地铁信号电源

第十二章信号电源系统电源设备是任何一个系统、设备所不能缺少的，它的质量直接影响系统设备的工作状态和运行质量，地铁信号系统使用的电源尤其重要，是地铁运输安全运行的基本保障。

地铁信号系统属于国家一级负荷供电，由两路不同的电源同时供电，并往往同时配有大型在线式UPS，以保证系统稳定运行。

第一节主要专业知识一、信号电源系统功能信号电源屏有两路独立的交流电源供电，选择其中一路向设备供电。

两路电源之间有切换电路，具有自动和手动转换功能。

当检测到当前供电的主电源欠压、过压、断相、缺相等故障时，设备可以自动将负载接入到另一路供电电源上，而且切换过程不会影响设备的供电。

提供多种需要的标准电源输出，如AC220V，DC60V，DC24V等。

保证不间断地供电，并且不受外电网电压波动和负载变化的影响。

智能电源屏的输出电源采用模块化，具有稳压滤波作用，输出电压更稳定，并具有自动检测功能，包括欠压、过压、断相、缺相等故障的检测。

信号电源屏具有较完善的保护功能，当电源或负载发生严重异常情况，能即时切断输出。

并且具有防雷、防火、防触电等措施，从而提高了电源的安全性和可靠性。

电源屏具有实时输入输出电源的电压、电流等多种电气参数测量功能，并能直观显示出来。

智能电源屏有良好的用户界面，能提供更多信息及能根据用户需求进行个性化设置。

当发生故障时电源屏能立即发出声光报警。

智能电源屏具有更加完善的故障检测系统，能判断故障类别，并能存储多条报警信息。

具有远程监控功能，可以对全线各个站点的电源设备进行集中组网监控，实时获取设备状态信息。

二、信号电源提供的电压输出信号电源主要是提供以下两种的电压输出：1. 24V、60V的直流电压的输出2. 220V、380V交流电压的输出三、信号电源组成信号电源系统主要由以下部分组成：电源模块：包括直流模块、25HZ交流模块、50HZ交流模块。

监控模块直流屏配电：包括两路交流输入的自动切换控制、系统的输入防雷、配电监控板、监控转接板、交流电流采样板、直流输出配电部分。

交流屏配电：包括交流模块输入配电、交流输出配电四、切换电路工作原理切换电路可以用多种方式实现，在此以其中一种方式为例说明其切换原理，如下图：图12-1 输入切换原理图该切换电路由检测回路（包含输入交流电压采样板、切换逻辑控制板、切换驱动板）和动作回路（包含供电线路和四个输入交流接触器KM1-KM4）组成。

检测回路不间断地对交流I路和交流II路进行检测，首先由电压采样板完成输入电压采样，并把采样到的输入电压值送给切换逻辑控制板，切换逻辑控制板完成输入过压、欠压判断和切换逻辑的实现并产生切换控制信号，切换控制信号送到切换驱动板，由切换驱动板驱动相应输入交流接触器，交流接触器的动作如表12-1。

供电部门输入的两路电源均正常时，交流接触器KM1与KM3闭合，KM2与KM4断开，切换电路选交流I路输出，交流Ⅱ路作为备用。

当检测回路检测到交流I路电出现过压、欠压、断电等情况同时交流II路时供电正常时，交流接触器KM1与KM3断开，KM2与KM4闭合。

切换电路选交流II路输出。

当检测到交流I路恢复正常后，切换电路会切换回交流I路供电。

表12-1 交流Ⅰ路、Ⅱ路供电状态与交流接触器KM1、KM2、KM3、KM4对应状态表切换电路支持人工手动切换功能。

无论何种供电方式，两路电源的切换时间（包括自动或手动）不大于0.15 s，以满足切换时不影响设备正常工作，也就是常说的无缝切换。

第二节设备告警信息及主要操作一、信号电源系统的告警信息信号电源系统的报警信息：包括灯显示报警、监控屏上的提示报警，同时伴有声音报警。

信号电源系统的报警信息一般分为以下几类：1.配电监控报警：包括系统电源输入故障、UPS输出故障、电源系统内部空开断、电源系统的防雷单元故障，及对应设备的电源输出断等。

