铁路信号智能电源屏课件3.1
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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
在方案设计/联络前应该综合考虑的几个问题
33
34
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上图工作原理 两路交流输入电源采用H型供电控制回路，正常情况下，两路 电源同时供电，各承担50%的负荷，当任何一路电源断电时， 可自动转为另外一路承担全部负荷； 两路输入电源经交流稳压、整流后，以直流总线方式并联工作， 当其中一路电源发生故障后，可保证直流总线电源的不中断； 当一路电源发生故障后，另外一路即使A、B相发生缺相，也可 以由C相给直流总线供电，保证直流总线电源的不间断，容量 降为原来的1/3；
图纸与标准/技术要求的关系
常见的几种系统工作原理图
HXD- H HXD- H HXD-H HXD- H
道岔标示220V5A 稳压备用220V5A 信号点灯220V5A
交流 1
交流 2
输 入 配 电
HXD-C HXD-C HXD-D1 HXD-D1 HXD-E HXD-E HXD-G HXD-G HXD-D2 HXD-D2
Ⅰ路输入 220V/380V
L
QF2
KM1
KM2 KM4
Ⅱ路输入 220V/380V
L
模块 输出 模块
QF3 KM3
27
两路输入切换原理
“H”型切换的特点：
1、可以确保输入切换时主备模块总有一个模块输入不 间断供电。 2、两路互为主备，自动切换 3、由于有优先级切换，当其中一路输入电源故障恢复 时，会增加一次切换。
第二章 铁路信号智能电源屏工作原理 第一节 系统工作原理 第二节 两路切换原理 第三节 稳压原理 第四节 监测原理
第五节 防雷原理
1
电源屏工作原理
Βιβλιοθήκη Baidu
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？
Ⅰ路输入 L 220V/380V
Ⅱ路输入 L 220V/380V
QF1
KM1
QF2
KM2 K2
模块 输出
K1
模块
30
两路输入切换原理
“Y”型切换的特点 1、系统切换时，模块输入瞬间掉电。
2、两路互为主备，自动切换，但切换后需要手动恢复；
3、由于属于无主切换，不会引起反复切换的可能。
31
32
• 介绍常见的几种输入切换方 式
•
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。
•
具体电源屏配置时，从可靠性的角度出发，对主备模块对应的输出电源、散
热、故障后的冗余、用户端子的分配等要认真考虑
图纸与标准/技术要求的关系
图纸与标准/技术要求的关系
小节
• 本节介绍了智能电源屏的输入配电的几种切换方式，并简 要介绍了切换原理； • 简介了两种切换方式的特点 • 在运基信号2005〔458〕号《铁路信号智能电源屏技术条 件》（暂行）规定新电源屏采用为“Y”型切换方式。
38
输 出 配 电
25HZ局部电源800VA 25HZ轨道电源1200VA 电动转辙机220V16A
继电器电源24V20A
半自动闭塞60V2A 交流转辙机380V15A 区间电源24V80A 交流转辙机380V15A
监控模块 RS485 / RS232
输入防雷
PSTN
后台计算监控
输出防雷
远程监控
9
上述方案的原理拓扑如下：
28
二、“Y”型切换原理
29
两路输入切换原理
“Y”型切换原理 QF1～QF2为断路器，KM1、KM2为交流接触器，KM1、KM2具有电气和机械互锁 特性。 正常供电的情况下，KM1吸合，KM2断开，由第一路输入给后续模块供电。在第 一路输入不正常时，KM1断开，KM2吸合，由第二路输入给后续模块供电。在KM1、 KM2切换的过程中，模块输入端由于交流接触器的切换有短时间的断电，但因为电源模块 在设计时采用了PFC技术，使得模块具有短时的记忆存储功能，保证了模块的对外输出不 间断。 在切换系统故障时直供开关K1、K2可以实现第一路输入或第二路输入直供供电。
部件1 输入
输出
部件2
输入“H”型切换，分散稳压，并联输出
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上述方案的原理拓扑如下：
部件1 输入
输出
部件2
输入“Y”型切换，分散稳压，并联输出
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上述方案的原理拓扑如下：
部件1 输入 部件1 部件2
输出
输入“Y”型切换，先集中稳压，再并联输 出
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上述方案的原理拓扑如下：
部件1 输入 部件1 部件2
输出
输入“Y”型切换，先集中稳压，再并联输 出
