略談軌道交通信號的設計與采購

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1設計

在設計階段,作為設備供貨商的設計人員需要了解信號系統各類設備的額定容量,額定電流。并且要記錄哪些電源有特殊要求。例如信號機電源、轉轍機電源、AP電源等室外設備的電源在電源屏側需要加裝輸出防雷板。一些重要負載,比如聯鎖機柜、接入交換機、骨干交換機,需要將其分開供電,以保證在某一路電源意外中斷導致一部分設備掉電時,另一半設備能夠正常工作,保證信號系統能夠滿足運營的要求。例如聯鎖機柜,一般主機和備機在電源屏側是不同的兩路電源。而對交換機,一般電源屏是不同的兩個空開分別對A網交換機和B網交換機供電。對于組合柜中常用的12VDC,24VDC,60VDC,220VAC,電源屏側也都為兩路供電,不同的是對于組合柜的供電為環節,不但保證某一路電源中斷設備不會掉電,而且組合柜之間有任何線纜出現問題,也不會導致設備掉電。對于要求配有UPS的電源系統,一般客戶都會要求在外電網完全斷電的情況下,UPS依靠電池持續放電的最短時間。電池放電的最短時間取決于一個站設備的用電量與所準備的蓄電池容量的對比關系。對于電池的選配,有兩種方法可供選擇。功率算法。根據每2伏單元放電功率計算電池容量(AH)元提供的功率(W),η為UPS效率(一般可取0.9),cosΦ為UPS輸出功率因數(一般取0.8),N為一組電池中的電池數量(信號系統常用的閥控鉛酸電池為12V)。注:若2V電池則為N×1;6V電池則為N×3;12V就為N×6;放電終止電壓一般取1.67V。根據客戶要求的放電支持時間差表,便可決定電池型號及組數,如果查表組數過多(>3),則考慮大容量電池。以上公式是按照UPS滿載考慮,一般可按照80%負載計算電流算法。根據最大放電電流計算電池容量(AH)最大放電電流式中:Imax為最大放電電流(A),P為UPS額定容量(KVA),CosΦ為UPS輸出功率因數(一般取0.8),Vend為該型號UPS放電終止電壓(V),查放電曲線確定電池放電率計算所需電池容量。電池容量(AH)=K×電池最大放電電流×放電時間,其中,K為調整系數。在將這些數據整理完畢后,可以將每個站設備的最終容量計算出來。最后把數據提供給電源屏廠家和總體設計單位。電源屏廠家會根據需求做出適應具體每個站的電源屏。而總體設計單位則可以根據每個站用電量的需求,設計與其對應的電源供給。在與設計院的溝通中,需要向其詳細描述最終計劃每個站電源屏輸入空開的容量以及信號設備的負載特性,保證整個系統能夠做到完全選擇性保護。

2采購

電源屏采購:采購階段需選擇至少兩家供貨廠家,對兩家的電源系統方案、切換功能、輸出冗余配置、模塊是否支持熱插拔、遠程監控、防雷功能、漏電檢測、故障診斷定位的級別、短路保護功能、保質期、證書、使用壽命、告警節點、備品備件的供應、交流轉轍機相序檢測、整機效率、功率因數、噪音、是否提供專用工具等方面進行對比,最終選擇適合信號系統使用的電源產品。在采購方面需要重點提醒設備到貨計劃。UPS采購:在評標階段,需要對以下項目進行比對:故障診斷級別、輸入電壓的類型、輸入電壓可接受的范圍,例如電壓波動范圍在-20%～+15%之間無需電池放電,輸出電源是否滿足要求,轉換時間:主電源供電轉電池供電轉換時間為0ms,逆變器供電裝旁路供電轉換時間≤2ms;旁路供電轉主路供電轉換時間≤2ms。對保質期,UPS電源對電池是否為智能管理功能,包括均充與浮充的自動轉換,溫度補償,電池放電終止電壓自動調節,電池容量檢測。使用壽命,備品備件,噪音以及是否提供專業工具。對蓄電池的采購:在評標階段需要對以下項目進行對比:供電時間,是否為膠體免維護電池,保質期,使用壽命,是否具備優良的深放電恢復能力,蓄電池密封反映效率是否高于95%,單組電池或多組電池一起使用情況下,個電池之間的開路電壓應保持在20mV/cell以內,浮充電壓應保持在20mV/cell。

作者：姜斯亮單位：浙江浙大網新眾合軌道交通公司工程有限公司