地鐵信號電源系統切換方案分析與思考

陳生道

摘要：本文主要分析了地鐵信號電源系統作為整個信號系統的核心設備之一，會直接關系到地鐵的運營安全以及行車效率，甚至還會影響到乘客的安全，重點介紹了地鐵信號電源系統在具體切換過程中的方案，它不僅可以作為為信號設備提供安全性和可靠性的電源工具，還可以為后續處理故障的工作提供參考。通過對該問題的研究和分析，可以進一步清晰當前電源系統在配置方面的原則，并且還可以為具體的計算方法提供依據，提高整體的運行效率。

關鍵詞：地鐵;信號電源系統切換方案;應用分析和研究

1. 地鐵信號電源系統切換工作在檢修維護中的重要性分析

對于地鐵信號系統而言，主要是用來控制列車的運行安全，而信號系統相關的電源設備主要包括信號電源屏、UPS以及相應的蓄電池組，并且還可以向信號系統室內控制的設備或者是室外控制的設備進行持續的、不同類型的高質量電源。但是，電源設備在整個地鐵信號系統整體上所占成本并不高，比例較低，但是，相關工作人員不能因為這一點就降低對這一內容的重視度。除此之外，還不能因為追求高配置而影響到支出，造成浪費。因此，就需要在謹慎研究的基礎上對配置進行分析，減少對整個信號系統或者是整體運行效率的影響。例如，有很多地鐵信號系統都會采取國家一級負荷進行供電，而蓄電池也只有在兩路的主電源在進行切換的過程中才能實現瞬間斷電，并在這一過程中完成放電工作。也就是說，在具體運行中，需要對蓄電池的后備時間進行相應的延長，并且要求也不能過高，以此來減少蓄電池成本。在地鐵運行過程中，電源系統的某一電源或者是模塊發生故障時，或者是當UPS設備出現故障時，都可能會造成系統自動進行切換，或者是切換到正常設備上進行工作，又或者是轉到旁路進行工作。但是，在系統運行過程中還需要相關工作人員進行信號維護，定期進行檢查工作，還需要測試相關冗余設備的性能和質量，確保后續系統的正常運行，提高列車運行的安全性。在具體測試過程中，還需要為了確保設備的正常運行而確保電源設備的不間斷供電，還需要人為將電源設備切換到維修路旁，以此來確保UPS可以在不帶電的運行情況中完成相應的維修作業。在具體使用過程中，還需要采取相應的措施來降低對UPS電池使用壽命的傷害。主要來說就是進行定期的放電作業，在這一過程中還需要人為的進行電池供電切換。那么，就需要掌握相應的電源系統人工切換的具體措施，同時還要做好相應的維護工作，在做好注意工作的前提下高質量完成工作內容。

2. 電源系統主要切換的操作步驟

在對電源系統進行維護時，還需要特別重視設備發生故障時的情況，主要體現在對設備進行維護時需要人為介入，從而進行相應的手動切換操作。首先，需要將Ⅰ、Ⅱ路的三相輸入電源進行切換，之后還需要將冗余的交流電源模塊進行相應的切換。再次，對于UPS維修路旁以及逆變器之間的切換來說還需要特別關注。在對UPS蓄電池進行充放電的切換過程中，還需要特別重視，因為這一過程切換頻率較高，那么出現錯誤的幾率也較高。問題主要集中在UPS維修旁路以及逆變器之間的轉換工作，因此相關工作人員需要對這一操作步驟以及程序進行相應的關注，并且還需要特別重視操作步驟，減少出現失誤的幾率。

3. UPS工作模式以及切換方式

隨著我國經濟的發展以及社會的進步，地鐵已經成為人們日常出行的重要方式之一，并且因其快捷、方便、準時等優勢備受青睞。但是，列車運行的安全性和可靠性逐漸被人們所重視，這主要從地鐵信號系統的輔助角度出發，加上電源屏、UPS、蓄電池組等部分共同構成信號系統電源設備，同時還會承擔起向信號系統室內外進行供應電流的多項任務。作為信號系統的核心設備之一，信號電源系統承擔著重要的責任，需要進行相應的配置。

