西安地鐵1號線(xiàn)信號電源系統方案分析

2 電源屏
西安地鐵1號線(xiàn)信號電源系統采用了鼎漢技術(shù)股份有限公司的PZG系列智能信號電源屏。該設備采用模塊化結構設計，是具有集PFC、熱插拔等先進(jìn)技術(shù)于一體的智能高頻開(kāi)關(guān)電源，具有綜合化、模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化的特點(diǎn)。
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(shí)現對兩路引入交流供電進(jìn)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(kāi)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為切換系統直供選擇開(kāi)關(guān)。K1作用是對直供I和Ⅱ路外電網(wǎng)進(jìn)行選擇，K2作用是決定是否直供。
外電網(wǎng)輸入開(kāi)關(guān)OF1和QF2分別與交流接觸器KM1和KM2對應相連，切換單元通過(guò)控制兩個(gè)交流接觸器(KM1、KM2)以實(shí)現主回路切換。
在供電正常情況下，K2處于自動(dòng)切換狀態(tài)。當自動(dòng)切換失效時(shí)可操作K2，使其處于直供狀態(tài)。切換單元處于自動(dòng)切換狀態(tài)時(shí)，可以選擇I路優(yōu)先、Ⅱ路優(yōu)先或無(wú)優(yōu)先。
在I路優(yōu)先的情況下，KM1吸合，KM2斷開(kāi)。當第一路輸入超限時(shí)，KM1斷開(kāi)，KM2吸合，由第二路輸入向系統供電。同樣在第一路輸入恢復正常時(shí)，KM2斷開(kāi)、KM1吸合，仍然由第一路輸入向系統供電。
Ⅱ路優(yōu)先的情況與I路優(yōu)先情況相反，KM2吸合，KM1斷開(kāi)。當第二路輸入超限時(shí)，KM2斷開(kāi)，KM1吸合，由第一路輸入向系統供電。同樣在第二路輸入恢復正常時(shí)，KM1斷開(kāi)，KM2吸合，仍然由第二路輸入向系統供電。
在無(wú)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(méi)有優(yōu)先級。
自動(dòng)切換系統可以對外電網(wǎng)輸入設定門(mén)限值，包括電網(wǎng)過(guò)壓、欠壓、缺相、錯相、停電。外電網(wǎng)處于任何一種狀態(tài)時(shí)，都會(huì )被限制接入電源系統。
2．2 智能電源模塊
電源系統的各個(gè)組成部分均采用模塊化設計結構，多種電源模塊可靈活配置，模塊智能自診斷功能可實(shí)現系統的免維修，少維護。
智能電源模塊采用無(wú)損傷熱插拔技術(shù)，其輸出和輸入都有軟起動(dòng)和電流限制裝置，帶電插拔不會(huì )引起系統輸出電壓的擾動(dòng)。模塊本身具有獨立的內嵌式CPU監控板，可自我監控模塊的工作狀態(tài)，從而成為一個(gè)真正的智能電源模塊。模塊工作的所有信息均可通過(guò)RS485接口傳輸到監控模塊，方便后臺實(shí)時(shí)監控各模塊狀態(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(kāi)關(guān)電源功率因數自動(dòng)調整技術(shù)(PFC技術(shù))，輸出采用自主均流“N+1”冗余配置的高頻開(kāi)關(guān)電源模塊，保證了系統切換時(shí)直流電源不間斷輸出。直流DC24V電源為計算機聯(lián)鎖系統、光連接模塊、繼電器等設備提供供電，直流DC60V電源為ATP系統等設備供電。
交流模塊輸出采用“1+1”電子互鎖主備配置，提高了系統可靠性、靈活性。交流AC220V電源經(jīng)過(guò)在線(xiàn)UPS穩壓后，再經(jīng)過(guò)隔離變壓器，對輸出進(jìn)行隔離，為軌道電路等設備提供供電。交流AC380V不經(jīng)過(guò)在線(xiàn)式UPS，經(jīng)過(guò)隔離變壓器單獨輸出，為轉轍機AC380V等設備提供供電。