2.UPS告警信息：包括逆变器故障、整流器故障、电池放电、电池电压偏低、电池温度超限、电池空开跳、负载不受保护、UPS过载、输入超限等3.模块告警：包括模块通信中断、模块故障等。

日常维护中，我们可以通过监控中心（ATS的人机界面）、信号电源系统的后台集中报警界面、现场信号电源系统的监控单元界面等，实时监控电源系统的工作状态。

二、故障模块、电源熔断器的更换：（一）故障模块的更换在信号电源系统中，交流模块采用“1+1”或“N+1”热备份工作方式，而直流模块采用的是“N+1”自主均流并联工作方式。

每个模块具有完善的保护（过压、欠压、过温、过流）功能，每个模块内的通用监控板采集模块的工作状态，在模块通过指示灯（模块前板）指示模块的工作状态：红灯表示故障、绿灯表示模块在正常工作状态、黄灯表示保护状态，并将模块的工作状态送给系统的监控模块。

在模块发生故障时，因其独特的“1+1”或“N+1”结构，故信号电源系统均支持模块的热插拔。

具体操作步骤如下：1.拆卸模块（1）断开模块的交流输入空开断开；（2）取下模块前面板的固定螺钉；（3）沿模块导轨方向轻轻拉出模块，并托住模块底部，取下模块；（4）将模块放在平稳的台面上。

2.安装模块（1）确保模块的交流输入空开断开；（2）把模块放入导轨、缓慢推进机柜，使后端连接器可靠连接；（3）固定模块的正面紧固螺钉（注意用力不要太大，螺丝不会松动即可）（4）合上模块的输出空开。

3.注意事项（1）在模块插入过程中，若感觉受阻时，不要使劲强行推入，应该检查模块是否正确进入滑道，检查无误后才能继续将模块推入到位，以部分的模块更换后需重新调整其参数避免模块撞针和背板的损坏；（2）部分模块更换后需重新调整其电流参数。

（二）电源熔断器的更换：1.输出防雷保险的更换（1）打开下插框前门；（2）用手向外拉防雷保险拉手，拉开防雷保险盒；（3）取出原有防雷保险；（4）装入新的防雷保险；（5）关闭防雷保险盒。

三、信号电源系统的开关机操作：（一）电源系统的开机步骤1.闭合低压配电盘上的1QF、2QF开关；2. 闭合电源屏1的交流电源1、交流电源2的开关（观察交流电源1、交流电流2的灯是否亮）；3. 检查其他空气开关和防雷开关是否在合位置;4.检查模块灯显示是否正确（正常：电源灯绿亮；保护灯黄灭；故障灯红灭;）5.检查监控模块，显示屏上无有故障信息，电源屏开机完成。

（二）电源系统的关机步骤1. 断开电源屏1的交流电源1、交流电源2的开关；2. 断开低压配电盘上的1QF、2QF开关。

四、信号电源系统的人机界面操作信号电源系统的监控模块，包括LCD液晶显示器、键盘和LED显示灯。

用户可在液晶显示器上非常直观的查阅系统的运行参数，并通过按键，对系统的重要参数进行设置和配置，界面采用全中文操作，每步骤都有相应的提示。

通过选择液晶显示器右面对应的功能键，进入主菜单界面，界面内容如下：1 系统输入2 系统输出3 模块输出4 告警数据返回5 系统管理6 远程通信帮助7 UPS信息在液晶显示器右面键盘选择相应的数字，进入下一级菜单。

