铁路信号电源设备维护
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1.2.2 知识链接

1.车站联锁设备的供电概况

1)大站继电联锁的供电概况

大站继电联锁是一级负荷,信号楼应引入两路可靠的独立电源,一般将两路电源降压后同时引入信号楼,然后在低压侧进行自动切换。

第一种供电方式,信号楼两路电源由车站环状供电系统供电。

第二种供电方式,适用于铁路地区变(配)电所只有一路电源引入的处所。必须再找一路电源,如能从地方供电部门、工矿企业引来一路独立电源,则在信号楼附近设一台信号专用变压器即可;如不能从地方解决第二路电源,就考虑从牵引变电所、接触网、自动闭塞电线路解决第二路电源。

大站继电联锁设备由大站电源屏供电。大站电源屏引入三相四线380/220V交流电源,在屏内自动或手动完成两路电源的切换,具有交流稳压装置,能供给大站继电联锁所需各种交、直流电源。

2)中、小站继电联锁的供电概况

在自动闭塞区段,中、小站继电联锁通常由自动闭塞高压线路接引供电。在非自动闭塞区段,中、小站继电联锁为二级负荷,一般只接引一路第二类电源供电,此外还应考虑在计划停电检修时,能采用备用电源的条件。

为建设成段集中联锁,在非自动闭塞区段也架设信号专用电力线路,专为沿线各站继电联锁供电。

中、小站继电联锁采用中、小站电源屏供电。它们是单相引入,能进行两路电源的自动、手动切换;有交流稳压装置;能供给中、小站电气集中联锁所需的各种交、直流电源。

在电气化区段,由于电源波动和牵引电流的影响,对继电联锁的供电还须考虑以下各点:

(1)为取得可靠的50Hz电源,往往直接由25kV接触网接引供电,由此引起两个需要解决的问题:第一,由接触网接引的是单相电源,对大站电源屏需做相应改动;第二,因受牵引电流的影响,电压波动较大,为满足信号设备用电要求,要增设交流稳压装置,一般使用型CW-10/220型交流稳压器,它采用晶体管电路控制桥式饱和电抗器来稳压。

(2)为防止牵引电流对信号设备的干扰,轨道电路现采用25Hz相敏轨道电路,由参数式铁磁变频器或电子变频器产生25Hz的轨道电源和局部电源。

3)计算机联锁的供电概况

计算机联锁系统除了必须引入两路可靠的独立电源外,在电源接入联锁机之前还必须经过净化,并采用UPS。UPS应设双套,互为备用。

无论哪种型号的计算机联锁系统,计算机系统内部直流电源的输入电压均要求AC 220V。不同型号计算机联锁系统的UPS的容量和输入电压情况见表1.2。

表1.2 不同类型计算机联锁系统配置UPS容量情况表

2.区间闭塞设备供电概况

1)半自动供电的概况

半自动闭塞的电源分为线路电源和局部电源,前者用于向邻站发送闭塞信号,后者供本站闭塞电路使用。当站间距离小于11.4km的时候,两者可以合用。

局部电源可由车站的继电器电源供给,主要是线路电源的供给,有的电源屏未设半自动闭塞电源,而有的电源屏设置了半自动闭塞电源。凡是未设这种电源的,都必须在半自动闭塞组合内设一台整流器供半自动闭塞的电源。原采用ZG-130/0.1型,现研制了专用的ZG42/0.5型整流器。

2)自动闭塞的供电概况

自动闭塞是一级负荷。自动闭塞的用电点是沿铁路线均匀分布的,一般每隔1~2km就有一个信号点要供电。同时,在自动闭塞区段的车站都采用集中联锁。为了保证自动闭塞区段的可靠供电,需沿铁路线修建一条信号专用10kV电力线路。此电力线路除供自动闭塞及该区段的其他信号设备用电外,一般不供其他负荷用电,以免受其他负荷影响而降低供电的可靠性和质量。

