王曦

摘要：本文首先介绍了地铁信号单套设备的配置，其次分析了地铁信号电源的冗余配置方法，重点阐述了UPS联机方法、冗余配置的必要性、双母线、双UPS、双切换等多种供电方法这三个方面，最后系统总结了各种故障数据，意在优化电源系统冗余配置，选择一个最优方案。

关键词：冗余配置;地铁信号;电源系统

地铁作为城市建设的一种重要交通工具，它是一级负荷重要的负荷，因此维持电源系统的安全、稳定是十分重要的操作。

1.关于单套设备的配置

信号设备集中站存放着地铁信号电源系统，电源屏、稳压器、蓄电池、电源切换单元、不间断电源共同组成了地铁信号电源系统。就目前而言，国内并没有统一硬性规定地铁信号电源系统冗余配置方案，但我国普遍使用 UPS单套装置+单套电源切换单元的配置方案，它的具体结构如图一所示。

对于各类信号设备来说，交流转撤机电源并不需要运用UPS设备，通过电源经过隔离变压器便能切换其屏幕电源。像计轴主机、信号机、联锁机、电路轨道经过隔离变压器使用UPS稳住其压力，从而实现分配电路的目的。一般来说380V/220V的电源夜里刚好可以满足低压配电设备，配电箱里面的引入端子便是其信号设备电源。智能辅助管理设备和基本供电设备共同构成了电源信号系统，模板化设计被广泛运用于我国信号智能电源屏中，当前我国的智能电源屏不仅能为各种直流信号装置提供DC电源，而且可以满足ATO、联锁字系统、ATS的用电需求。运用高频电源开关便能控制其交流电源或直流电源，这样便能维护和减少现场施工量。

2.地铁信号电源系统冗余配置方法

2.1冗余配置的必要性

分析历年各项实验数据，地铁信号系统的运行基本上依赖于单套设备配置方法，被广泛运用于构建线网运行初期，其配套设备少、投资金额少，这种方法具备一定的优势。但这种方法也存在一定的弊端，近几年不少地铁交通意外事故均是受各种电源信号的影响。

为了杜绝信号电源设备单点失效的不良影响，可以根据地铁自身运行需要选择双UPS、UPS并机冗余方法、双母线供电冗余方法。要想保证信号系统的稳定运行速率，需要重点监控信号电源设备容易发生的各种故障。不断优化其荣誉配置方案，防止各项意外事故的发生。

一般来说，手动检修旁路开关或旁路静态开关均属于UPS设备装置，这样一旦UPS模块发生意外故障时，便能通过手动或自动旁路触发负载供电。总的来说，UPS质量性能特别好，质量检测完全达标。平均一年发生的故障时间不高于40分钟，不发生任何故障的时间为60万h左右，它的具体可用性指标高达百分之九十九以上。

2.2UPS联机方法

UPS联机方法被广泛运用于构建地鐵信号过程中，一般来说，一套蓄电池或UPS容量便能满足其基本供电负荷需求。相序、频率、相位输出同等的电压，这两台设备拥有相同的容量。两个蓄电池、1个稳压器、一个电源切换单元共同组成了UPS联机方法。

如果这两台UPS主机停止运行，可以通过静态旁路来输送电源。

隔离变压器和稳压器都是静态旁路不可缺少的装备，它是以负载供电的方式进行运行。根据机身的不同运行需求，触电屏存在不同的电源板块，通常情况下，两台UPS设备利用电源切换单元输出，当UPS逆变、整流后，便能直接输出直、交流配电，满足所有设备的供电需求。

2.3双母线、双UPS、双切换等多种供电方法

为了避免因各种单点故障造成的风险，可配置两套冗余配置，;两个蓄电池、两个UPS装置、两个电源切换设备、两个稳压器、两个电源屏这些共同组成了该项方案。图二便是具体的操作流程示意图。

2.3.1分析各种故障数据

（1）如果两套稳压器或切换单元都出现意外故障，就可以利用蓄电池实现放电作用，这样就能通过负载实现逆变器的放电，如果只有一台两套稳压器或切换单元发生意外情况，则可以使用另一台稳压器或切换单元保证UPS的供电需求。

（2）如果一台UPS设备出现意外，且两台电路均无法运行时，则需要依靠另一台UPS设备保证其供电需求，维护机身设备的运转。

（3）在整个系统过程中，如果仅仅只是蓄电池发生了意外，则需要检修或维护自身设备，优化其自身性能，这样，至少有一台UPS设备可以正常运行，另一台UPS可以坚持无蓄电池工作。

2.3.2 接入负载方法

为了连接两台UPS的输出母线，可以使用两块冗余电源模块，运用交、直流单电源便能实现未冗余配置。部分未冗余设备仍然是运用直、交流负载，通过两条电路输入，便能顺利连接UPS设备的输出母线。如果冗余装置自身使用了直、交流负载，可以根据其主设备的功能，连接两UPS设备输出母线。

3.总结

本文总结当前我国地铁信号电源系统冗余装置自身存在的问题，并给出了针对性建议。单套设备配置方法，虽然被广泛运用于地铁运行初期的修剪，但就目前整个环境而言，最好选用双母线、双UPS、双切换等多种供电方法。

参考文献

[1]凌力.地铁信号电源系统冗余配置方案研究[J].城市轨道交通研究，2018，21（06）：37-39.

[2]左旭涛.城市轨道交通信号电源系统配置与功能分析[J].现代城市轨道交通，2010（06）：16-18+1.

（作者单位：南京地铁运营有限责任公司）