軌道交通通信和信號電源合設方案

王小軍

（比亞迪通信信號有限公司，廣東 深圳 518000）

1 現狀分析

在軌道交通行業，通信和信號系統設備都屬于一級負荷中的重要用電負荷，線路常規配置方案分別為采用2路市電供電，同時配置雙機（或單機）UPS電源設備以備在市電停電后設備工作一定時間，UPS電源設備主要用來保證市電停電后做線路異常信息傳輸、應急事件處理和消防應急處理等。不同的是通信和信號電源系統由于供電范圍和供電制式均不相同，導致通信電源配套通信配電柜、信號電源配套信號電源屏、電源分布式設置。本文即在此基礎上描述如何將通信和信號電源系統的UPS合設，減少重復建設。

2 現有分布式電源方案

2.1 通信電源系統方案

軌道交通通信電源系統一般采用單機（或雙機）UPS供電，通過配電柜對終端設備直接分配交流電源，終端供電電壓等級統一為AC220 V，少數如電話、傳輸等設備采用直流供電系統一般在終端側配置電源適配器。通信電源系統供電制式比較單一，通信配電柜內部僅需要做母線電源分配即可。圖1為通信電源系統圖。

圖1 通信電源系統圖

2.2 信號電源系統方案

軌道交通信號電源系統一般采用雙機（或單機）UPS供電，通過電源屏對終端設備分配供電，一般信號系統供電需求有AC220 V、AC110 V、DC24 V、DC24-60 V等多種制式。由于終端電源制式需求比較復雜，信號電源屏需要做隔離、降壓、交直轉換等多種模塊。另外，信號系統終端設備一般都參與到行車控制，直接關系乘客人身安全，終端供電多采用冗余供電模式（交流電源采用2路隔離變壓器分別供電，直流電源采用交直轉換后并線輸出），確保信號終端設備高可靠性供電要求。信號電源屏供電制式復雜，內部模塊設備數量眾多，占用空間較大，需要多臺機柜組合使用。圖2為信號電源系統圖。

圖2 信號電源系統圖

3 集成一體化電源系統方案

方案1：信號電源整合通信電源方案

在信號電源系統基礎上改造信號電源屏，在信號電源屏內交流母線直接引出多路AC220 V空開，輸出給通信設備供電。此方案可以節省一套UPS和通信配電柜設備，主要適應于通信終端供電需求路數較少的車站站點，如圖3所示。

方案2：通信電源整合信號電源方案

在通信配電柜引出2路供電空開（1路來自UPS母線、1路來自市電母線）供信號電源屏取電。此方案可節省一套UPS設備，主要適用于通信終端供電路數較多的通信中心或車站的站點，如圖4所示。

圖3 通信整合信號電源系統圖

方案3：雙機UPS電源系統優化方案

采用UPS雙機供電方案，UPS1供電范圍為通信和信號所有設備，UPS2供電范圍為信號設備，信號電源屏采用雙母線供電，UPS1和UPS2分別給信號電源屏2條母線供電。此方案針對通信單機和信號雙機供電優化，正常使用時通信和信號終端分別由2臺UPS供電，UPS1作為信號UPS2故障時的備用電源設備。此方案可以節省1套UPS，降低UPS配置容量，同時解決了信號電源屏的高可靠性需求和通信電源的一般需求，如圖5所示。

圖4 信號整合通信電源系統圖

4 結 論

本文3種方案均可實現通信和信號電源合設，具體方案選用還要根據現場情況具體實施。方案1和方案2同時適用UPS單機或雙機配置，方案3僅適用于通信UPS單機、信號UPS雙機配置需求，考慮系統架構簡化建議優先采用方案1或方案2。

系統設備節點的增多會導致系統運行故障率升高，因此通信、信號電源一體化高度集成的供電方案是行業發展的方向。但這3種方案還是在現有通信、信號規范基礎上優化的功能合設方案，如果通信和信號電源在規范上做到統一，那么弱電電源系統可以做到完全統一設計，而不需要使用本文功能合設方案。