只有在保证信号设备用电的条件下,才允许兼供下列负荷用电:通信设备;无电源中间站的车站值班员室的照明设备。

以前,自动闭塞采用分散安装的方式,在各个信号点处必须接引供电,先后采用过低压联络供电方式和低压双回路集中供电方式。目前,自动闭塞均采用集中安装方式,各信号点的设备(除信号机外)都集中安装在相近的车站继电器室内,因此在各信号点无需由高压电线路引入电源,只要在车站引入即可。

为保证供电可靠和符合质量要求,在自动闭塞供电系统中要考虑以下问题:

(1)变电所尽可能设置于当地有第一、二类电源的车站,每个变电所通常只接引一路专用电源,相邻两变电所之间应相互独立。

(2)供电臂不宜太长,以缩小故障停电影响的范围;也不要太短,否则将增加变电所数量,投资、定员都要相应增加,一般长度为40~70km。

(3)电气化区段的自动闭塞变电所尽可能布置在牵引变电所所在的车站,以便由牵引变电所的低压自用母线或10kV母线上接引电源。

(4)自动闭塞是单相负荷,为了减小对通信线路的干扰,供电臂上各相负荷的分配应力求平衡。

3)调度集中和TDCS系统的供电概况

调度集中和TDCS都是一级负荷。它们的分机设在各站信号楼,由所在车站电源设备供电;总机设在调度所内,必须引入两路可靠的独立电源,再用专用电源供电。

4)驼峰调车设备的供电概况

驼峰信号设备类型较多,这里主要说明自动化驼峰的供电情况。

自动化驼峰控制系统和动力室供电等级为一级负荷。自动化驼峰供电系统设计应符合TB 1008的要求。

(1)自动化驼峰控制系统供电

自动化驼峰控制系统应由两路独立的三相交流电源,分别经专用的变压器供电,不允许其他用电设备接入。应采用在线式UPS向系统计算机、工作站、输入/输出通道等设备供电。UPS宜双机热备、故障自动切换。UPS的容量应满足系统需求,并留有20%~30%的余量,其蓄电池供电时间应不少于10min。宜采用智能的UPS,其监测信息与过程控制计算机接口相连。

控制系统的其他设备,包括车辆减速器、转辙机、信号机、轨道电路、组合柜、雷达、测长测重设备、车轮传感器、光挡、车辆存在探测器、气象站等由驼峰电源屏供电。驼峰电源屏的技术性能应符合TB/T 1528.5的各项要求。室内、外直流电源应分别由不同的整流、稳压设备供电,并对地绝缘。

(2)动力室供电

自动化驼峰动力室应由两路独立的三相交流电源供电。减速器动力室供电容量应能满足驼峰作业最繁忙时的负荷需求。动力室应设低压配电屏。

5)列控地面设备供电概况

CTCS-2级列控系统的地面设备由列控中心、LEU、应答器、ZPW-2000系列轨道电路等组成。CTCS-3级列控系统的地面设备除了上述设备外,还有临时限速服务器和RBC。

列控中心机柜外接电源为AC 220V,由电源屏引入。由电源屏进入列控中心的交流电源线只需接火线(L)和零线(N),但要求供电系统的交流保护地最终应与列控中心的保护地汇于一点接到大地。

在RBC集中设置处单独设置1套专为RBC供电的信号电源。

调度所、车站、线路所、区间信号中继站、动车段(所)设置双套在线式UPS,有人值守处所蓄电池供电时间为30min,无人值守处所蓄电池供电时间为2h。

6)车载信号设备供电概况

车载信号设备包括机车信号设备、列车运行监控装置(LKJ)、ATP、轨道车运行控制设备(GYK),从机车配电盘取得电源,标准电压为DC 110V,功耗约为40W,设备可靠工作的电源波动范围为77~138V,设备通电时最大瞬间电流约为3A。