PZ系列铁路信号智能电源屏原理说明书

2．输出级防雷 输出级防雷可以承受 8/20μs 电流冲击 5KA，10 次。其位置在隔离变压器之后，系 统输出空开之前。图 8 中 FU3 和 FU4 为输出防雷保险开关，图右下侧标号为⑤⑥、⑦ ⑧的是输出防雷板，其正常工作时绿色指示灯亮，故障时绿色指示灯灭。
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图 6：25Hz 电源输出配电图
二、
防雷系统
防雷系统由输入防雷和输出防雷两部分组成， 其中包括两级输入防雷分和一级输出 防雷。 1. 输入防雷 系统输入级防雷可以承受 8/20μs 电流冲击 20KA，20 次；8/20μs 电流冲击 40KA，
开给到万克端子，如图 5。每台稳压模块容量为 6.5A，当两台稳压模块输出同相位时， 模块后端可以连接 110V 隔离变压器， 再将两台 110V 隔离变压器输出端串联， 从而实现 更大容量电源（220V/13A） 。
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一、 1.
主回路部分 智能切换系统
鼎汉 PZ 系列智能电源屏采用“H”型切换系统（新铁标系统采用“Y”型切换系统） ， 外电网 I 路、II 路经过电源屏切换控制系统后到系统内部仍为两路，即 I 路、II 路互 为主备，均挂有负载。切换控制系统通过控制接在主回路上的 4 台交流接触器（KM）的 励磁线圈来控制接触器动作，以实现“H”型桥式切换。对于三相电输入电系统，切换 系统分别切换两路的三相火线，两路零线并联后直接接入系统内部；而单相系统则零、 火线同时经过切换，再接入系统内部。
以上任何一种状态，吸合的两台交流接触器都能给电源屏内部 I 路和内部 II 路供 上电。
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图 2：H 型切换控制原理图
系统切换控制部分由电压采样板、切换逻辑板、切换驱动板、掉电检测板、切换 转换控制板组成。电压采样板、切换逻辑板、切换驱动板由两套组成，一套控制两个接 触器励磁线圈，两套控制四个接触器进行切换动作。 如图 2 所示，上边的 DB1、DB2 和 DB3 为一组，控制第 I 对交流接触器 KM1 和 KM2 动作，DB4、DB5 和 DB6 为一组，控制第 II 对交流接触器 KM3 和 KM4 动作。每对接触器 通过机械互锁和电路互锁，在同一时刻，只能有一台交流接触器吸合。 交流电压采样板采集外电网 I 路、II 路电压,并将采集到的电压值送给切换逻辑 板。切换逻辑板对电压值进行逻辑判断，如果外电网电压正常，则将逻辑判断信号送给 切换驱动板。切换驱动板接收到逻辑判断信号后，直接驱动交流接触器吸合。 电压采样板相当于人的眼睛，实时监测外电网的电压波动情况；切换逻辑板相当 于人的大脑，进行逻辑判断，送出动作命令；而切换驱动板相当于人的手脚，去执行切 换逻辑板送来的命令。 当外电网电压不正常时，如欠压、过压或缺相，切换逻辑板给出断开信号，切换 驱动板收到信号后，断掉驱动电压，交流接触器在内部弹簧的作用下自动释放，断开其 所控制的电路通道。下面把各板的详细工作原理详细说明如下： 交流电压采样板：J1 口采集交流 220V 电压，并将 220Vac 变压到 5.6Vac，然后由
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图 1：H 型切换系统图
如上图，HL1 和 HL2 分别为外电网 I 路和 II 路电源指示灯，当外电网有电时，对应 的绿色指示灯亮。QF2 为系统 I 路输入断路器、QF3 为系统 II 路输入断路器。两个断路 器与 4 台交接流接触器（KM）的具体对于关系如下表： 输入状态 只闭合一路输入断路器（QF2） 只闭合二路输入断路器（QF3） 一、二路输入断路器同时闭合 （QF2、QF3） KM2 释 放 吸 合 释 放 KM1 吸 合 释 放 吸 合 KM4 吸 合 释 放 释 放 KM3 释 放 吸 合 吸合
2.
