铁路信号电源系统
铁路信号智能电源系统分析与应用
１ 信勇智能窀源设备瓣特点分耩
天津铁路信号工厂（ 简称天津信号 厂） 北京北方华为通信技术有限公司 、
流 电椁模块，具有体积越 譬量轻， 效
结构满足安全防护要求、 接线端子为笼 式弹簧插接件。 布线采用了高强阻燃型 线材 ，自复 式过 流保 护断 路器 轨装 型 便于模 块 组台 的机架 能监控 系 统与 智
（ 电 防护 不 仅考 虑 外 部 电源 ４ Ｊ雷 雷 电 防护 单 元 箱 等设 备 的 作 用 ．还 要
从 屏 内 自身 电路 中 解决 过 电压 、过 电 流 的防 护 问题 。
幕 基本技 绩梅静２ 统 术稚 个方面 求： 要
பைடு நூலகம்
（ ）制造 工艺均 采 用 了质量 可 靠 、 ５
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铁路信号智能电源系统
一 尹长平
尹长平： 北京铁路局 电务处 科长 ． 高级工程师 北京 ， ｏ ３ １ Ｏ８ ０
摘 薹： 蚌五津铁路信号工厂、北京北方华为逼信技拳有限，司、北京 电镀通信信号勘测设 厶 ＼ 计院和 北京特 税 电子科技 开 发 有限套 司研制 的 ３ 种铁 路 信号 智 能 电源 系统 的特性 进 行 了对比 分析 ， 述 了使 用铁路 信 号智 能 电源 系统 的用 户意 见， 阐 井提 出 了需要 改进 的 几点认 识和 建议 。 荚饕蠲： 铁路信号；智能 电湃 系统；蛄构分析 ；用户意见
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铁路信号智 能电源系统分析 与应 用 尹长平
表 １ 天津信号厂 华为 ．电铁特锐 智能电源设备技 术特 点 Ｐ ｚ系爿智 睫铁路信号电源 ｆ 华为）
＿一 — 厦懿— —
曩
内 容
铁路信号电源系统考核试卷
B.负载的稳定性
C.电源设备的调节能力
D.环境温度的变化
10.以下哪些是铁路信号电源系统性能检测的主要内容？（）
A.输出电压的稳定性
B.输出电流的稳定性
C.电源设备的效率
D.电源设备的外观检查
11.铁路信号电源系统在安装调试时，以下哪些操作是必要的？（）
A.确认电源设备参数符合要求
B.检查所有连接线路的正确性
C.进行系统功能的测试
D.测试电源设备的负载能力
12.以下哪些是铁路信号电源系统的主要性能指标？（）
A.输出电压范围
B.输出电流范围
C.电源转换效率
D.电源设备体积
13.以下哪些措施有助于降低铁路信号电源系统的能耗？（）
A.使用高效电源设备
B.优化电源系统的设计
C.减少系统中的冗余设备
四、判断题
1. √
2. √
3. √
4. ×
5. √
6. ×
7. ×
8. √
9. ×
10. ×
五、主观题（参考）
1.铁路信号电源系统主要负责为信号设备提供稳定、可靠的电源，确保信号系统正常运行。它在铁路信号系统中的重要性体现在保障列车运行安全、提高运输效率等方面。
2.不间断电源（UPS）通过内置电池和转换装置，实现在市电断电时立即切换至备用电源，保障信号设备不间断供电。其作用是防止因断电导致的信号设备故障，确保铁路信号系统稳定运行。
A.发电机
B.不间断电源（UPS）
C.蓄电池组
D.太阳能电池
5.铁路信号电源系统在运行过程中，以下哪些措施有助于提高系统的稳定性？（）
A.采用模块化设计
B.设置过载保护
便携式铁路信号应急电源系统
流转辙机 、表示 灯 电源 。 ４ ．在 １５— ７ Ｖ范围 内进 行老 化测试 ，高于 ６ ２５
则不 会 出现混 电故 障 ；否则 一定 出现混 电故 障 。
参 考 文 献
［ ］ 王胜军 ． 道电路对 电力牵引 干扰 的防护 ［ ］ ５ 轨 Ｊ ．哈 尔
滨铁道科技 ，０ ０ ０ ） ２０ （ ４ ．
［ ］ 黄明泽 ，马湘予．轨道 电路绝 缘分析 和测试 ［ ］ ７ Ｊ ．铁
道通信信号 ，９９ １ ） １９ （２ ．
（ 责任编辑 ：温志红）
［］ Ｊ ．铁道通信信号 ， ０ ０ ０ ） ２０ （ ２ ． ［ ］ 韩劭．减少轨道 电路故障的探讨 ［ ］ ４ Ｊ ．铁路 技术创新 ，
［ ］ 冯卫 ．驼峰轨道 电路 电流监测 分析 ［ ］ ６ Ｊ ．铁 道通信 安海君 ， １ 李建清 ， 吴保英 ． ５ ｚ ２ Ｈ 相敏轨道 电路 ［ ．第 Ｍ］
２版 ．北 京 ： 国铁 道 出版 社 ，０ １ 中 ２０ ．
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规 定 ，但 电源屏往 往不 是整屏 瘫痪 ，而是 局部 支路
输 出故 障 。如果把 整屏运 往现 场 ，操 作复 杂 ，不但
耗 费大 量 的人力 和时 间 ，也起 不到抢 险 的作用 。为
