防酸片具有阻液和防爆功能,其安全點(diǎn)就在于保證蓄電池容量及壽命。

（五）監(jiān)控系統(tǒng)

由于通信電源室均無(wú)人值守,有些城市地鐵為方便管理,將軌道監(jiān)控上的電源和環(huán)境監(jiān)控結(jié)合起來(lái),設(shè)置車(chē)站(場(chǎng))環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),由控制中心對(duì)各車(chē)站、車(chē)場(chǎng)通信房屋實(shí)施集中監(jiān)控。主要對(duì)低壓配電柜、UPS輸出的各項(xiàng)參數(shù),機(jī)房的空調(diào),溫度、濕度、水浸、門(mén)禁、非法入侵等進(jìn)行監(jiān)控。

二、地鐵通信電源系統(tǒng)的施工控制

（一）交流自切配電柜施工

1.設(shè)備基礎(chǔ)安裝

在基礎(chǔ)槽鋼安裝位置的兩側(cè)地面上每隔1米植入基礎(chǔ)支撐一處。焊點(diǎn)及基礎(chǔ)支撐均應(yīng)先刷一次防銹漆，然后再刷兩遍富鋅漆。對(duì)于濕度較大的地下站設(shè)備間，槽鋼基礎(chǔ)的焊點(diǎn)及基礎(chǔ)支撐除做衣裳處理外，還應(yīng)再刷一層封閉漆。

2.柜體入位

采用電磁式設(shè)備導(dǎo)向輪進(jìn)行安裝。電磁電源選用18V直流蓄電池；鐵芯直徑2cm；導(dǎo)線截面1.5mm2；萬(wàn)向輪4個(gè)。將鐵芯用導(dǎo)線纏繞后漆包，固定于萬(wàn)向輪上，每?jī)蓚€(gè)萬(wàn)向輪為一組接入電源。將兩組電磁導(dǎo)向輪分別固定于設(shè)備底部，接通電源，使導(dǎo)向輪與設(shè)備可靠固定。在基礎(chǔ)槽鋼前鋪設(shè)跳板，將設(shè)備推拉至安裝位置，根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙的距離要求調(diào)整設(shè)備。調(diào)整完成后，分先后斷開(kāi)兩組導(dǎo)向輪的電源，完成柜體入位。在柜體全部入位后，用1000V絕緣電阻表對(duì)柜體進(jìn)行絕緣測(cè)試。最小絕緣阻值不得小于2MΩ。

3.母排安裝與柜體固定

母排連接時(shí)應(yīng)用毛刷除去母排上需要連接表面上的氧化膜；利用扭力扳手，用40Nm的力矩鎖緊母排螺母。

柜體固定分為柜間固定和柜體與基礎(chǔ)固定兩部分內(nèi)容。其中，柜體與基礎(chǔ)固定是柜體固定的主要操作內(nèi)容。柜體與基礎(chǔ)固定首先，在設(shè)備內(nèi)部的四角找到基礎(chǔ)槽鋼肋部，在其上方安裝配電柜固定壓板。然后，以壓板為模具，分別用電鉆在絕緣板和槽鋼上打4個(gè)∮10.5的孔。最后，利用攻絲鉆頭對(duì)已有孔洞進(jìn)行攻絲，并用吸塵器清理打孔及攻絲所留下的鐵屑。完成上述工序后，將安裝螺栓套上尼龍?zhí)坠芗敖^緣壓板，對(duì)柜體進(jìn)行固定安裝。

4.安裝絕緣處理

在柜體安裝完成后，用吸塵器對(duì)配電柜內(nèi)部進(jìn)行二次清理，施工中遺留的金屬?gòu)U料、鐵屑及灰塵應(yīng)作為重點(diǎn)清理對(duì)象。清理完成后，除去絕緣板上表面的保護(hù)膜，再用無(wú)水酒精對(duì)絕緣板進(jìn)行二次清理。最后，用1000V絕緣電阻表對(duì)柜體進(jìn)行絕緣測(cè)試。最小絕緣阻值不得小于2MΩ。

