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地铁通信电源系统技术和安全控制
【摘 要】 介绍了地铁通信电源系统的组成,并且在子系统和环境控制方面对地铁通信电源系统的安全控制进行了探讨,希望基于此能够更好的实现地铁通信电源系统的安全运行.
【关键词】 地铁 通信电源系统 安全控制
在地铁系统之中通信电源技术具有十分重要的作用,是保证通信畅通的重要系统,其主要功能是进行电能的传输,给负载进行供电.目前,地铁通信系统的供电方式主要有两种,分别是直流供电和交流供电.直流供电主要通过直流高频开关电源和蓄电池设备等来进行供电,通过交流配电屏进行引入来实现电流的输出,从而为设备进行供电.而交流供电应用的设备包括不间断电源设备和交流配电柜等；通常情况下其会由主用回路和备用回路两路独立的三相五线制构成,其中前者的作用是正常情况下的供电,而后者则是在故障情况下的备用切换电路.地铁通信电源系统对地铁通信的通畅起着重要的作用,如果通信电源系统出现故障而不能进行正常供电,会造成通信受阻和数据丢失等问题的发生,甚至会导致控制中心出现失控,导致系统瘫痪,关乎到地铁的正常运行,因此保证其安全性和可靠性非常的重要.
从目前的情况来看,地铁通信电源系统在供电过程中存在通信电源缺乏独立性、电源储备容量较差和防护措施不健全等几方面问题,导致其缺乏稳定性、安全性和可靠性,因此有必要采取相关的安全控制措施来提升其安全可靠性,完善安全管理,从而保证地铁的安全运行.
一、 地铁通信电源系统的组成
地铁通信电源系统中包含了多个子系统,主要包括交流自切配电柜、UPS、高频开关电源、电源监控、蓄电池组以及机房环境监控等.在施工过程中需要采取合理的控制措施,保证系统能够安全可靠的向各个子系统以及设备进行供电,并且进行防雷、过压保护和输出短路保护,保证通信系统的正常运行,下面对几个主要的子系统进行介绍：
（1）交流自切配电柜.该子系统的主要功能是交流电源的转换和配电,在工作过程中,其可以利用模块化双路电源自动切换装置来实现两路外供交流电源的自动/ 手动切换,同时其还能够实现电气联锁和器械联锁等功能,此外,其还具备延迟的装置,可以在0 ～ 30 秒内进行延迟设置.在运行过程中其具有的多路负载分路能够有效的将输出电源分配输出到各个通信子系统设备之中.另外,其还具有过压、欠压、过流、防雷和浪涌等的吸收保护装置,以及自我诊断和报警功能.
（2）UPS.静止型在线式UPS 在地铁通信电源中具有较为广泛的应用,其包括了整流器、静态开关、逆变器和自动/ 手动旁路开关和监控模块等几部分,UPS 的安全控制功能主要表现在蓄电池寿命的保护以及低压提升等几方面.
（3）直流高频开关电源.此子系统由整流模块、监控模块、直流配电单元等几部分构成,其具有单独的蓄电池组来保证在交流电故障下依旧能有一段时间的电力供应.
（4）蓄电池.在目前的地铁通信电源系统之中,使用较为普遍的是阀控式全密封免维护铅酸蓄电池,其具有安全阀和防酸片,能够实现内压的自动调节和阻酸、防爆等功能,使电池的容量和寿命能够得到有效的保证.
（5）监控系统.车站一般设有环境监控系统,对车站环境进行监控,在通信电源系统中,主要对低压配电柜和UPS 输出的各项参数等进行有效的监控工作.
二、地铁通信电源系统的安全控制
地铁通信系统由众多的子系统组成,而地铁通信电源系统承担着众多子系统设备的供电重任,一旦出现问题,将影响多个子系统的正常工作,因此对其采取必要的安全控制措施来保证系统的安全运行是十分重要的.在进行地铁通信电源系统的安全控制工作时,最主要的工作就是提前进行易发生故障位置的预设,并且采取相应的预防措施来避免其发生,从而保证系统能够安全平稳的运行.
