淺談對地鐵信號電源設備的幾點認識

樊艷飛

【摘 要】地鐵信號電源設備是地鐵信號系統中的重要設備，它在城市軌道交通安全運輸中具有舉足輕重的地位。本文將介紹城市軌道交通信號電源系統中主要設備之間的連接關系，重點闡述電源系統中主要設備的后備冗余功能。根據多次現場試驗以及故障處理的經驗，優化了UPS外部維修旁路的操作流程。打破了電源設備尤其是UPS必須斷電更換的被動局面。

【關鍵詞】電源設備 后備冗余 外部維修旁路

1 地鐵信號電源設備的架構圖

信號專業主要的電源設備：電源屏、UPS（含蓄電池組）、穩壓柜和大功率變壓器等。它們在電源子系統中位置如圖1。

圖1電源設備的架構圖

2 地鐵信號電源設備的冗余功能

冗余分為：工作冗余和后備冗余。后備冗余：平時只需一個單元工作，另一個單元是冗余的，用于待機備用。電源的冗余屬于后備冗余。

（1）按照行業的標準，信號電源是一級負荷，因此引入信號設備房的電源是絕對獨立的兩路市電，此項標準已經列為行業設計規范。

（2）電源屏具有自動切換功能。當檢測到當前供電的主電源欠壓、過壓、斷相、缺相等故障時，設備可以自動將負載接入到另一路供電電源上，其切換時間不大于150ms，避免影響設備的供電。另外，電源屏的模塊均采用“N+M”冗余模式。

（3）UPS通過三種形式給負載供電。逆變輸出、靜態旁路和手動旁路，確保任何一種供電形式出現故障，不影響設備正常工作，因此他們之間也是冗余的功能。

（4）蓄電池和市電之間也是一種冗余關系，當市電停電時，蓄電池通過UPS的逆變向負載供電。

3 優化UPS外部維修旁路開關的操作流程

智能電源屏直流屏上有一特殊的加封斷路器，是UPS外部維修旁路開關。如圖2中的QF22。

圖2 電源設備輸入輸出圖

從圖2我們可以知道QF22是UPS外部旁路開關，當QF22閉合時，市電通過穩壓器給負載供電。然而，電源屏廠家在相關操作說明和圖紙上明確指出，在閉合QF22前，必須斷開QF21，否則會損壞供電設備。

在正常情況下，信號設備（交流轉轍機除外）通過UPS獲得電源，也就是通過閉合QF21實現這一功能。 按照廠家的操作說明，QF21和QF22 存在互鎖關系，嚴禁QF21和QF22同時閉合的情況出現。

為了避免在使用UPS外部維修旁路時，造成負載短時斷電的情況出現。我們對操作做了進一步優化。操作流程圖3如下。

圖3 UPS外部維修旁路操作流程圖（優化后）

4 結語

信號技術人員熟知電源設備之間的后備冗余功能，有助于更好維護操作設備；根據實際情況對設備操作流程作相應調整和優化，更能將發揮其潛在的功能，從而降低其電源設備故障對行車的影響。