城市轨道交通UPS

城市轨道交通车站内包含众多的弱电设备系统，如通信、信号、综合监控、环境监控、办公自动化、门禁、自动售检票、火灾自动报警、屏蔽门、应急照明、变电所综合自动化等这些系统负责地铁车站的旅客运输环境监控、信息传递和乘客导引等，属于重要或特别重要的一级负荷，需要可靠性很高的电源。

UPS( Uninterruptible Power System )，即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的 UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电;当市电中断( 事故停电 )时， UPS 立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。 还有UPS效率、功率因数、转换时间等都是表征UPS性能的重要参数，决定了对负载的保护能力和对市电的利用率。性能越好，保护能力也越强，总的来说，后备式UPS对负载的保护最差，在线互动式略优之，在线式则几乎可以解决所有的常见电力问题。当然成本也随着性能的增强而上升。因此用户在选购UPS时，应根据负载对电力的要求程度及负载的重要性不同，而选取不同类型的UPS。

随着电力电子设备制造工艺和应用技术的发展，大容量电源系统和先进控制技术在通信和电力系统中成熟使用，为轨道交通工程中实现对各个弱电电源系统的整合提供了有利条件。

(一)整合原则及需求

对各电源系统的蓄电池、装置进行硬件整合和集中布置，便于电源系统的统一维护与管理。通过集中布置减少设备用房面积，降低车站土建工程造价。实现资源共享节省设备投资。

1、地铁中各弱电系统对电源的可靠性要求很高，电源断电时会造成地铁停运甚至人身伤害，带来不可估计的损失，因此各车站电源整合系统分别设置两套电源装置(含整流器、逆变器、蓄电池)、负载同步控制器、智能控制单元等。

2、电源及蓄电池设置。设置两套电源装置，在工程实施工程中，具体收集每一个设备的用电需求资料，并由此计算出较精确的容量。为确保能够长期安全可靠的运行，推荐UPS的最大负载量一般为60%～80%UPS的额定输出功率。

3、负载同步控制器。当两路UPS电源不同步时，在转换过程中可能造成负载电压的扰动、接通时电流过大而停机。如要在电源不同步时可靠地转换。则必须增长间断时间(一般为15ms)。

4、智能控制单元。智能控制单元负责控制管理UPS电源装置蓄电池，对UPS电源整合系统监控信息上传。

5、机房整体设计应体现“绿色机房、科技机房”的特点，响应国家“节能减排”政策的号召，利用先进技术及设计理念整体提高系统节能指标。

(二)各弱电系统负载类型及需求分析

1、通信系统。负载类型：传输、无线、公务电话、专用电话、闭路电视、广播、时钟等子系统的计算机网络通讯设备电源要求能连续供应AC220V电源。

2、信号系统。负载类型：信号系统旅客信息系统等计算机、网络设备。控制设备;电源要求：能连续供应AC380/220V电源。

3、综合监控系统(含环境监控、门禁)。负载类型：计算机、网络设备，环境监控和门禁控制设备;电源要求：连续供应AC220V电源。

4、自动售检票系统(AFC)。负载类型计算机、网络设备，AFC终端设备。电源要求：能连续供应AC220V电源。

5、办公自动化系统。负载类型：计算机、网络设备：电源要求能连续供应AC220V电源。

6、屏蔽门系统。负载类型屏蔽门控制、驱动设备等电源要求：控制设备需连续供应AC220V控制电源驱动设备需要DC110V驱动电源。

7、火灾自动报警系统。负载类型。计算机网络设备、报警控制器等电源要求需连续供应AC220V电源。

8、变电所直流辅助电源。负载类型：装置电源、控制电源、电机电源，电源要求能连续供应DC220V电源。

9、车站应急照明系统。负载类型。包括疏散照明和备用照明，电源要求能连续供应AC220V电源。