鐵路信號電源設(shè)備維護(hù) - courseware1（五）課件講解

鐵道信號自動控制專業(yè)教學(xué)資源庫《鐵路信號電源設(shè)備維護(hù)》德修身技立業(yè)鐵道信號自動控制專業(yè)教學(xué)資源庫智能電源屏工作原理德修身技立業(yè)智能電源屏工作原理溫度高度濕度電氣參數(shù)周圍空氣溫度上限為+40℃，而且24H內(nèi)平均值不超過＋35℃；周圍空氣溫度下限為－5℃；（-20℃模塊應(yīng)能正常開機(jī)）空氣相對濕度在最高溫度為＋40℃時不超過50％；在較低的溫度下可允許有較高的相對濕度，最濕的月平均溫度不超過＋20℃，該月的月平均最大相對濕度不超過90%，但應(yīng)考慮到由于溫度的變化，有可能偶然產(chǎn)生的凝露。安裝地點(diǎn)的海拔不超過3000m；海拔過高會影響電源屏的散熱、絕緣等性能。智能電源屏工作原理智能電源屏工作原理雙總線冗余配電架構(gòu)應(yīng)符合以下規(guī)定：a）電源系統(tǒng)除監(jiān)測單元及交流轉(zhuǎn)轍機(jī)外其余單元可組成2個相互獨(dú)立的A、B系統(tǒng)；兩系統(tǒng)互為冗余；b）兩個系統(tǒng)（含內(nèi)部靜態(tài)開關(guān)、總開關(guān)，電源模塊、不間斷電源單元容量等）都應(yīng)能獨(dú)立滿足負(fù)載供電最大供電容量。智能電源屏工作原理雙總線并聯(lián)冗余配電架構(gòu)應(yīng)符合以下規(guī)定：a）電源系統(tǒng)除監(jiān)測單元及交流轉(zhuǎn)轍機(jī)外其余單元可組成2個相互獨(dú)立的A、B系統(tǒng)；兩系統(tǒng)互為冗余；b）兩個系統(tǒng)（含內(nèi)部靜態(tài)開關(guān)、總開關(guān)，電源模塊、不間斷電源單元容量等）都應(yīng)能獨(dú)立滿足負(fù)載供電最大供電容量。c）A、B系統(tǒng)內(nèi)的不間斷供電單元應(yīng)按1+1并聯(lián)冗余設(shè)置。智能電源屏工作原理智能電源屏工作原理智能電源屏工作原理智能電源屏輸入電源采用外電網(wǎng)輸入的兩路獨(dú)立交流電源,由防雷配電箱引線進(jìn)入電源屏輸入端子，閉合輸入斷路器，經(jīng)輸入模塊轉(zhuǎn)換后，選擇一路可靠電源進(jìn)入?yún)R流排；

輸入電源由匯流排進(jìn)入UPS，經(jīng)UPS濾波、變換后輸出穩(wěn)定的電源，供給各個交直流配電單元，屏與屏之間由屏間連線跨接，以保證各屏可靠供電，閉合各隔離單元與模塊的輸入、輸出斷路器，通過輸出端子為各負(fù)載正常供電。交流轉(zhuǎn)轍機(jī)電源采取變壓器隔離、電網(wǎng)直供工作方式。

在系統(tǒng)工作過程中監(jiān)測模塊始終對系統(tǒng)各參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，如有異常即發(fā)出警報。當(dāng)發(fā)生雷電危害時，防雷單元瀉放過大的電流，保護(hù)電源設(shè)備。

智能電源屏工作原理4.4兩路輸入切換原理“H”型切換“Y”型切換根據(jù)鐵標(biāo)要求，兩路交流電切換時間要求保證在150ms以內(nèi)，目前業(yè)內(nèi)存在的典型的切換方式常見有“H”型切換和“Y”型切換兩類?！癏”型切換系統(tǒng)是兩路輸入電源同時使用互為主備，“Y”型切換系統(tǒng)，則是使用一路，另一路電源備用，當(dāng)使用電源故障時則自動切換至另路電源工作?？梢源_保輸入切換時主備模塊總有一個模塊輸入不間斷供電由于有優(yōu)先級切換，當(dāng)其中一路輸入電源故障恢復(fù)時，會增加一次切換。兩路互為主備，自動切換系統(tǒng)切換時，模塊輸入瞬間掉電兩路互為主備，自動切換，但切換后需要手動恢復(fù)由于屬于無主切換，不會引起反復(fù)切換的可能智能電源屏工作原理“H”型切換原理如圖：QF2～QF3為斷路器，KM1～KM4為交流接觸器，KM1、KM2和KM3、KM4分別具有電氣和機(jī)械互鎖特性，接觸器的切換構(gòu)成“H”型切換方式。正常供電的情況下，上圖中的KM1和KM3吸合，KM2和KM4斷開，兩路輸入分別給互為主備的一組模塊供電；在第一路輸入不正常時，KM1斷開，KM2吸合，KM3、KM4保持不動作，這樣由第二路輸入給兩個模塊供電；相反的，在第二路輸入不正常時KM3斷開，KM4吸合，KM1、KM2保持不動作，這樣由第一路輸入給兩個模塊供電。智能電源屏工作原理“Y”型切換原理