２ 系统 主 要 性 能 指 标
１ ．外 型尺 寸 ：４ ６ ｍ ５ ５ｍ ７ ０ ｍ ５ ｍ Ｘ ６ ｍ Ｘ ０ ｍ。
３ ．输 出电源 种 类 ：Ｐ Ｊ１型 输 出 ２ ｚ轨道 ． Ｙ． ５Ｈ
铁路信号系统在电力中断情况下的备用电源与通信保障方案
铁路信号系统在电力中断情况下的备用电源与通信保障方案在现代社会中，铁路通信系统的稳定运行至关重要。
然而，电力中断是铁路系统中常见的问题之一。
为了确保在电力中断情况下仍能保持正常的通信和信号传输，铁路信号系统需要具备备用电源和通信保障方案。
本文将讨论铁路信号系统在电力中断情况下的备用电源和通信保障方案。
一、备用电源方案备用电源是铁路信号系统中最重要的组成部分之一，它能够在电力中断时为信号设备和通信设备提供持续的电力供应。
铁路信号系统的备用电源通常包括以下几个方面的内容：1. 蓄电池铁路信号系统通常配备蓄电池作为备用电源。
蓄电池能够在电力供应中断时提供持续的电能，保证铁路信号系统正常运行。
蓄电池需要经常维护和更换，以确保其工作性能处于良好状态。
2. 发电机组在某些情况下，蓄电池的电力供应可能无法满足需求。
为了应对这种情况，铁路信号系统还配备了发电机组作为备用电源。
发电机组能够在电力中断时自动启动，并提供持续的电能供应。
3. 能量回馈系统为了最大限度地减少能源浪费，铁路信号系统还可以设计能量回馈系统。
当信号设备不需要使用备用电源时，能量回馈系统能够将多余的电能反馈给电网，以提高能源利用率。
二、通信保障方案除了备用电源，铁路信号系统还需要具备有效的通信保障方案，以确保在电力中断情况下的通信畅通无阻。
1. 无线通信系统铁路信号系统可以采用无线通信系统作为备用通信手段。
无线通信系统能够在电力中断时提供可靠的通信连接，确保铁路工作人员之间的沟通顺畅。
无线通信系统还可以与其他紧急救援组织进行联络，以便及时处理事故和应急情况。
2. 冗余通信链路为确保通信的可靠性，铁路信号系统还可以设置冗余通信链路。
当主通信链路发生故障时，冗余通信链路能够立即接管通信任务，保证信号设备与中心控制室之间的通信正常进行。
3. 卫星通信在某些偏远地区，电力中断可能导致地面通信无法使用。
为了解决这个问题，铁路信号系统还可以采用卫星通信技术作为备用通信手段。
高铁站场信号电源系统可靠性分析及改进研究
高铁站场信号电源系统可靠性分析及改进研究随着高铁的飞速发展，高铁站场信号电源系统的可靠性问题日益引起业界的关注。
信号电源系统作为高铁站场的一个重要组成部分，其可靠性直接影响到高铁列车的运行安全和正常运营。
一、高铁站场信号电源系统的组成高铁站场信号电源系统包括UPS电源，交流配电柜及直流配电柜等组成部分。
UPS电源是一种电池组和逆变器组合的设备，其主要作用是在电网正常供电时，为信号设备提供不间断的电源保障。
如果电网供电不稳定或出现断电，UPS电源能够立即转换为备用电源，确保信号设备运行不受影响。
交流配电柜负责对从电网获得的交流电进行分配和转换，包括变压器、配电开关等组件。
直流配电柜则是为信号系统提供直流电源，包括整流器、蓄电池等组件。
二、高铁站场信号电源系统的可靠性问题尽管高铁站场信号电源系统的组成非常完善，但是其可靠性问题依然较多。
对于UPS电源而言，如果遇到长时间的停电或者频繁地电网闪断，会严重耗损电池组，从而影响UPS电源的使用寿命。
对于交流配电柜而言，由于其处于现场环境中，易受天气侵袭和污染，从而导致配电柜的故障率增加。
而直流配电柜则主要面临的问题是，其蓄电池的维护工作及时性不充分，导致高峰时段闪断频繁。
三、高铁站场信号电源系统的改进研究为了保障高铁运营的安全和高效，维护高铁站场信号电源系统的稳定性和可靠性是必不可少的。
改进研究可以从以下几个方面着手：1. 提高UPS电源的可靠性。
可以采取并联或者备用电源组合的方式，增加UPS电源的运行稳定性和可靠性，从而响应更加严格的电源保障要求。
2. 强化交流配电柜的维护和保养。
可以采用定期巡检或及时排查故障的措施，消除故障隐患，借此提升整个交流配电柜的使用寿命；同时，在设备的选型上，应该优先选择具有较高的防水防腐性能和散热性能的设备。
3. 加强直流配电柜的维护管理。
可以通过实现蓄电池的在线监控、优化蓄电池的充放电控制，来提高蓄电池的使用寿命和可靠性。
铁路信号智能电源屏系统工作原理
铁路信号智能电源屏工作原理 系统工作原理 两路切换原理 稳压原理 监测原理 防雷原理
1
电源屏工作原理
铁路信号智能电源屏组成按功能分主要包 括配电、模块、防雷、监测等几大部分。 电源屏由外电网输入两路市电，经输入配 电后进入电源模块进行稳压及变换处理， 处理后的电压再经过适当的转换变换为能 直接为信号设备供电的洁净电源，通过输 出端子为负载供电。 在系统工作过程中监测模块始终对系统各 参数进行监控，如有异常即发出警报。当 发生雷电危害时，防雷单元泻放过大的电 流，保护电源设备。 Q6：智能电源屏按功能由哪些部分组成？