（二）UPS施工

根據(jù)UPS設(shè)備容量選擇和型式選擇的不同，UPS的體積和重量有較大差別。以100kVA采用工頻機(jī)的UPS為例，由于UPS內(nèi)部有輸入、輸出隔離變壓器，UPS的設(shè)備重量大約為1噸左右，加上外包裝則有大約1.2噸。設(shè)備外形尺寸大約為0.9米寬、0.9米深、2米高。按集中UPS系統(tǒng)應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心設(shè)置的原則，一般情況下應(yīng)將本系統(tǒng)設(shè)備房設(shè)置在站廳層，如此大而重的設(shè)備在站廳層設(shè)置，在運(yùn)輸過(guò)程中的相關(guān)問(wèn)題不得不重點(diǎn)考慮。工程實(shí)施中，一是要注意設(shè)備運(yùn)輸路徑的問(wèn)題，視車(chē)站建筑情況，決定是否需要設(shè)置吊裝孔，如設(shè)置吊裝孔，則需要特別注意設(shè)備到貨時(shí)間與土建建設(shè)工期的協(xié)調(diào)，避免設(shè)備到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，土建的吊裝孔已經(jīng)封堵的情況。如果設(shè)備由出入口運(yùn)輸，設(shè)計(jì)過(guò)程中需注意相關(guān)通道門(mén)和通道本身的寬度，要保證運(yùn)輸要求；第二要特別注意運(yùn)輸過(guò)程中特別是下樓梯過(guò)程中，運(yùn)輸方式的選擇和運(yùn)輸人員的人身安全，防止設(shè)備跌落發(fā)生安全事故。

關(guān)于進(jìn)線電纜、饋線電纜問(wèn)題。如集中UPS系統(tǒng)UPS容量選擇在100kVA及以上容量的UPS，由于進(jìn)線電纜較粗，如電纜采用下進(jìn)線方式，由于電纜需要在架空地板下進(jìn)入，而架空地板高度一般不超過(guò)300mm，無(wú)法滿足電纜轉(zhuǎn)彎半徑的要求，如提高架空地板高度，則房間的上部空間會(huì)更加緊張，同時(shí)，地板高度提升，也會(huì)使門(mén)口階梯增多，占用房間面積。因此，建議UPS進(jìn)線電纜采用上進(jìn)線方式。饋線電纜由于電纜截面較小，理論上上出或下出皆可，但考慮到方便饋出電纜走線，建議采用上出方式為好。

綜合管線的配合中應(yīng)落實(shí)設(shè)備室內(nèi)的風(fēng)口位置沒(méi)有位于設(shè)備上方，否則將影響設(shè)備安全使用，甚至驗(yàn)收時(shí)無(wú)法通過(guò)。因此在土建配合過(guò)程中應(yīng)把設(shè)備布置得相對(duì)準(zhǔn)確一些，這樣在綜合管線配合時(shí)可以減少工作量。由于集中UPS系統(tǒng)給各用電負(fù)荷一般是兩路電源，為保證配電電纜的可靠性，減少電纜線路通道上的其他故障影響弱電系統(tǒng)正常運(yùn)行，在有條件的情況下，兩路電纜宜走不同路徑到達(dá)各系統(tǒng)配電箱處。

（三）蓄電池組安裝

做好蓄電池外觀檢查：銘牌，合格證清晰，符合標(biāo)準(zhǔn)。蓄電池的生產(chǎn)日期、品牌、容量符合要求。型號(hào)、規(guī)格、阻燃性能符合設(shè)計(jì)要求。蓄電池槽、蓋等材料具有阻燃性。蓄電池編號(hào)正確，粘貼整齊牢固。正、負(fù)極性正確，極性及端子有明顯標(biāo)志。·蓄電池清潔干燥無(wú)污跡。外殼無(wú)裂紋，密封良好，無(wú)變形。極柱無(wú)變形、損壞、銹蝕。排氣閥部件齊全，無(wú)破損，無(wú)酸霧逸出。

蓄電池架間距符合設(shè)計(jì)要求，便于蓄電池安裝、維護(hù)和測(cè)量。每層蓄電池安裝不超過(guò)兩列。蓄電池架牢固可靠，不得凹陷變形。蓄電池架無(wú)損壞，銹蝕。可靠接入地網(wǎng)，接地處應(yīng)有防銹措施和明顯標(biāo)志。蓄電池安裝平穩(wěn)、均勻、整齊。電池組與電源之間距離越近越好，層間連線、輸出線越短越好。

電池連接件中的螺栓、彈簧片、平面墊片、采樣端口處等，不推薦使用油基性防繡脂。接線端口及線夾要用合格件，不得使用未經(jīng)鍍鉛的黃銅圓錐型線夾，不得在電池極柱與接線端口間加墊片。層間連線應(yīng)選用阻燃、耐壓450V、耐酸、耐高溫70℃以上的合乎標(biāo)準(zhǔn)的多股軟線，配置的線徑應(yīng)與電池的容量匹配。電池連接導(dǎo)線宜采用電池廠家的專(zhuān)用導(dǎo)線和接頭。電池間留有不小于15mm的空隙。電池層間要留有不小于150mm高度。并聯(lián)時(shí)每組電池到負(fù)載的電纜線最好等長(zhǎng)度。不提倡電池組并聯(lián)使用，在并聯(lián)使用情況下盡量在二組以內(nèi)。不同容量、不同品牌、不同廠家的蓄電池不得并聯(lián)，并聯(lián)電池的生產(chǎn)批次限定在半年以內(nèi)。

[1]張乃國(guó).UPS供電系統(tǒng)應(yīng)用手冊(cè)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.