QF1～QF2為斷路器，KM1、KM2為交流接觸器，KM1、KM2具有電氣和機(jī)械互鎖特性。正常供電的情況下，KM1吸合，KM2斷開，由第一路輸入給后續(xù)模塊供電。在第一路輸入不正常時，KM1斷開，KM2吸合，由第二路輸入給后續(xù)模塊供電。在KM1、KM2切換的過程中，模塊輸入端由于交流接觸器的切換有短時間的斷電，但因為電源模塊在設(shè)計時采用了PFC技術(shù)，使得模塊具有短時的記憶存儲功能，保證了模塊的對外輸出不間斷。在切換系統(tǒng)故障時直供開關(guān)K1、K2可以實現(xiàn)第一路輸入或第二路輸入直供供電。智能電源屏工作原理鐵磁諧振穩(wěn)壓（磁飽和穩(wěn)壓器、恒壓變壓器、參數(shù)穩(wěn)壓器）是利用電磁原理進(jìn)行穩(wěn)壓，由非線性電感與電容組成串連或并聯(lián)電路，通過改變外加電壓使得電路達(dá)到諧振，線圈的鐵芯就處于深度飽和狀態(tài)，對外電壓的變化十分“遲鈍”，利用這種特性進(jìn)行穩(wěn)壓。優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，安全系數(shù)高缺點(diǎn)：噪音大、損耗大、溫升高、諧振電容需要頻繁更換等自動補(bǔ)償穩(wěn)壓（機(jī)械調(diào)壓型穩(wěn)壓器、感應(yīng)調(diào)壓器穩(wěn)壓器）其穩(wěn)壓方案主要是以伺服電機(jī)帶動炭刷在自耦變壓器的繞組滑動面上移動，以改變Vo對Vi的比值，以實現(xiàn)輸出電壓的調(diào)整和穩(wěn)定。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，造價低，輸出波形與輸入波形一致缺點(diǎn)：碳刷移動接點(diǎn)易產(chǎn)生電火花，造成電刷損壞以致燒毀而失效；電壓調(diào)整速度慢，故障率高微電子補(bǔ)償式穩(wěn)壓（無觸點(diǎn)自動補(bǔ)償穩(wěn)壓器）是在相線中串入升降壓變壓器，由智能單元在模塊輸出端采樣輸出電壓，判斷輸出電壓是否超出設(shè)定電壓范圍，過低則將適當(dāng)?shù)淖儔浩魍嚅_關(guān)打開在次級得到適當(dāng)?shù)呐c輸入電源同相位的電壓疊加于相電壓上，從而提升輸出電壓；過高則將適當(dāng)?shù)淖儔浩鞣聪蜷_關(guān)打開在次級得到適當(dāng)?shù)呐c輸入電源相位相反的電壓疊加于相電壓上，從而降低輸出電壓。優(yōu)點(diǎn)：成本低、可靠性高、單機(jī)容量大、效率高缺點(diǎn)：響應(yīng)慢、不能連續(xù)穩(wěn)壓、自身帶來電源擾動開關(guān)電源穩(wěn)壓（PFC）采用整流技術(shù)、逆變技術(shù)、PFC（功率因數(shù)校正）、PWM（脈寬調(diào)制）變換技術(shù)、電子鎖相技術(shù)、DSP等技術(shù)使電源完成交流-直流-交流的變換過程。由于其有交流-直流的變換過程，所以其輸出電源不受輸入電網(wǎng)的波動、突變等的影響，輸出穩(wěn)定可靠，成為信號智能電源屏的主流穩(wěn)壓方式。自