20
21
22
上述方案的原理拓扑如下：
输入
部件1
部件1 部件2
输出
输入“Y”型切换，先集中稳压，再并联输 出
23
24
小节
• 本节简要分析了目前铁路行业常用的几种智能电源屏的工 作原理；
• 从原理图拓扑形式上可以看出有两种方式，一种是分散稳 压，采取的是并联方式；另外一种是集中稳压方式，采取 的是串联方式；
在方案设计/联络前应该综合考虑的几个问题
• 在设计电源屏系统时，要对电源屏产品的构成、各部件的功能、性能及接口 定义熟练掌握，同时对其安装位置、抗扰要求等也要有清晰的认识；
• 把握系统整体，明确用户需求，牵引设计方案，尤其是各子系统的特性匹配 关系要充分论证试验；
• 要进行设计计算，针对实际负载特性，电网性能、用户实际操作以及非正常 状态下，整个系统的稳定性，不能出现因局部问题造成系统瘫痪的隐患。
2
在方案设计/联络前应该综合考虑的几个问题
• 在设计电源屏的方案时，要综合考虑客户的实际 需求和设备需求，提出完整的电源需求解决方案； 以牵引客户向标准化、归一化和能满足后续设备 变化需求的方向发展。详细分解客户需求，化繁 为简，分清设备的基础功能、扩展功能、后备功 能等
铁路信号冗余电源控制系统设计与实现
铁路信号冗余电源控制系统设计与实现
1 铁路信号冗余电源控制系统
铁路信号冗余电源控制系统是指在铁路信号系统中利用多台电源并联工作，提供重要信号系统可靠性的电源控制系统。
其中，多台电源为冗余电源，它们要保持同步运行，并一起提供丰富的电源施加能力，从而保证电路可靠性和稳定性。
2 系统硬件设计
铁路信号冗余电源控制系统的硬件设计主要包括多台输入电源、电源切换模块、上以及负载管理模块等。
多台输入电源可以用于提供相同的或不同的电流、电压和负载。
电源切换模块主要用于实现电源的切换，可以灵活设定不同的控制策略。
负载管理模块则可以确保电路处于稳定状态，同时可以对负载情况进行动态调节。
此外，需要准备一台计算机连接上系统，用于上位机监控。
3 活性控制策略
铁路信号冗余电源控制系统采用活性控制策略，实现多种电源自动切换；当电源电压、电流等参数超出设定范围时，系统将自动进行电源更换，保证系统的正确工作。
借助活性控制策略，可以有效解决信号系统的工作电流、电压和温度等方面的稳定性问题，从而确保工作的可靠性。
4 总结
铁路信号冗余电源控制系统可以有效解决信号系统的可靠性问题，它结合了多台冗余电源、上以及管理模块、活性控制策略等技术，能
够满足多种信号系统的需求，提供有效、稳定的信号系统。
基于DSP的铁路信号电源测控系统设计
基于DSP的铁路信号电源测控系统设计<em>打开文本图片集摘要：铁路信号电源是列车运营信号的供电电源，对其具有非常高的可靠性要求，对铁路信号电源进行测控以保证其正常运行十分重要。
本文在研究铁路信号电源存在问题的基础上，提出了一种基于DSP的铁路信号电源测控系统设计方案，该系统可实现对电压、电流及功率的精密采集和运算，对故障特征进行准确识别，并进行数据高速传输，系统具有实时性强，运行速度高，故障率低等优势。
关键词：铁路信号；电源测控；DSP1 铁路信号电源测控系统现状铁路信号电源测控系统可实现对每个信号供电点的供电状态实时监控，实现供电监测自动化，节省大量人力，有效提高了铁路信号系统供电的安全可靠性和经济性。
铁路贯通线路的负荷沿铁路线路分布，分布点多且容量较小，供电电源具有故障发生率高的特点，原有的人工调度和故障排查模式已无法适应现代铁路的发展要求。
另外，随着铁路提速，近年提出了铁路信号电源低压测控系统，该类系统具有一些缺陷：控制器多使用单片机，内存不足，数据采集量小，容易发生数据丢失现象；设备组网形式单一，多使用拨号方式联网，实时性差；通信协议多是供应商自定义设计，协议标准不统一，设备兼容性差。
本文针对铁路信号电源研究现状，提出一种基于DSP的新型铁路信号电源测控系统。
2 铁路信号电源测控系统整体设计铁路信号电源测控系统主要的功能包括：1）实现对监测对象的远程遥测和遥控；2）实现对电源故障点的监测和控制；3）具备自检功能；4）具备自动报警功能；5）具备通信功能，可将设备状态数据实时传输等等。
基于以上功能要求，整个系统包括开关量采集、测量数据采集、数据处理和通信四个主要模块组成。
主控制器采用TMS320F2812，主要负责开关量采集和通信功能，完成开关量的采集和输出工作，同时负责与远程监控计算机的通信。
测量数据采集和处理器采用可编程逻辑控制器CY37064P100MAX125，主要负责对电量的数据采集和计算处理，并对电量进行监测和限流，实现故障监测和控制功能。