第三节设备的日常维护注意事项一、日常维护注意事项（一）防高压伤人1. 电源设备的维护过程中，必须遵守相关行业的安全规范，严禁违章操作。

2. 维修过程中不能容许操作的开关和按扭上，必须挂上禁止操作标识牌。

3. 操作时严禁在手腕上佩带手表、手链、手镯、戒指等易导电物体。

4. 操作必须使用绝缘工具，操作时要使用合适的工具。

5. 配电操作空间紧凑，任何操作之前要注意选好操作空间。

（二）防电源电缆连接不正确1. 在连接电缆之前，确认电缆及电缆标签与实际安装是否相符。

2. 上电前必须再次检查各端子连接正确且连接良好。

3. 维护工作过程中，要使用合适的工具。

4. 在进行在线（带电）作业时必须严格检查线缆和接口端子的极性，严禁操作时将电源系统配电正负极短路或将非接地极对地短路。

（三）防雷电1. 定期检查防雷设施是否完备，2. 接线是否良好，特别是检查接地线是否良好。

（四）出厂前系统参数已经设置好，一般不允许修改，如需重新设置，必须由专业人员进行。

（五）日常维护需要测试绝缘时，必须先断开各路输出防雷保险（六）为了保护系统内部监控电路不被损坏，24VDC继电器电源输出禁止摇测绝缘。

第四节读图能力图纸用约定图形符号、带注释的围框或简化外形表示系统或设备中各组成部分之间相互关系及其连接关系。

它阐述了设备的工作原理，构成和功能，提供装接和使用信息的重要工具和手段。

因此对设备维护人员来说，读图能力是最基本要掌握的能力之一。

一、阅读图纸下面是某电源图纸中的一张：（一）供电回路：（红色线条）1. 主供电回路（根据电源屏结构分析）：交流1路电——QF2开关——BY1变压器——D2模块转接备板——KM1交流2路电——QF3开关——BY2变压器——D2模块转接备板——KM2以上两路汇集成一路——QF12——输出。

2. 转辙机供电回路（根据HXD－D2模块功能判断的）：D2模块转接备板——HXD－D2模块（MK1和MK2）（二）其他回路：1. 保护回路：QF12——D级防雷盒2. 检测回路：空开检测板（三）接口1. 输入：交流1路电、交流2路电2. 输出：三相交流输出：DZ3－1～DZ3－63. 信息接口（接口传输内容需查阅相关资料，在此不详细说明）：（1）D2模块转接备板与交流屏1、直流屏1接口（2）空开检测板与交流屏1、直流屏1接口6/8二、查阅图纸方法以下以其中一张电源设备图纸为了例说明查阅图纸方法：（一）通过图纸目录和每张图纸右下角的图纸说明查找所需的图纸。

图12-2 图纸右下角（二）查找已知元件，根据接线追溯下一个元件。

图12-3 电源设备图纸图纸说明：1.18-J1-1：表示与此端子连接另一端位置，18代表图纸上18号元件，J1：元件上J1插头，1：插头上1号端子。

2.X47：线缆号，从图纸右侧线缆列表中可以获取此线缆的资料。

3.18/DB8：18表示此元件是18号元件，DB8是元件名，其中DB 代表电路板，FU 代表带保险的开关。

4.同理：可以根据18号元件J1插头上1号端子上标注的“22-2”，可以查到另一端22号元件第2号端子。

（三）根据元件名，查找相关资料，获取元件功能、特性、接口等信息。

根据板件代码B1J2T05P1，查阅资料可以得知，此板是直流输出防雷板，当有能量很大的感应雷进入系统时，用来保护系统不被损坏。

接口J1中的1、2端是雷电引入端。

第五节 故障处理电源常见的故障主要有供电模块故障，电源切换故障，报警回路故障等，这时我们应根据电源的面板或指示灯提示、设备报警信息、设备供电情况结合电源的工作原理和图纸进行测量、分析，进而查出故障原因。

一、故障一1. 现象：设备报警60VDC 模块供电故障。

2. 检查：各设备供电正常，检查电源屏，有一个60VDC 模块工作指示灯灭。