鐵路通信設(shè)備中鐵路通信電源的應(yīng)用分析

呂明

摘 要：我國如今比較經(jīng)常使用的踢人路通信電源主要有兩種，交流供電電源與直流供電電源。因?yàn)殍F路通信設(shè)備逐漸的趨于交流和直流這兩類的供電類型，所以，目前的鐵路通信電源同樣能夠由此進(jìn)行直流和交流電源之間的持續(xù)性的供電，而蓄電池可以科學(xué)有效的，保障這兩種類型的電源進(jìn)行連續(xù)的供電。

關(guān)鍵詞：鐵路通信電源;鐵路通信設(shè)備;應(yīng)用

目前我國常用的通信電源有直流供電電源和交流供電電源兩種，屬于交流供電通信電源的有無線尋呼和衛(wèi)星地球站設(shè)備，屬于直流供電電源的有用作交換、傳輸、微信通信、光信及移動通信等作用的通信電源。由于通信設(shè)備有直流和交流兩種供電形勢，則現(xiàn)代化的通信電源也可以因此劃分為直流不間斷電源和交流不間斷電源，蓄電池能夠有效保證這兩大電源系統(tǒng)持續(xù)不間斷。

一、鐵路通信電源系統(tǒng)的構(gòu)成及特點(diǎn)

鐵路通信電源是獨(dú)立的供電系統(tǒng)，由外供交流供電系統(tǒng)和直流供電系統(tǒng)構(gòu)成。其外供交流電源由兩部分組成：其一是從鐵路地區(qū)變、配電所、鐵路專用專盤專線電源、電力貫通線電源、自動閉塞電力線電源及地方電源接引的外供交流電源;其二是指自備發(fā)電電源。

（一）外供交流電源

鐵路沿線，每隔一般為40～60km設(shè)置的10KV配電所，用于為自動閉塞電力線路和電力貫通線供電。在鐵路干線、運(yùn)輸較繁忙的支線無能建有電力貫通線路;在自動閉塞區(qū)段除建有電力貫通線外，還建有自動閉塞電力線路。自動閉塞電力線路是為鐵路自動閉塞信號設(shè)備供電的專用電源，鐵路中間站的通信設(shè)備也由此供電。電力貫通線路為沿線各車站與行車有關(guān)的小容量負(fù)荷的主供電源，是自動閉塞線路供電的備用電源。

鐵路通信網(wǎng)分樞紐及以上通信設(shè)備均被列為一級負(fù)荷;分樞紐以下電源室和中間站通信機(jī)械室為二級負(fù)荷。一級負(fù)荷的供電標(biāo)準(zhǔn)是：從兩個(gè)不同的變電所各引一路或從不同的母線段引出兩路供電。因此分樞紐及以上通信設(shè)備是由兩路可靠交流電源供電的;分樞紐以下由一路可靠交流電源供電，當(dāng)其附近有第二路交流電源時(shí)，采用兩路交流電源供電。

（二）自備發(fā)電電源

鐵路通信自備發(fā)電電源一般采用油機(jī)發(fā)電機(jī)組，對滿足日照要求或風(fēng)速要求的地區(qū)，采用太陽能或風(fēng)力發(fā)展電源作為備用電源也是一種可行的方案，但其一次性投資較高。自備交流發(fā)電機(jī)組，隨著技術(shù)的進(jìn)步，目前均采用具有自動投入、自動撤出、自動補(bǔ)給性能的設(shè)備，此外還必須具有標(biāo)準(zhǔn)化接口和通信協(xié)議，以完成遙信、遙測和遙控功能，達(dá)到少人維護(hù)、無人值守的目的。自備發(fā)電機(jī)組的設(shè)置是保證對通信設(shè)備不間斷供電的惟一可靠措施，尤其是對災(zāi)害造成的故障，其中斷時(shí)間很難確定。所以鐵路通信站均要求配置自備發(fā)電機(jī)組;中間站通信機(jī)械室每2～4個(gè)站配置1臺機(jī)動式發(fā)電機(jī)組，故障時(shí)，由通信工區(qū)攜帶至故障地點(diǎn)使用，以確保供電的可靠性，同地可減少蓄電池組的備用時(shí)間，從而降低蓄電池的容量。自備交流發(fā)電機(jī)組的容量，按滿足通信設(shè)備用交流功率、直流電源的浮充功率、蓄電池組的充電功率、通信站主機(jī)房內(nèi)應(yīng)提供保證的用電功率。

電源系統(tǒng)的可靠性是由交流供電系統(tǒng)，直流供電系統(tǒng)的可靠性共同組成，研究資料表明，交流供電系統(tǒng)的可靠性占系統(tǒng)總可靠性指標(biāo)的65%，因此，提高交流供電可靠性最為重要。

二、鐵路通信電源直流供電系統(tǒng)的組成

鐵路通信電源的直流供電系統(tǒng)由整流設(shè)備、直流配電設(shè)備及蓄電池組組成。其供電方式采用直流集中供電連續(xù)浮充充制，將整流設(shè)備與蓄電池組不分晝夜地并取浮充供給通信設(shè)備直流電源，同時(shí)供給蓄電池組自放電的補(bǔ)充充電電流。采用這種供電制度、蓄電池組效率高，壽命長，可靠性強(qiáng)，是首選的供電方式。鐵路直流供電基礎(chǔ)電壓定-48V。其他種類電壓：如-12V，-6V，-24V等或交流220V，當(dāng)其負(fù)荷量較小時(shí)，可通過變換器或逆變器獲得，特大通信樞紐（一般可按交換系統(tǒng)容量大于5萬門）采用分散供電方式，具有減小電源線壓降，減少故障影響面的優(yōu)點(diǎn)。隨著鐵路通信網(wǎng)走向市場、大容量的通信樞紐會有所增加，分散供電方式會得到更多的采用。

