地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)交直流串?dāng)_問題研究

任川 孫源 陳宏濤

摘 要：本文主要針對地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)外部接口電路交直流串?dāng)_問題進行研究，根據(jù)交直流串?dāng)_問題產(chǎn)生的原因，形成不同的解決措施與方案。

關(guān)鍵詞：交直流串電；危害；解決方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.118

1 環(huán)境與設(shè)備系統(tǒng)概述

地鐵環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡稱BAS系統(tǒng)）是通訊、計算機、工業(yè)控制、軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng)，其主要功能是對全線車站及地下區(qū)間隧道的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備、給排水設(shè)備、垂直電梯與自動扶梯、車站及區(qū)間照明、應(yīng)急電源、電熱風(fēng)幕、安全門、人防門等進行全面、有效的自動化監(jiān)控及管理，并對設(shè)備運行狀態(tài)和啟停、環(huán)境參數(shù)檢測及節(jié)能管理、進行程序監(jiān)控，確保設(shè)備處于高效、節(jié)能、可靠的最佳運行狀態(tài)，創(chuàng)造一個舒適的地下環(huán)境；在火災(zāi)等災(zāi)害或阻塞事故狀態(tài)下，啟動預(yù)設(shè)的緊急或災(zāi)害模式，更好的協(xié)調(diào)車站設(shè)備的運行，充分發(fā)揮各種設(shè)備應(yīng)有的作用，保證乘客的安全和設(shè)備的正常運行，改善地鐵環(huán)境的舒適度，提高地鐵自動化運行的水平，起到安全、可靠、節(jié)能的作用。

2 故障現(xiàn)象

BAS系統(tǒng)與通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等接口一般采用硬接線方式連接，BAS系統(tǒng)現(xiàn)場級I/O模塊通過硬接線采集現(xiàn)場開關(guān)量輸入信號。接口調(diào)試過程中通常BAS系統(tǒng)專業(yè)需要對方接口專業(yè)提供無源干節(jié)點，并保證節(jié)點獨立，與其它系統(tǒng)隔離，保證AC220V或AC380V不能直接接入I/O模塊，若需要接入則須由接口方經(jīng)中間繼電器進行轉(zhuǎn)接。如果單個設(shè)備有多個開關(guān)量信號需要送出，開關(guān)量信號公共點需要在就地環(huán)接，BAS系統(tǒng)開關(guān)量輸入信號、開關(guān)量輸出信號分別只提供一個公共點。

現(xiàn)場工程實施中，雙方接口接線端子位置一般為設(shè)備本地就地控制箱內(nèi)。接口方提供的接線端子若未做好強弱電隔離，后期運營中一旦誤將AC220V控制線纜接入反饋信號端子，將會造成PLC監(jiān)控點位燒毀，造成設(shè)備不可監(jiān)控，影響B(tài)AS系統(tǒng)穩(wěn)定運行，此故障現(xiàn)象為“串”。

除此之外，對于BAS系統(tǒng)對風(fēng)機、風(fēng)閥、照明、水泵等設(shè)備監(jiān)控時，若接口端子處電磁干擾過大或反饋線纜離強電設(shè)備較近。接線端子處就會產(chǎn)生干擾電壓AC10～50V，設(shè)備啟動后會上升至70V～120V，使設(shè)備正常工作狀態(tài)產(chǎn)生誤報警，遠程無法對設(shè)備正常監(jiān)視，此故障現(xiàn)場為“擾”。

3 原因分析

（1）雙方接口端子處沒有將控制信號與反饋信號端子進行獨立設(shè)置，一旦備絕緣老化或人員誤接線等原因?qū)?dǎo)致220v單項交流電壓串入低壓線路中從而導(dǎo)致設(shè)備的損壞。

（2）反饋線纜與強電線纜施工過程中采用同一橋架走線，雖橋架中有蓋板隔離，但實際運營中發(fā)現(xiàn)仍會出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。

（3）控制柜內(nèi)反饋線纜與強電設(shè)備安裝距離若過近，會產(chǎn)生電磁干擾，影響設(shè)備遠程正常監(jiān)視。

4 解決方案

目前，國內(nèi)地鐵行業(yè)交直流串?dāng)_方面，尚無有效成熟的應(yīng)對措施。現(xiàn)階段能夠采用的，且最有效的應(yīng)對辦法就是依靠現(xiàn)場工作人員的經(jīng)驗來避免交直流串?dāng)_的發(fā)生，接下來就交直流串?dāng)_現(xiàn)象和原因分析同時結(jié)合地鐵設(shè)備維護經(jīng)驗，提出以下幾種方法來解決交直流串?dāng)_問題：

方法一：

對于對于強弱電安裝距離過近等引起的交直流感應(yīng)電壓干擾問題，可以采用在反饋信號線中并聯(lián)對地電容的方法來解決，利用電容隔直通交的特性抑制交流電壓的產(chǎn)生，及可將反饋線公共端接電阻一端，電阻另一端接地。

此方法對感應(yīng)電可起到降壓作用，因為電容容抗，會使其有分壓效果。同時電容有充放電的作用，當(dāng)電壓波形往下時，電容會放電。此方法為簡單的降壓措施，施工簡單，成本低，但負(fù)荷性差，安全性低，電容需要定期進行更換。

方法二：

對于信號反饋線中串入交流電問題，可以采用壓敏電阻與保險管和二極管的方法來最大程度的保護PLC設(shè)備不被串接進來的交流電燒毀。

上圖電路采用壓敏電阻來保護電路，如果J1輸入點電壓高于額定電壓，rv電阻會瞬間變小，當(dāng)電流超過FU的額定電流FU熔斷從而保護J2所接的設(shè)備不被串接進來的高壓交流電所損壞。

5 結(jié)語

通過本文對地鐵BAS系統(tǒng)交直流串電擾問題原因分析，作者結(jié)合自身多年地鐵維護工作經(jīng)驗，總結(jié)幾點可實施的改造解決方案，提升BAS系統(tǒng)的可靠性、安全性，對城市軌道交通環(huán)境與設(shè)備維修維護人員在設(shè)備檢修維修過程中方便快速的完成故障排除修復(fù)給予一定的幫助，保障地鐵安全穩(wěn)定運行。

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