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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；
22
第二章 铁路信号智能电源屏工作原理 第一节 系统工作原理 第二节 两路切换原理 第三节 稳压原理 第四节 监测原理
就要充分考虑到这些情况，以提高可靠性、增加稳定性为主，尽可能 在不增加新产品、新物料的前提下，接地成本，满足需求
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；
第五节 防雷原理
23
第二节 两路切换原理 一、H型切换原理 二、Y型切换原理
24
两路输入切换原理
根据铁标要求，两路交流电切换时 间要求保证在150ms以内，目前业内 存在的典型的切换方式常见有“H”型 切换和“Y”型切换两类。
25
一、“H”型切换原理
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两路输入切换原理
“H”型切换原理如图： QF2～QF3为断路器，KM1～KM4为交流接触器，KM1、KM2和KM3、 KM4分别具有电气和机械互锁特性，接触器的切换构成“H”型切换方式。 正常供电的情况下，上图中的KM1和KM3吸合，KM2和KM4断开，两 路输入分别给互为主备的一组模块供电；在第一路输入不正常时，KM1断 开，KM2吸合，KM3、KM4保持不动作，这样由第二路输入给两个模块供 电；相反的，在第二路输入不正常时KM3断开，KM4吸合，KM1、KM2保 持不动作，这样由第一路输入给两个模块供电。
• 电源屏做为连接电网和信号设备的中间环节，起到承上启下的作用，
同时与外电网和信号设备又有密不可分的联系。就电源系统而言，整
个供电系统是一个综合的具有供电、配电、净化、分束等功能的系统； 在这个大系统中，针对一个具体的问题有很多的解决方案，可以在前
端、中端、后端解决，可以用软件、硬件或其他方式解决。在设计时
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
在方案设计/联络前应该综合考虑的几个问题
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上图工作原理 两路交流输入电源采用H型供电控制回路，正常情况下，两路 电源同时供电，各承担50%的负荷，当任何一路电源断电时， 可自动转为另外一路承担全部负荷； 两路输入电源经交流稳压、整流后，以直流总线方式并联工作， 当其中一路电源发生故障后，可保证直流总线电源的不中断； 当一路电源发生故障后，另外一路即使A、B相发生缺相，也可 以由C相给直流总线供电，保证直流总线电源的不间断，容量 降为原来的1/3；
图纸与标准/技术要求的关系
常见的几种系统工作原理图
HXD- H HXD- H HXD-H HXD- H
道岔标示220V5A 稳压备用220V5A 信号点灯220V5A
交流 1
交流 2
输 入 配 电
HXD-C HXD-C HXD-D1 HXD-D1 HXD-E HXD-E HXD-G HXD-G HXD-D2 HXD-D2
Ⅰ路输入 220V/380V
L
QF2
KM1
KM2 KM4
Ⅱ路输入 220V/380V
L
模块 输出 模块
QF3 KM3
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两路输入切换原理
“H”型切换的特点：
1、可以确保输入切换时主备模块总有一个模块输入不 间断供电。 2、两路互为主备，自动切换 3、由于有优先级切换，当其中一路输入电源故障恢复 时，会增加一次切换。
第二章 铁路信号智能电源屏工作原理 第一节 系统工作原理 第二节 两路切换原理 第三节 稳压原理 第四节 监测原理
第五节 防雷原理
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电源屏工作原理
Βιβλιοθήκη Baidu
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？
Ⅰ路输入 L 220V/380V
Ⅱ路输入 L 220V/380V
QF1
KM1
QF2
KM2 K2
模块 输出
K1
模块
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两路输入切换原理
“Y”型切换的特点 1、系统切换时，模块输入瞬间掉电。
2、两路互为主备，自动切换，但切换后需要手动恢复；
3、由于属于无主切换，不会引起反复切换的可能。
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• 介绍常见的几种输入切换方 式
•
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。
•
具体电源屏配置时，从可靠性的角度出发，对主备模块对应的输出电源、散
热、故障后的冗余、用户端子的分配等要认真考虑
图纸与标准/技术要求的关系
图纸与标准/技术要求的关系
小节