铁路信号供电认知—铁路信号供电基本要求认知
二级
Байду номын сангаас允许偶尔停电
三级
其他
采用电源等级
需要备用电源吗？
采用第一类电源等级作为 供电方式
第二类为主。
其他
负荷
大站继电集中联 锁、计算机联锁、 自动闭塞、调度 集中、TDCS、驼 峰信号设备
非自动闭塞区段 的中、小站继电 器集中联锁
讨论：第二类电源是否可以为二级负荷供电？ 讨论：供电原则是只能同级供电或升级供电，不能降级供电。
由于功能要求，应用范围基本相同，所以铁路供 电系统中的变(配)电所构成基本相同，功能配置也 变化不大。
铁路信号供电系统的特点
(2)系统接线形式简单。铁路供电系统的接线就像铁 路一样，是一个沿铁路敷设的单一辐射网，各变(配) 电所线基本均匀分布，并且互相连接，构成手拉手 供电方式。 (3)供电可靠性要求高。例如，自动闭塞的供电中断 时间不能超过150ms，否则，将会导致所有供电区 间的自动闭塞信号灯变为红灯，影响铁路的正常运 输。
一、三大基本要求
• 供电电压、频率的允许波动范围及允许的负荷功率因数在 正常情况下应符合下列标准：
• 交流供电电压波动，一般为在380V供电母线上±10％，因 一般供电变压器输出为400V，已提高了5％，所以实际上 允许的交流供电电压波动范围为（＋15％、－20％）。
• 直流供电电压波动，一般为±10％。
有一路电源，所以二级负荷的设备 在使用二类电源工作时，要再设一 路备用电源）
非集中站
其他
一、三大基本要求
• 2、要求电源稳定
• 为使电源可用，必须规定信号设备供电电压的 允许波动范围及交流电源的频率波动范围。
• 供电电压过高; • 电压过低; • 电压脉动过剧; • 频率波动过甚。
TBT 1528.2—2018《铁路信号电源系统设备 第2部分：铁路信号电源屏试验方法》第1号修改单
13.TB/T1528.2—2018《铁路信号电源系统设备第2部分：铁路信号电源屏试验方法》第1号修改单修改内容一、修改第2章（一）删除GB/T3768—1996声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方采用包络测量表面的简易法（eqv ISO3746:1995）GB/T7251.1—2013低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则（IEC61439-1:2011,IDT）GB/T9254信息技术设备的无线电的骚扰限值和测量方法（GB/T9254—2008,IEC/CISPR22: 2006,IDT）（二）增加GB/T2423.3—2016环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验（IEC60068-2-78: 2012,IDT）GB/T3768—2017声学声压法测定噪声源声功率级和声能量级采用反射面上方包络测量面的简易法（ISO3746:2010,IDT）GB/T7251.1—2023低压成套开关设备和控制设备第1部分：总则（IEC61439-1:2020,IDT）二、修改4.12d)修改为：4.12d)测量方法按照GB/T3768—2017中8.3.1的规定进行；三、修改4.12e)修改为：4.12e)背景噪声修订应根据GB/T3768—2017中8.3.3公式（12）加以修正；四、修改4.12f)修改为：4.12f)计算方法按GB/T3768—2017中8.3.4公式（13）进行计算。
五、修改4.20.2条修改为：4.20.2电磁骚扰电磁骚扰试验应按GB/T24338.5的规定进行。
六、增加4.33条4.33STS转换时间4.33.1试验电路按图12接好试验电路。
说明：示波器——存储示波器，40MHz及以上；1K、2K——单相/三相隔离开关，规格及容量满足试验要求。
图12STS转换时间的测试电路4.33.2试验方法两路电源转换时间试验应按下述规定进行：a)STS输入电源分别接在两路UPS输出母线上，受试设备输出应为额定容量；b)闭合输入开关1K，使受试设备1路电源供电，再闭合输入开关2K，使2路电源接入；c)将示波器接在STS输出端；d)断开开关1K，对示波器监测到的波形进行计算读数，即为1路电源向2路电源转换的时间，记录转换时间；e)用上述方法再测量由2路电源向1路电源转换的时间；f)试验次数为5次，取最大值。
铁路信号电源供电的自动化信息管理系统
