西安地鐵1號線信號電源系統(tǒng)方案分析

2 電源屏
西安地鐵1號線信號電源系統(tǒng)采用了鼎漢技術(shù)股份有限公司的PZG系列智能信號電源屏。該設(shè)備采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，是具有集PFC、熱插拔等先進技術(shù)于一體的智能高頻開關(guān)電源，具有綜合化、模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的特點。
2．1 輸入切換單元
智能信號電源屏配置智能輸入切換單元，采用可靠的智能切換控制，實現(xiàn)對兩路引入交流供電進行切換控制。輸入切換單元工作原理如圖2所示。

1)QF1、QF2為I、Ⅱ路外電網(wǎng)輸入開關(guān)；
2)KM1、KM2為交流接觸器。KM1、KM2具有電氣和機械互鎖特性；
3)K1、K2為切換系統(tǒng)直供選擇開關(guān)。K1作用是對直供I和Ⅱ路外電網(wǎng)進行選擇，K2作用是決定是否直供。
外電網(wǎng)輸入開關(guān)OF1和QF2分別與交流接觸器KM1和KM2對應(yīng)相連，切換單元通過控制兩個交流接觸器(KM1、KM2)以實現(xiàn)主回路切換。
在供電正常情況下，K2處于自動切換狀態(tài)。當(dāng)自動切換失效時可操作K2，使其處于直供狀態(tài)。切換單元處于自動切換狀態(tài)時，可以選擇I路優(yōu)先、Ⅱ路優(yōu)先或無優(yōu)先。
在I路優(yōu)先的情況下，KM1吸合，KM2斷開。當(dāng)?shù)谝宦份斎氤迺r，KM1斷開，KM2吸合，由第二路輸入向系統(tǒng)供電。同樣在第一路輸入恢復(fù)正常時，KM2斷開、KM1吸合，仍然由第一路輸入向系統(tǒng)供電。
Ⅱ路優(yōu)先的情況與I路優(yōu)先情況相反，KM2吸合，KM1斷開。當(dāng)?shù)诙份斎氤迺r，KM2斷開，KM1吸合，由第一路輸入向系統(tǒng)供電。同樣在第二路輸入恢復(fù)正常時，KM1斷開，KM2吸合，仍然由第二路輸入向系統(tǒng)供電。
在無優(yōu)先的情況下，先上電的一路作為主用電源，后上電的作為備用電源，兩路沒有優(yōu)先級。
自動切換系統(tǒng)可以對外電網(wǎng)輸入設(shè)定門限值，包括電網(wǎng)過壓、欠壓、缺相、錯相、停電。外電網(wǎng)處于任何一種狀態(tài)時，都會被限制接入電源系統(tǒng)。
2．2 智能電源模塊
電源系統(tǒng)的各個組成部分均采用模塊化設(shè)計結(jié)構(gòu)，多種電源模塊可靈活配置，模塊智能自診斷功能可實現(xiàn)系統(tǒng)的免維修，少維護。
智能電源模塊采用無損傷熱插拔技術(shù)，其輸出和輸入都有軟起動和電流限制裝置，帶電插拔不會引起系統(tǒng)輸出電壓的擾動。模塊本身具有獨立的內(nèi)嵌式CPU監(jiān)控板，可自我監(jiān)控模塊的工作狀態(tài)，從而成為一個真正的智能電源模塊。模塊工作的所有信息均可通過RS485接口傳輸?shù)奖O(jiān)控模塊，方便后臺實時監(jiān)控各模塊狀態(tài)。
智能電源模塊分為直流模塊、交流模塊：
直流模塊采用高頻開關(guān)電源功率因數(shù)自動調(diào)整技術(shù)(PFC技術(shù))，輸出采用自主均流“N+1”冗余配置的高頻開關(guān)電源模塊，保證了系統(tǒng)切換時直流電源不間斷輸出。直流DC24V電源為計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、光連接模塊、繼電器等設(shè)備提供供電，直流DC60V電源為ATP系統(tǒng)等設(shè)備供電。
交流模塊輸出采用“1+1”電子互鎖主備配置，提高了系統(tǒng)可靠性、靈活性。交流AC220V電源經(jīng)過在線UPS穩(wěn)壓后，再經(jīng)過隔離變壓器，對輸出進行隔離，為軌道電路等設(shè)備提供供電。交流AC380V不經(jīng)過在線式UPS，經(jīng)過隔離變壓器單獨輸出，為轉(zhuǎn)轍機AC380V等設(shè)備提供供電。