（一）整流設(shè)備

采用高頻開關(guān)技術(shù)的整流設(shè)備，具有體積小，重量輕，模塊化結(jié)構(gòu)，擴(kuò)容方便，并且效率高、功率因數(shù)高，允許輸入交流電壓變動幅度大，穩(wěn)壓精度高、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)取代相控電源，在鐵路通信電源系統(tǒng)業(yè)已得到廣泛的應(yīng)用。

（二）蓄電池

閥控式密封蓄電池具有體積小，比能量大，污染少，使用維護(hù)簡便，可臥置疊放，可與通信設(shè)備同置一室，節(jié)省工程投資等優(yōu)點(diǎn)，已被定為應(yīng)用于通信電源系統(tǒng)的首選電池。其中貧液式電池因其內(nèi)阻小，產(chǎn)品一致性和均一性好，更具有優(yōu)越性。對蓄電池組采用低壓恒壓充電方式在國際、國內(nèi)已得到普遍應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)是可以延長蓄電池的使用壽命，提高供電質(zhì)量，簡化直電線路。鐵道部業(yè)已推行低壓恒壓浮充制供電方式，其原理與維護(hù)基本上同“連續(xù)浮充制”。不同之處在于浮充電壓從原來的（2.18±0.02）V，提高到2.3V，外供交流電源停電后，由蓄電池放電;交流恢復(fù)供電后，仍以每塊蓄電池端電壓2.3V進(jìn)行“在線式”浮充，即帶負(fù)荷充電。其優(yōu)點(diǎn)是在保證蓄電池不虧電的情況下延長其使用壽命，并具有簡化操作、便于維護(hù)、提高供電質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。

近來，新型高能閥控蓄電池（又稱鉛布電池）引起業(yè)內(nèi)的關(guān)注。它是在原閥控電池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種改進(jìn)型電池，其工作原理與閥控電池相同，其關(guān)鍵技術(shù)在于采用新的電池材料，先進(jìn)的電池結(jié)構(gòu)和新的生產(chǎn)工藝，主要包括：采用特殊工藝制造的同軸復(fù)合鉛絲紡織的絲網(wǎng)為板柵，取代了傳統(tǒng)電池中重力澆鑄金屬板柵;在同一塊絲網(wǎng)上分別涂上正極鉛膏和負(fù)極鉛膏，中間以未涂膏的絲網(wǎng)連接，構(gòu)成雙極性極板;雙極性極板交錯(cuò)疊放，根據(jù)不同的電壓與容量要求，組成不同的極群，省去單體電池之間的連接件。

極群用鼠籠壓緊，形成緊裝配;極板水平放置;在涂板的鉛膏中加入適量氧化劑和其他添加劑;取消傳統(tǒng)電池生產(chǎn)過程中的固化和干燥工序;電池采用內(nèi)化成，取消傳統(tǒng)電池生產(chǎn)過程的化成工序8個(gè)方面。

三、鐵路通信設(shè)備中鐵路通信電源的具體應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)和科技水平的不斷提升，鐵路通信電源技術(shù)也有了較大的進(jìn)步。我國的鐵路數(shù)量極多，且絕大部分的站點(diǎn)都在較偏僻的區(qū)域，并且鐵路電壓的波動范圍也比較大，所以經(jīng)常出現(xiàn)電源供電的能力不高的情況。目前我國的鐵路通信中時(shí)常會發(fā)生停電的情況，且我國現(xiàn)今的鐵路通信電源修護(hù)工作并不健全。想要科學(xué)合理的實(shí)現(xiàn)我國鐵路通信電源存在的難題，就要把鐵路通信電源里的交流供電轉(zhuǎn)變成為知?jiǎng)娱]塞式的電源。要對備用的電源進(jìn)行較好的設(shè)定，只有這樣做才可以對鐵路通信電源的交流供電安全性進(jìn)行有效的改進(jìn)，對交流供電的質(zhì)量方面有顯著的提升。要對鐵路站點(diǎn)中的電源柜實(shí)施進(jìn)一步的創(chuàng)新和改革，使其可以為鐵路通信電源進(jìn)行源源不斷的供電。因?yàn)樵阼F路通信中交流電源的停電時(shí)間不能準(zhǔn)確的進(jìn)預(yù)測，所以鐵路通信部門要重視值班人員的配置，在發(fā)生交流電源停電的狀況時(shí)，要保障電源的維護(hù)工作人員可以在八個(gè)小時(shí)內(nèi)趕到，并及時(shí)的對鐵路通信電源實(shí)施檢測和維修。鐵路通信電源的維修人員要按照實(shí)際的故障情況有針對性的展開對電源設(shè)備的維修，對故障問題進(jìn)行科學(xué)有效的排除。經(jīng)驗(yàn)表明，鐵路站點(diǎn)的電源柜可以有效的實(shí)現(xiàn)鐵路通信電源對設(shè)施的要求，運(yùn)用的成效較好，可以保障我國鐵路通信的及時(shí)性和安全性。

四、結(jié)束語

要保障鐵路通信的正常運(yùn)行，就要加強(qiáng)對鐵路通信電源的科學(xué)使用，定期進(jìn)行檢修，確保鐵路通信電源的供電效率和質(zhì)量。強(qiáng)化鐵路通信設(shè)備檢修維護(hù)人員的職業(yè)修養(yǎng)和專業(yè)技能，制定科學(xué)的鐵路通信電源管理制度，找出有效的措施解決鐵路通信電源出現(xiàn)的故障。

參考文獻(xiàn)：

[1]李京生.淺談通信電源的發(fā)展和管理[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì).2005（16）