信号电源输出端口的电路结构为二路ＤＣ ４００Ｖ母线，分回路经ＤＣ／ＤＣ变换后，为直流继电器、自动闭塞、转辙机等设备供电；由控制计算机与统一的时钟母线控制，分回路经ＤＣ／ＡＣ变换后，经并联均流输出，为信号点灯、轨道电路、道岔表示灯、２５Ｈｚ轨道电路等供电；ＤＣ／ＡＣ交流模块采用可控制逆变电路，在同一时钟（时钟母线）和控制计算机的控制下，实现同时起振、同时过零的洁净正弦交流电；直流、交流电源输出均可以实现双单元模块并联均流冗余热备份；所有输出交、直电源单元模块全部采用并联均流方式，实现了任何转换条件下的输出单元模块“零”切换。存在的不足：由于全部采用高频电力电子技术，特别是可控交流逆变电路中大量采用进口大功率晶闸管，生产成本较现场大量运用的铁路信号智能电源屏高出约２．５倍。综上分析，采用二路引入电源同时工作、电源输入无触点切换、直流母线供电、交直流输出并联均流冗余等技术方案，可以实现铁路信号设备供电“零”切换的需求，属信号理想电源。
1.2假“Ｈ”型供电结构
二路引入电源同时工作，经交流接触器自动切换后，二路电源分别给部分模块单元工频交流稳压器供电，配备单板计算机进行智能数字型监测；交流负荷采用经过分散的工频交流稳压器进行稳压、隔离变换后，向信号点灯、轨道电路、道岔表示等信号设备供电；直流负荷则经高频开关型直流电源输出，为直流继电器、闭塞设备、道岔等设备供电；模块单元多采用Ｎ＋１或１＋１等备用方式，交流备用模块可手动或部分自动转换。假“Ｈ”型供电结构及工作原理示意如图２所示。存在不足：电源输入采用交流接触器组，且需要动作２台交流接触器，切换时间可能大于要求的０．１５ｓ，断电会导致工频交流稳压器停止工作；供电高压侧断相，切换交流接触器线圈不能完全失电时，易造成部分工频交流稳压器不能正常工作，部分信号设备因此失电；输出单元模块与“Ｙ”型相同，需要人工切换，实质为假“Ｈ”型供电。总之，目前国内铁路信号智能电源屏还没有统一的或确切定义的技术条件或行业标准，现场在用的主流信号电源屏，均达不到理想的双路输入电源“零”切换输出的要求，电源屏输出中断引起的信号设备失电故障，占信号设备故障的比重较大。
铁路信号电源集中监控系统的研究与设计的开题报告
铁路信号电源集中监控系统的研究与设计的开题报告一、选题背景及意义随着铁路信号系统的不断发展，信号电源作为铁路信号系统中至关重要的一个组成部分，其稳定性和可靠性直接影响到铁路运输系统的安全运行。
但是，在现实生产环境中，由于信号电源的故障种类繁多，导致维护工作量大、难度大。
如何提高信号电源的可靠性和维护工作的效率，已成为铁路信号系统技术发展的重要方向。
针对以上问题，提出了铁路信号电源集中监控系统的研究与设计。
该系统旨在通过实时监控铁路信号电源的运行情况，及时发现并解决信号电源故障，最大限度地提高信号电源的可靠性，并减轻运营维护人员的工作量。
二、研究目标本系统的研究目标是设计一套铁路信号电源集中监控系统，实现以下几个方面的功能：1. 实时监测信号电源状态，包括电源电压、电流、功率等参数，自动报警并提示运维人员，确保安全运行；2. 支持远程控制信号电源开关，便于运维人员进行故障排查和维护；3. 支持对信号电源的历史数据进行查询和分析，为日常维护提供参考；4. 具有良好的可扩展性和灵活性，方便后期的功能扩展和改进。
三、研究内容本系统的研究内容主要包括以下几个方面：1. 铁路信号电源的基本原理及类型：了解铁路信号电源的基本原理和种类，并选取适合的信号电源作为本系统的监控对象。
2. 系统的功能设计：根据需求分析，设计系统的功能模块，包括信号电源状态监测、远程控制、数据查询、故障预警等。
3. 系统的硬件设计：选用合适的传感器和控制器，设计硬件电路和布局图，确保信号电源的输入和输出电路的稳定性和安全性。
4. 系统的软件设计：采用Python语言编写系统的监测和控制程序，在实现数据采集和存储、故障预警和远程控制等功能的基础上，具备数据分析和可视化的能力。
5. 系统的测试和实现：通过实验室测试和大规模场景的实际应用，验证系统的功能和性能，并做出改进和优化。
四、预期成果本系统的预期成果包括以下几个方面：1. 实现铁路信号电源的实时监测和远程控制，及时发现并解决信号电源故障，确保铁路运输系统的安全运行；2. 实现对信号电源的历史数据的查询和分析，为日常维护提供参考和指导；3. 设计出稳定可靠、易于使用和维护的信号电源监控系统，具有良好的可扩展性和灵活性；4. 提高铁路信号电源的可靠性和维护工作的效率，为铁路系统的运行和发展提供科技支撑和保障。
铁路信号电源之智能电源屏
1.1铁路信号电源系统设备组成
。
电源屏
蓄电池 UPS
1.1铁路信号电源系统设备组成
1.2铁路信号电源的三大基本要求
三大基本要求是：可靠、稳定和安全。
一、要求电源可靠 外网供给的电源，使用第一类电源（能取得两路可靠 的独立电源， 其中一路为专盘专线）。 信号设备列为一级电力负荷用户，铁路信号电源系统 要求有两路独立的交流输入电源供电。 二、要求电源稳定 必须满足信号设备供电电压的允许波动范围及交流电 源的频率波动范围。 三相交流供电时各相负载应力求 平衡，以提高供电效率和设备利用率， 减小电压波形 的畸变。 三、 要求电源安全 具备对地绝缘、分路隔离供电、设置防雷系统、设置 过压、过流保护系统