2.1 交流配电切换屏
交流配电切换屏在地铁通信电源系统中的主要作用是在电源和其它的需求下进行基础设备的电源切换和交流电的输出等方面的工作,而对其进行的安全控制则主要体现在配电屏的处理方面.此子系统在进行交流电的控制过程中有可能出现一些问题,如交流电的倒换等,不利于通信电源系统的平稳正常进行.根据其工作过程和原理进行分析,出现这种问题的原因是当切换设施通过机械设备来进行切换时,电源会出现一定的交流电的输出而进行灌输,在这种情况下如果两条线路的交流电出现较为频繁的调动,可能会导致开关失控的问题发生,此时可能会出现开关长时间停留在某一位置的情况,从而导致交流供电异常,影响系统的正常运行.就这一子系统来说,对其进行安全控制需要从技术上来对其进行进一步的研发,改进其功能,实现智能交流控制,从而使两个线路之间的电流能够实现相互的电流封锁,促进其相互之间能够协调,从而保证该系统能够正常的运行.
2.2 UPS 安全疏导原理
目前地铁通信电源系统之中采取的多是静止型在线式UPS,通过利用其具有的安全疏导原理来实现静态开关和监控模块等部分之间的正常运行.对其进行安全控制工作主要集中在吸收到电涌之后对其的抑制作用这一方面,以及进行蓄电池的一些基础性的防护.通过对蓄电池以及UPS 进行详细的划分可以发现,UPS 的结构问题大多是由于蓄电池的质量问题造成的,当UPS 发生故障或者其他问题时,会导致其具备的延展性功能无法实现,因此在进行安全控制时,还需要对深度放电的保护、对充电和放电等电流的进行监测等内容进行检测,重点注重蓄电池和UPS 之间的输出方案.
2.3 直流高频开关电源制备
整流模块基础和直流配电单元是构成直流高频开关电源制备的两个重要部分,此结构和运行原理和UPS 非常相近,相似程度非常的高.有所区别的是,由于蓄电池具有独立排列的特征,这使得直流高频开关可以在交流电故障或存在一定问题的情况下保持能量在一段时间内的正常补给,相较之下更为完善.这一子系统的安全控制主要是要实现整流模块和蓄电池之间良好的配合,从而实现电源的安全、平稳运行.
2.4 蓄电池的结构
地铁通信电源系统中所使用的蓄电池多为阀控式的密封铅蓄电池,在对电源系统的故障分析之后,发现该设备的故障多是由于蓄电池发生故障而导致的,可以占到70％.究其原因,蓄电池中的安全阀和防酸片的数量不足是非常重要的一个因素,安全阀和防酸片能够实现蓄电池内压的自动调节,防酸片还能够保护蓄电池,进行阻液和防爆等,从而有效的保证蓄电池的容量和寿命.
2.5 电源网管
电源网管的主要组成部分是监控软件、通信接口和网管计算机等,由于地铁通信电源系统的组成模块中,UPS、交流配电切换屏以及高频开关电源等都具备自身的监控系统,因此通过电源网管能够对其故障进行有效的预防和相应的处理.以UPS 的电源网管为例,其能够实现各站UPS 的各个组成模块和环境因素等的监控工作,并且及时的预报UPS 系统可能出现的问题；如果问题已经发生,其还能够通过冗余处理措施来解决故障,在运行过程中其会进行完整的记录,从而方便后续的查询工作,帮助用户进行相关故障的预防.此外网管计算机需要进行严格的防毒,禁止应用其进行网络游戏等操作,防止其遭到网络攻击.
2.6 环境监控
环境监控系统是为了方便管理而建立的,针对无人值守的通信电源室,为了方便管理一些城市就将电源监控和环境监控结合起来,进行集中监控和管理,对低压配电柜、UPS输出的各项参数, 机房的空调、环境参数、门禁和非法入侵等进行监控.
结语：安全控制对于地铁通信电源系统的安全运行具有重要作用,能够有效避免一些安全问题,在未来,随着技术的发展,系统会逐步向自动化和智能化方向发展,更好的保证系统运行的效率和安全性.
参 考 文 献
[1] 李治波, 贾寒超. 浅谈地铁通信电源的管理及其运行维护[J]. 工程技术: 文摘版:00225-00225.
[2] 张瑾. 浅谈地铁通信电源及接地系统[J]. 铁道标准设计, 2003(9):33-35.
通信电源论文范文结:
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