• 本节介绍了智能电源屏的输入配电的几种切换方式，并简 要介绍了切换原理； • 简介了两种切换方式的特点 • 在运基信号2005〔458〕号《铁路信号智能电源屏技术条 件》（暂行）规定新电源屏采用为“Y”型切换方式。
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输 出 配 电
25HZ局部电源800VA 25HZ轨道电源1200VA 电动转辙机220V16A
继电器电源24V20A
半自动闭塞60V2A 交流转辙机380V15A 区间电源24V80A 交流转辙机380V15A
监控模块 RS485 / RS232
输入防雷
PSTN
后台计算监控
输出防雷
远程监控
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上述方案的原理拓扑如下：
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二、“Y”型切换原理
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两路输入切换原理
“Y”型切换原理 QF1～QF2为断路器，KM1、KM2为交流接触器，KM1、KM2具有电气和机械互锁 特性。 正常供电的情况下，KM1吸合，KM2断开，由第一路输入给后续模块供电。在第 一路输入不正常时，KM1断开，KM2吸合，由第二路输入给后续模块供电。在KM1、 KM2切换的过程中，模块输入端由于交流接触器的切换有短时间的断电，但因为电源模块 在设计时采用了PFC技术，使得模块具有短时的记忆存储功能，保证了模块的对外输出不 间断。 在切换系统故障时直供开关K1、K2可以实现第一路输入或第二路输入直供供电。
部件1 输入
输出
部件2
输入“H”型切换，分散稳压，并联输出
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上述方案的原理拓扑如下：
部件1 输入
输出
部件2
输入“Y”型切换，分散稳压，并联输出
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上述方案的原理拓扑如下：
部件1 输入 部件1 部件2
输出
输入“Y”型切换，先集中稳压，再并联输 出
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上述方案的原理拓扑如下：
部件1 输入 部件1 部件2
输出
输入“Y”型切换，先集中稳压，再并联输 出
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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；
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第二章 铁路信号智能电源屏工作原理 第一节 系统工作原理 第二节 两路切换原理 第三节 稳压原理 第四节 监测原理
就要充分考虑到这些情况，以提高可靠性、增加稳定性为主，尽可能 在不增加新产品、新物料的前提下，接地成本，满足需求
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；
第五节 防雷原理
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第二节 两路切换原理 一、H型切换原理 二、Y型切换原理
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两路输入切换原理
根据铁标要求，两路交流电切换时 间要求保证在150ms以内，目前业内 存在的典型的切换方式常见有“H”型 切换和“Y”型切换两类。
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一、“H”型切换原理
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两路输入切换原理
“H”型切换原理如图： QF2～QF3为断路器，KM1～KM4为交流接触器，KM1、KM2和KM3、 KM4分别具有电气和机械互锁特性，接触器的切换构成“H”型切换方式。 正常供电的情况下，上图中的KM1和KM3吸合，KM2和KM4断开，两 路输入分别给互为主备的一组模块供电；在第一路输入不正常时，KM1断 开，KM2吸合，KM3、KM4保持不动作，这样由第二路输入给两个模块供 电；相反的，在第二路输入不正常时KM3断开，KM4吸合，KM1、KM2保 持不动作，这样由第一路输入给两个模块供电。
• 电源屏做为连接电网和信号设备的中间环节，起到承上启下的作用，
同时与外电网和信号设备又有密不可分的联系。就电源系统而言，整
个供电系统是一个综合的具有供电、配电、净化、分束等功能的系统； 在这个大系统中，针对一个具体的问题有很多的解决方案，可以在前
端、中端、后端解决，可以用软件、硬件或其他方式解决。在设计时