输入输出
输入由前级电源防雷箱引入 两路输入电源，电源屏输出 接室内外负载的信号设备。
性能 要求
悬浮供电及隔离供电
交、直流输出电源采用对地绝缘的 悬浮供电；各种输出电源采取隔离 供电的方式。
设备使用
电源屏一般安装在信号机械室或单独 的电源室中，设备上道后，使用年限 15年（一个大修期） ，电源屏不间 断工作，除故障处理外，一般不断电。
高铁时代 智能屏
普铁智能电源屏
客专电源屏
第二部分
智能电源屏特点及 主要功能
2.1铁路信号智能电源屏特点
铁路信号智能电源屏是采用模块化电力电子技术, 具有实时监测、报警、记录以 及故障定位功能的供电设备。随着电力电子和控制技术的发展，智能电源屏逐步向 智能化、网络化、模块化方向发展，具备了如下功能特点：
冗余
提升电源系统供电质量 确保铁路信号系统安全-精品文档资料
提升电源系统供电质量确保铁路信号系统安全铁路信号系统是保证列车能够安全运行的重要基础设备,其安全性直接关系到整个铁路系统的运输效率及客户的生命、财产安全。
近年来,随着我国铁路的不断发展,对铁路安全性的关注越来越强烈,采取有效措施,提升铁路信号系统质量与安全势在必行。
1、铁路信号系统构成及电源供电系统的重要性分析1.1 行车调度指挥系统随着信息技术和电子技术的快速发展,现代行车调度系统实现了列车远程实时监视、控制、追踪和管理的自动化处理。
行车调度指挥自动化系统技术随着列车调度指挥系统（TDCS）的改进以及新型分散自律调度集中系统研发成功而获得了长足发展。
TDCS的主要内容是列车运行计划编制和调整及列车运行监视和管理,调度集中的核心是列车运行控制,TDCS和调度集中系统构成了行车调度指挥系统。
TDCS由不同站段的分机和站段或路局总机衔接起来,形成路网调度的主要组成部分。
1.2 闭塞系统区间或闭塞分区在同一时间内只能运行一个列车,这就是所谓的闭塞。
我国铁路的基本闭塞设备主要包括自动闭塞、半自动闭塞、自动站间闭塞。
同列车自动完成闭塞作用的一种闭塞就是自动闭塞;通过装在两个相邻车站的闭塞机、专用轨道电路以及出站信号机所构成的一种闭塞就是半自动闭塞,闭塞分区就是指在自动闭塞区段上通过色灯信号机之间的段落。
1.3 车站联锁系统(1)信号机。
信号机与线路的闭塞系统密切相关,其设置位置在进站和出站。
进站信号机要设置距离最外方进站道岔尖轨尖端大于50m小于400m处。
其作用主要是为了防护车站,指示列车的运行条件,保证接车进路的正确和安全可靠,凡车站的列车入口处必须装设进站信号机。
出站信号机设置在警冲标外方3.5～4m 处,防止侧面冲突。
其作用是为了防护区间,作为列车占用区间的凭证,指示列车能否进入区间。
发车线端必须设置出站信号机。
(2)站内联锁。
车站联锁是进路、道岔和信号机之间相互具有制约关系。
联锁主要包括道岔、进路间的联锁;道岔与信号机之间的联锁,进路和进路间的联锁;进路与信号机之间的联锁;信号机与信号机间的联锁。
地铁培训课件：信号电源系统
四、系统操作
（2）、开机操作步骤
1. 检查电源屏、稳压器、UPS、电池架等所有输入输出空开均断开。 2. 闭合防雷配电箱的两路市电输入空开。 3. 闭合电源屏输入空开QF1和QF2。 4. 将直供开关切至QS3“正常工作状态”位置。 5. 闭合电源屏1的UPS输入开关QF84和稳压器输入开关QF88。 6. 闭合稳压器机柜内的输入开关。 7. 检查UPS的维修旁路Q3BP断开，然后闭合旁路输入Q2，等待UPS
一、系统概论
3、智能电源屏
智能电源屏特点：模 块化、智能化、网 络化、热备份，电 子开关自动切换， 切换时间小于150ms 保证系统的高可靠 性。
一、系统概论
PZG信号电源系统简介
深圳地铁9号线信号电源系统选用北京鼎汉技术股份有限公司研发生 产的适用于地铁轻轨项目信号系统的PZG系列智能信号电源屏。
一、系统概论
2、 UPS UPS的分类：后备式和在线式 UPS的发展趋势：智能化、高频化、绿色化。 选用UPS 对主要考虑的是波峰因数、蓄电池后 备时间、以及集中供电还是分散供电。
一、系统概论
3、智能电源屏
铁路信号智能电源屏， 是指采用模块化、电 力电子技术，有实时 监测、报警、记录和 故障定位的供电设备。
系统配电类 故障
故障现象
空开跳闸 防雷告警
板件故障
原因分析
负载短路或过载
防雷器受到浪涌 冲击
处理办法
铁路信号电源系统对地漏泄电流测试的实现方法与分析
