略谈轨道交通信号的设计与采购

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1设计

在设计阶段,作为设备供货商的设计人员需要了解信号系统各类设备的额定容量,额定电流。并且要记录哪些电源有特殊要求。例如信号机电源、转辙机电源、AP电源等室外设备的电源在电源屏侧需要加装输出防雷板。一些重要负载,比如联锁机柜、接入交换机、骨干交换机,需要将其分开供电,以保证在某一路电源意外中断导致一部分设备掉电时,另一半设备能够正常工作,保证信号系统能够满足运营的要求。例如联锁机柜,一般主机和备机在电源屏侧是不同的两路电源。而对交换机,一般电源屏是不同的两个空开分别对A网交换机和B网交换机供电。对于组合柜中常用的12VDC,24VDC,60VDC,220VAC,电源屏侧也都为两路供电,不同的是对于组合柜的供电为环节,不但保证某一路电源中断设备不会掉电,而且组合柜之间有任何线缆出现问题,也不会导致设备掉电。对于要求配有UPS的电源系统,一般客户都会要求在外电网完全断电的情况下,UPS依靠电池持续放电的最短时间。电池放电的最短时间取决于一个站设备的用电量与所准备的蓄电池容量的对比关系。对于电池的选配,有两种方法可供选择。功率算法。根据每2伏单元放电功率计算电池容量(AH)元提供的功率(W),η为UPS效率(一般可取0.9),cosΦ为UPS输出功率因数(一般取0.8),N为一组电池中的电池数量(信号系统常用的阀控铅酸电池为12V)。注:若2V电池则为N×1;6V电池则为N×3;12V就为N×6;放电终止电压一般取1.67V。根据客户要求的放电支持时间差表,便可决定电池型号及组数,如果查表组数过多(>3),则考虑大容量电池。以上公式是按照UPS满载考虑,一般可按照80%负载计算电流算法。根据最大放电电流计算电池容量(AH)最大放电电流式中:Imax为最大放电电流(A),P为UPS额定容量(KVA),CosΦ为UPS输出功率因数(一般取0.8),Vend为该型号UPS放电终止电压(V),查放电曲线确定电池放电率计算所需电池容量。电池容量(AH)=K×电池最大放电电流×放电时间,其中,K为调整系数。在将这些数据整理完毕后,可以将每个站设备的最终容量计算出来。最后把数据提供给电源屏厂家和总体设计单位。电源屏厂家会根据需求做出适应具体每个站的电源屏。而总体设计单位则可以根据每个站用电量的需求,设计与其对应的电源供给。在与设计院的沟通中,需要向其详细描述最终计划每个站电源屏输入空开的容量以及信号设备的负载特性,保证整个系统能够做到完全选择性保护。

2采购

电源屏采购:采购阶段需选择至少两家供货厂家,对两家的电源系统方案、切换功能、输出冗余配置、模块是否支持热插拔、远程监控、防雷功能、漏电检测、故障诊断定位的级别、短路保护功能、保质期、证书、使用寿命、告警节点、备品备件的供应、交流转辙机相序检测、整机效率、功率因数、噪音、是否提供专用工具等方面进行对比,最终选择适合信号系统使用的电源产品。在采购方面需要重点提醒设备到货计划。UPS采购:在评标阶段,需要对以下项目进行比对:故障诊断级别、输入电压的类型、输入电压可接受的范围,例如电压波动范围在-20%～+15%之间无需电池放电,输出电源是否满足要求,转换时间:主电源供电转电池供电转换时间为0ms,逆变器供电装旁路供电转换时间≤2ms;旁路供电转主路供电转换时间≤2ms。对保质期,UPS电源对电池是否为智能管理功能,包括均充与浮充的自动转换,温度补偿,电池放电终止电压自动调节,电池容量检测。使用寿命,备品备件,噪音以及是否提供专业工具。对蓄电池的采购:在评标阶段需要对以下项目进行对比:供电时间,是否为胶体免维护电池,保质期,使用寿命,是否具备优良的深放电恢复能力,蓄电池密封反映效率是否高于95%,单组电池或多组电池一起使用情况下,个电池之间的开路电压应保持在20mV/cell以内,浮充电压应保持在20mV/cell。

作者：姜斯亮单位：浙江浙大网新众合轨道交通公司工程有限公司