地铁信号系统电源配置方案探讨

时，身兼充电器／逆变器的变换器同时还给电池充电，处于热备份状态，一旦市电异常，马上转换为逆变状态给负载供电。变换器时刻处于热备份状态，因此市电／逆变切换时间比后备式要短。在电网电压正常时，由于它是直接通过工频变压器供电给负载，所以负载使用的是充斥着谐波和尖峰的交流电，不利于高端设备的使用，市电逆变切换时，也存在切换时间。

2.1.3 双变换式UPS

双变换式UPS示意图见图4。

市电正常供电时，交流输入经AC／DC转换成直流，一方面给蓄电池充电，另一方面给逆变器供电，逆变器自始至终都处于工作状态，将直流电压经DC／AC逆变成交流电压给用电设备供电。

当市电中断或不能满足UPS的输入要求时，UPS的输入AC／DC整流器将关闭，蓄电池将以无切换时间的方式向逆变器供电。当市电重新恢复供电时，蓄电池便停止向逆变器供电，此时机内充电器向蓄电池组补充消耗的电能，以备再次使用。

当市电存在且在UPS输入允许范围内时，由于DC／AC逆变器发生故障或负载功率大于逆变器输出额定功率时，为保证负载仍能正常工作，静态开关切换到旁路供电状态。当逆变器恢复正常或负载功率降到逆变器输出额定功率之内时，输出静态开关将自动由旁路供电切换到逆变供电状态。 2.2 UPS的选择

通过对上面3种工作方式UPS特点的了解，双变换UPS具有如下优越电气特性：

a) 具有微处理器控制的电压负反馈电路，使其输出电压具有高精度；

b) 锁相同步电路确保电源在UPS所允许的同步窗口与市电电源保持锁定的同步关系；

c) 采用高频正弦脉宽调制技术，从逆变器输出的电源具有非常标准的正弦波形；

d) 采用双变换在线设计，可完全消除市电电网的电压波动、波形畸变、频率波动及干扰产生的影响； e) 时刻处于不间断向负载供电的状态。

正是因为双变换式UPS具有优越的电气特性，而信号系统又是与行车安全密切相关的控制系统，因此，信号系统应采用双变换式UPS以切实保障系统的安全运行。

因为信号电源屏已经采用了模块化的冗余设计，为了与信号电源屏相适应，如果能采用带有一定冗余的模块化的UPS或采用UPS并机，将使整个电源系统的可靠性、可用性和可维护性大大提高。同时，应选择高品质的铅酸蓄电池，不能因为蓄电池而降低电源系统的品质。

3 电源监控组网方式

为便于维护和管理，将对全线各个站点的电源设备进行集中组网监控，一般有以下3种方式：

a) 通过公共电活交换网拨号组网。这种方式的优点是设备简单、容易实现、投资少，缺点是速度慢、实时性差、稳定性差。

b) 后台计算机通过专用局域网组网。这种方式的优点是可靠性高、传输速率快、稳定性好，缺点是投资大。

c) 通过通信专业传输网的时隙插入方式组网。这种方式的优点是传输速度快、稳定性好、接口简单。

上述3种组网方式中，第1种方式利用了通信专业既有传输网的时隙插入设备，信号电源屏只需提供RS-485／RS-422就可接入传输网的网络接点中，是上述3种组网方式中最好的。

4 结束语

电源设备在地铁信号系统的造价成本中占的比例是很低的，但不能因为其所占成本比例低而忽视对它的合理配置。既不要盲目地追求高配置而造成浪费，也不要不加思索地简单随便配置而造成对信号系统整体性能的影响。比如，地铁信号系统已经使用的是国家一级负荷供电，蓄电池仅在两路主电源切换过程中的瞬间断电时才放电，因此，对蓄电池的后备时间不应不切实际地要求过高，以免造成蓄电池成本不必要的增加。