铁路信号电源系统对地漏泄电流测试的实现方法与分析摘要本文主要介绍了对于铁路信号电源系统对地漏泄电流产生的原因及测试方法，用于早期发现信号电源系统对地绝缘不良，避免产生混电故障，保证铁路信号设备安全可靠运行。
关键词铁路信号电源屏漏流测试一、电源对地漏泄电流产生原因铁路信号设备为了满足控制电路故障导向安全要求，需要每路电源之间互相隔离。
故铁路信号电源输出均隔离后并采用浮地设计以对地绝缘，避免通过大地将各路电源混电。
铁路信号设备电源均由电源屏设备提供，电源屏及其输出电缆在现场环境中，由于施工工艺或器件老化等原因，会造成电源输出对地绝缘不良，由于大地可视为一个良导体，这时如多路均绝缘不良，极易产生混电故障。
如KZ/KF电源主要用于动作各种继电器、点亮主副电源表示灯及为部分电铃供电；JZ/JF电源主要用于点亮控制台信号复示器、光带表示灯、道岔定反位表示灯等各种表示灯和复示器。
如果KZ/KF电源和JZ/JF电源间因对地绝缘值降低造成混电，将会造成继电器误动、控制台表示灯乱显示、联锁关系失效等，给信号设备的正常运行造成不良后果。
由于电源的特性，同一电源单根接地并不能产生电流泄露，同回路中两根均接地就会产生电源回路，产生漏泄电流。
二、电源对地漏泄电流测试的实现方法目前电源对地漏泄电流测试方法如下图所示，假定该电源输出“-”端绝缘不良，接地电阻RD为X兆欧，通过电缆切换，将“+”通过漏流盒接地，电源通过接地电阻RD、大地、漏流盒构成回路，回路中产生漏泄电流，回路中电流I+、I-相等，该电流即为电源对地漏流。
该电流的测试方法为在漏流盒中电阻取电压，间接测试电流的方式，即漏泄电流I=U1/1KΩ（直流测试）=U2/50Ω（交流测试）。
上图中，真实的漏流测试应为电流表直接将“+”接地，即漏流盒中电阻为0Ω，电流表直接串接接地测试，则漏泄电流I=I+=I- =U/RD实际测试中漏流盒中电阻为1.05KΩ，则漏泄电流I'=U/(RD+1.05KΩ）该测试方法中由于漏流盒中串接了1.05KΩ电阻，理论上会存在一定的误差，现在我们计算串接漏流盒对测试精度的影响。
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铁路信号智能电源系统
铁路信号技术的发展，需要有综合电力电子技术、信息技术、电工新技术的更安全、更可靠、更容易维护、更方便使用、寿命更长、体积更小的新型智能化电源系统。
为满足铁路高速发展的需要、北京特锐电子科技开发有限公司、铁路部电化局北京电铁通信信号勘测设计院及郑州铁路局武汉分局武昌电务段共同研制了"铁路信号智能电源系统"，并由北京特锐电子科技开发有限公司生产。
铁路信号智能电源系统的概述：
铁路信号智能电源系统属于铁路电源领域中新一代的产品，其特征为：它含有以计算机为主构成的现场检测层和电源变换层、隔离保护层。
现场检测可通过远程网和局部网使远端机和副控机与主控机同步运行并可进行自动电话拨号报警和现场图像监视，主控机对电源的运行实时监测。
电源变换层将输入交流电源变换为不同电压、功率、直流或交流、相互隔离、具有完善保护功能、能满足铁路信号使用要求的输出电源。
隔离保护层对电源系统进行避雷保护、分级断路器保护、变压器隔离用输出短路保护。
具有智能化、网络化、模块化、高可靠、高安全、高效率、小体积、少或免维护的优点。
铁路信号智能电源系统的具体特点：
本产品充分利用成熟的新技术，采用系统工程的思想，设计和研制了新型的智能化、网络化、模块化、热备份、标准化、安全型的铁路信号电源系统，充分考虑了其安全性、可靠性、易用性和易维护性。
系统具有过压/欠压/断相/错相检测的输入电源自动/半自动/手动转换系统、集中输入输出配电系统、微电脑补偿自动旁路稳压系统及R 型隔离变压器系统、UFB/辅助电源/报警一体化系统、标准化多模式双机模块直流电源系统、直流模块限流+容量冗余+完全热备份主备用结构、主/备25HZ电子变频电源系统、电子开关双机冗余闪光电源、轨装型隔离传感器系统、本地浪涌抑制系统+外配避雷系统结合的抗雷击系统、直接利用现有电话网的PSTN直接数据通路远程联网技术、对等网方式的局部联网技术、主回路分级断路器保护技术、副回路带LED显示熔断器保护、标准19英寸机柜（设备均改造为19英寸标准机箱模式）、导线连接采用先进的笼式弹簧接线端子、所有主回路断路器、接触器、继电器、模块正常/故障状态、输入输出电流/电压等均由检测计算机动态监测、记录、打印及报警，并可由设于本地另一场所的副控计算机和设于远方的远端计算机准同步检测。
本产品可以根据实际需要选择模块组合构成，以适应不同规模车站的要求。
● 适应多种制式的高频开关电源模块
1.采用开关电源方案,效率高、体积小、重量轻,输入电压范围宽,实现AC220V±20%。
2.输出电压可调范围宽，可按使用要求全范围22V～60V连续调压。