模块及其配电 如图 3 所示，模块输入直接引自内部 I 路、内部 II 路总线（注：经过交流接触器
之后的总线称为内部 I 路和内部 II 路）经模块输入空开 QF5 和 QF8 后给到模块背板（ ， 如 图 3 的 B1J5T1OX1） 。模块背板通过 DL37 连接器与模块相连，模块背板端为 DL37 连接 器的母头（图 3 中的 Z1、Z2） ，模块后部为 DL37 连接器的公头（图 3 中的 Z1、Z2） 。模 块获得 220V 工作电压后，将输出电源经过输出配电，再经过液压空开，最后引到输出 万克端子。 图 3 中 D1 模块输出 220VDC（直流转辙机电源） ，两台模块并联、均流输出。我司直 流模块如 D1 模块、E 模块、F2 模块和 2475 模块等均采用并联、均流的输出配线方式， 且采用 N＋1 模块冗余备份。
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1 次。
图 7：输入级防雷系统
C 级防雷的位置在系统输入断路器之后，交流接触器之前。当 C 级防雷故障时会在 监控单元中告警。 7 中的 FA1 和 FA2 为 C 级防雷， 和 QF4 为 C 级防雷的输入开关。 图 QF1 D 级防雷采用我公司独立研制的防雷器，其位置在交流接触器之后，模块之前。D 级防雷正常工作时绿色指示灯发光显示，故障时绿色指示灯灭灯显示。
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图 5：50Hz 电源输出配电图
25Hz 轨道电源 （220Vac） 和局部电源 （110Vac） 是由 C 模块提供的， 如图 6。 50Hz 与 交流稳压电源不同的是： 50Hz 交流电源是先稳压再隔离， 25Hz 电源是先隔离后稳压。 而 外电网经过隔离变压器后输入到 C 模块，轨道电源（220Vac）经过短路切除板给到轨道 电源输出端子，局部电源（110Vac）经过隔离倒相（目前的施工图纸基本不需要这一组 件）后分成两束。短路切除板的作用是当某一路轨道电源发生短路时，直接将该束电源 切断，避免影响到其它轨道电源的正常输出。QF13、QF14 为轨道电源输出液压空开， QF15、QF16 为局部电源输出液压空开。输出空开后端就直接引到万可端子了。
220Vac/2A 110Vac/7.2A 220Vac/2A 220Vac/5.6A
表 1：DL37 连接器管脚定义表
常见模块分类、用途说明如下： 直流模块：D1 模块（直流转辙机电源） 模块（继电器电源、半自动闭塞电源） 、E 、 F2 模块（站间联系电源） 、2475 模块（主要用于区间轨道和电码化等 24VDC 电源）； 50Hz 交流稳压模块：H3 模块、H4 模块、F3 模块等，用于计算机联锁、道岔表示和
用途
直流转辙机 交流转辙机 220Vac 电源 220Vac 电源 输出 输出
站间联系电源220Vac×3 路 输出 24－60V/2A 输出 24－60V/2A 输出 输出 输出 220Vac/1A
3、6 1、4 28、22 输出 22Vdc/16A
3 输出 C 1 输出 A 4 输出 B
220Vac/5.5A 220Vac/5.5A 220Vdc/2A
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J3 口送给切换逻辑板 2XS1 口。 切换逻辑板：第一，对采样电压进行逻辑判断。当外电网相电压低于 140Vac 时系 统欠压，高于280Vac 时系统过压。系统欠压、过压、缺相、断相时切换逻辑板均由 2J1 口向切换驱动板 XS4 口发出逻辑判断信号，驱动交流接触器进行切换。第二，实现交流 接触器间的逻辑互锁。4 台交流接触器分为两对。在同一时刻，当外电网 I 路、II 路同 时有电时，切换逻辑板控制第 I 对交流接触器中的 KM1 优先吸合，第 II 对交流接触器 中的 KM3 优先吸合。 每一对交流接触器是互斥关系， 切换逻辑板实现这种逻辑互锁关系。 切换驱动板：在接收到逻辑判断信号后，由 XS2 口向交流接触器 A1 和 A2 两端提供 190V 交流高电压，使交流接触器吸合；等交流接触器吸合后，切换驱动板开始向交流 接触器 A1 和 A2 两端提供 9V 直流低电压，维持交流接触器吸合状态。即“高压吸合， 低压维持” ，有利于延长交流接触器寿命。 掉电监测板： 当外电网某一路发生断电时， 掉电检测板从下方那块电压采样板的 J4 口得到采样信号后， 经过切换逻辑板直接向切换驱动板送出掉电信号以驱使交流接触器 动作。这样的好处是，当系统掉电时缩短切换逻辑板掉电的时间常数，直接向切换驱动 板发送掉电信号，加快系统切换响应时间。 切换转换控制板：为切换逻辑板和掉电检测板提供可靠的工作电源。
信号点灯等 220VAC 电源； 三相相序检测模块：D2 模块、D3 模块等，用于交流转辙机 380VAC 电源； 25Hz 轨道电源模块：C 模块，用于轨道电源（220VAC） 、局部电源（110VAC） ，局部 超前轨道 90 度。
3.
输出配电 50Hz 交流电源经模块稳压输出后还要经过 220V 隔离变压器，然后在经输出液压空
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PZ 系列铁路信号智能电源屏 原理说明书
北京鼎汉技术股份有限公司铁路信号智能电源屏集综合化、高频化、模块化、智 能化、网络化、自然冷却等高技术于一体，致力于为铁路客户提供高可靠、高稳定的信 号电源系统。 按系统为不同负载提供电源，系统分为站内屏、区间屏、提速屏、驼峰屏、25 周 屏等。站内屏又分为两大类：为微机联锁设备供电的 PZWJ 系列和为电气集中设备供电 的 PZDQ 系列。电源屏的容量根据站场的实际需求进行配置，最终组成一系列型号智能 电源屏。 整个电源系统分为主回路、防雷、智能监测三大功能板块： 主回路又分为系统输入智能切换系统、模块及其配电、输出配电三部分； 防雷系统分为系统输入防雷和输出防雷两部分，输入防雷分 C 级和 D 级两部分， 输出防雷由防雷保险熔芯开关、防雷板组成； 智能监控分为系统监控、模块监控两大块，最后通过监控单元进行文字显示。再 结合模块面板指示灯和直流屏上的系统有电和故障告警灯及故障蜂鸣器， 组成电源屏全 套的声光报警和数字监控系统。 下面结合原理图，对我司智能电源屏各部分分别加以说明和介绍。
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常见模块输出管脚定义如下：
管脚号 模块 D1 模块 D2 模块 H3 模块 H4 模块 E 继电器电源 闭塞电源 输出 输出 24Vac/20A 输出 模块互锁 10、11 5 34、36 35、37 13、19 32、33 模块均流 输入 220Vac 34 输入 A 36 输入 B 35 输入 C 37 输入 N 模块通信 模块均流 24－60V/2A 输出 24－60V/2A 接地 输入 220Vac 输入 220Vac 输入 220Vac 输入 220Vac 输入 220Vac 输入 220Vac 输入 220Vac 模块 F2 模块 F3 模块 C 轨道电源 局部电源 输出 输出
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图 3：模块配电图
模块通过后部 DL37 型连接器与模块背板连接。DL37 连接器管脚图如下。
图 4：DL37 连接器管脚图
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