3.1UPS工作模式

對于UPS來說，是整個信號電源系統中的一個重要組成部分，并且憑借著高可靠性就會在線雙變化，也就是（AC/DC/AC）之間進行不間斷的交流，形成相應的電源設備。這項設備主要有整流器、逆變器、輸入隔離變壓器以及輸出隔離變壓器、靜態開關、靜態旁路、維修旁路這六個功能組件來構成。這些重要部件在連接過程中也要遵循一定的原則，從而達到最優效果。常見的UPS工作模式主要包含以下幾種類型，首先，是正常運行模式。在這一過程中會通過整流器將相應的交流輸入電源直接轉換為相應的直流電源，之后還會通過逆變器來進一步轉換為交流電源。在這一過程中，電壓器還會通過負載的需求來進一步進行調整，之后形成不同的電壓。在整個過程中，都會通過隔離變壓器、整流器裝置以及其他有效的保護裝置來進一步通過保護裝置將相應的交流電進一步轉換為直流電。在整個系統運行過程中，還需要進一步消除可能出現的不穩定因素、可能產生的干擾電流以及不穩定頻率或者是波動電壓等多種因素可能會造成的影響。這樣也可以促進逆變器進一步持續性的輸出更加穩定、持續、可靠的電源，來進一步為負載設備提供支持。其次，就是備用模式。這種情況主要出現在整流器或者是逆變器不能工作的情況下而采取的方式。主要表現在整流逆變器出現短路的問題，或者是開啟失敗、溫度較高的情況下，不能匹配到或者負載過大這些情況下也都難以滿足實際的電源需求，在這些情況下，整流器和逆變器為了避免造成其他損壞，就會自動停止工作來降低損失。如果備用電源在正常工作時，靜態開關就可能會自動切換到備用的電源上來進一步提供負載。再次，就是后背模式。如果輸入電源出現異常或者是整流器不能正常工作時，也就是系統不能正常運行時，UPS蓄電池設備所能提供的直流電由于要和相應的直流設備進行直接的連接，那么直流系統就會馬上將蓄電池直流電源直接輸入到逆變器中，從而可以替換整流器所能提供的輸入電源。在系統的自由切換過程中，整個轉換過程也不會對負載供電產生不良影響，也不會對系統產生影響。最后，就是維修模式。為了進一步確保列車在運行過程中的安全性和可靠性，還需要安排相應的設備維護人員定期組織對UPS設備的維護或者維修工作，設置這一模式的目的主要是為了方便后續的維護作業工作的進行。當設備在維護過程中還需要將UPS裝置進一步切換到維修旁路的模式下進行下面的工作，并且切換模式也主要以無縫切換為主。除此之外，對于UPS的輸出也不會對后續的負載設備產生不良的影響。對于各種模式的切換，在完成之后還需要進一步切斷UPS交流輸入斷路器、直流輸入斷路器以及相應的輸出斷路器，從而更加可靠的確保整個維修工作的安全。同時，通過這一行為還可以排除隱患，確保后續維修工作的安全性，在整個作業中都可以進行不帶電工作。

3.2UPS維修路旁以及逆變器之間的切換操作程序

首先，是從正常的運行模式下進一步切換為維修路旁模式。在日常工作中，需要經常性的對設備進行維護，從而確保UPS輸出正常，并且確保整個過程不中斷。但是，也需要按照一定的步驟進行。第一，要讓逆變器停止工作，找到對應設備操作中的雙箭頭鍵以及關機鍵，同時按下一秒之后，逆變器就會停止工作。之后負載供電的模式就會進一步通過靜態的方式切換，通過靜態旁路來進行輸出供電。第二，還要切斷直流輸入斷路器。第三，還要相應的切斷交流輸入斷路器。第四，還需要進一步閉合維修旁路斷路器。第五，還需要斷開靜態旁路的相應輸入以及輸出斷路器，這時UPS輸入就會被相應的切斷。第六，還需要負載由周邊的維修旁路進行相應的供電工作，當UPS設備沒有顯示后，也就是五分鐘之后，直流總線電能還會進一步釋放作業。再過五分鐘之后，就可以進行下一步的維修作業工作。其次，就是從維修旁路模式進一步切換到正常運行模式。在對UPS進行檢修作業完成之后，還需要將UPS進一步恢復到相應的正常模式，也需要按照一定的方式進行。第一，要將閉合旁路輸入電源靜態斷路器，并且還要相應的輸出電源斷路器。第二，還要進一步斷開維修旁路的斷路器。

第三，進一步閉合交流輸入斷路器。第四，相應的閉合直流輸入斷路器。最后一步，則需要啟動逆變器。這時UPS設備還需要找到雙箭頭鍵以及開機鍵，同時按一秒逆變器就可以正常運行，完成相應的切換工作。

4. 結束語

綜上所述，在對地鐵列車的運行過程進行分析時，最重要的是對信號系統多加重視，同時這也是影響列車行車安全的重要因素。在這一過程中，還需要重點關注電源配置是否符合規定。除此之外，還需要關注電源配置的優劣關系，因為這會直接關系到整個地鐵的運行是否安全、合理。在采取模塊化信號電源屏、雙變換式UPS、通信專業傳輸過程中進行相應的插入方式組網檢測，并對電源系統進行相應的配置工作，從而達到最優的配置效果。在整個流程中，還需要多加注意細節，對可能出現的問題進行處理，從而最大限度的確保信號系統可以運行良好。

參考文獻

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