3.输出限流特性，是本系统电源设计的一个突出特点，输出电流被限制在不超过最大值，直至输出电压被强制短路为零，其输出电流都能被可靠限制，能可靠的抵抗输出短路故障，既保护了电源本身不被损坏，又保护了负载设备不受过流冲击。
由于实现了输出限流特性，因而实现了一种更加方便实用的并联扩流方式一一无需作均流处理的“独立并联”扩流方式，该方式具有使用方便（只需要将输出端直接并联而不需再接另外的任何联络信号）、限制要求低（对各电源输出电压稳压值的一致性几乎没有限制性要求）、并联后系统可靠性高（因是完全独立并联，没有均流控制等影响系统可靠性的薄弱环节）等优点；其并联扩流后保证系统可靠性的前提条件是该电源被设计成允许单台电源长期连续运行在满功率输出状态。
所采用的限流+容量冗余+热备份模块式可确保工作可靠性。
所有
AC/DC模块均由系统监控。
任一个故障时将会报警；但不影响系统工作。
● 自动转换系统ATS
正常情况下，用于电源系统ITPS 配电的两路市电，一路为正常电源，另一路为备用电源，通常情况下为正常电源供电，当发生过压或欠压或错相、断相时，由ATS系统切换到备用电源供电，该系统不需要人工干预。
切换时，输出瞬间断电时间实测小于0.025S,一般可小于0.02S。
操作简单、安全可靠、可保证转换时零飞弧特性，结构上不需预留空间。
可设定全自动操作，手动或半自动操作。
半自动操作，即正常电源故障时自动转向备份电源，同时报警，从备份电源转向正常电源时采用手动方式。
ITPS选用目前国内外公认的性能先进和工作可靠的部件组成，符合IEC的相关标准。
微电脑补偿式稳压器
结构为19英寸机箱模块（6U高度）
具有带电更换稳压器的功能
具有预补偿装置，保证了稳压器在低输出电压时的稳压器精度
设计了科学和散热系统，可以在外部不停电更换风扇
● 设计了UFB/辅助电源/报警系统一体化19英寸机箱。
● 全部断路器、接触器选用了德国西门子的产品，确保了产品质量。
● 25HZ电子变频电源实现了主、备自动转换；可实现带电更换。
● 全部接线端子采用德国WAGO笼式弹簧接点端子，机柜内导线采用阻燃导线、线槽布线、裸露导体防护。
● 软件实现图形化、正常使用不操作键盘、动态反映系统内各部件工作状态和输出状态
● 实现了利用普通电话网建立直接数据道远程联网和方法；实现了利用对等网实现局部联网的方法。
● 整个系统实现了综合管理化是关键的突破，原电源屏制式单一、品种多、各自独立、不便管理，《铁路信号智能电源系统》形成了一个供电系统，各种制式的供电单元，全部集中在一个智能监测系统之下,实现了能源利用充分合理,各个单元独立又互相不发生干扰.
● 采用精度高、可靠性好、便于安装的轨装型隔离传感器。
智能信号电源系统
北京鼎汉技术股份有限公司研制生产的PZG系列信号智能电源是为铁路和城轨领域的信号设备提供安全、可靠电源保障的产品。
该产品采用高频开关电源、PFC、PWM、短路回缩等多种先进技术，满足国家标准和铁道部有关的行业标准及技术条件，是具有高可靠、高安全、高效率、智能化的铁路信号电源设备。
【应用领域】
⏹应用于普速铁路车站、编组站、枢纽站、专用线站点的信号供电系统；
⏹应用于高速铁路、客运专线、城际铁路车站、中继站、枢纽站、CTC中心、RBC中心信号供电系统；
⏹应用于城市轨道交通（轻轨、地铁）系统正线车站、车辆段、停车场、试车线、控制中心等信号机房供电系统。
【系统特点】
⏹电网适用性强
超宽的电压输入范围，可用于环境恶劣的场所；
⏹模块化设计
系统采用模块化结构设计，自动冗余容错技术；
⏹高频化设计
所有模块采用高频化设计，功率因数大于0.99，整机效率达到85%以上；
⏹热插拔技术
采用无损伤热插拔专利技术，带电插拔不会引起系统输出电压的扰动；
⏹短路回缩设计
确保模块长期短路不会损坏，保证了系统与模块安全可靠运行；
⏹智能监控技术
电源模块内嵌CPU监控单元，与系统监控单元、远程监控终端构成三级智能监控，实现网络化设计。
【主要功能】
新型铁路信号智能电源具有的主要功能如下：
⏹智能切换
⏹交直流电源隔离、稳压、分束
⏹遥测、遥信
故障告警
【智能铁路信号电源模块规格表】
【PZG系列信号智能电源系统主要技术参数】
国铁智能信号电源系统
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两路市电输入经切换、配电，分别送入两台1+1并联备份UPS和转辙机电源模块。
所有负载均通过两台并联UPS供电（交直流转辙机电源除外），其中信号点灯、微机联锁、道岔表示等AC220V负载所需电源通过UPS后经隔离、配电、检测、防雷环节直接输出；其余直流电源、25Hz轨道电源等电源接入相应电源模块输出。
有人值守站UPS所配置的蓄电池后备30分钟，无人值守站UPS所配置的蓄电池满足后备2个小时的供电要求。