铁路信号电源设备维护 - courseware1（五）课件讲解

铁道信号自动控制专业教学资源库《铁路信号电源设备维护》德修身技立业铁道信号自动控制专业教学资源库智能电源屏工作原理德修身技立业智能电源屏工作原理温度高度湿度电气参数周围空气温度上限为+40℃，而且24H内平均值不超过＋35℃；周围空气温度下限为－5℃；（-20℃模块应能正常开机）空气相对湿度在最高温度为＋40℃时不超过50％；在较低的温度下可允许有较高的相对湿度，最湿的月平均温度不超过＋20℃，该月的月平均最大相对湿度不超过90%，但应考虑到由于温度的变化，有可能偶然产生的凝露。安装地点的海拔不超过3000m；海拔过高会影响电源屏的散热、绝缘等性能。智能电源屏工作原理智能电源屏工作原理双总线冗余配电架构应符合以下规定：a）电源系统除监测单元及交流转辙机外其余单元可组成2个相互独立的A、B系统；两系统互为冗余；b）两个系统（含内部静态开关、总开关，电源模块、不间断电源单元容量等）都应能独立满足负载供电最大供电容量。智能电源屏工作原理双总线并联冗余配电架构应符合以下规定：a）电源系统除监测单元及交流转辙机外其余单元可组成2个相互独立的A、B系统；两系统互为冗余；b）两个系统（含内部静态开关、总开关，电源模块、不间断电源单元容量等）都应能独立满足负载供电最大供电容量。c）A、B系统内的不间断供电单元应按1+1并联冗余设置。智能电源屏工作原理智能电源屏工作原理智能电源屏工作原理智能电源屏输入电源采用外电网输入的两路独立交流电源,由防雷配电箱引线进入电源屏输入端子，闭合输入断路器，经输入模块转换后，选择一路可靠电源进入汇流排；

输入电源由汇流排进入UPS，经UPS滤波、变换后输出稳定的电源，供给各个交直流配电单元，屏与屏之间由屏间连线跨接，以保证各屏可靠供电，闭合各隔离单元与模块的输入、输出断路器，通过输出端子为各负载正常供电。交流转辙机电源采取变压器隔离、电网直供工作方式。

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。

智能电源屏工作原理4.4两路输入切换原理“H”型切换“Y”型切换根据铁标要求，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。“H”型切换系统是两路输入电源同时使用互为主备，“Y”型切换系统，则是使用一路，另一路电源备用，当使用电源故障时则自动切换至另路电源工作。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。两路互为主备，自动切换系统切换时，模块输入瞬间掉电两路互为主备，自动切换，但切换后需要手动恢复由于属于无主切换，不会引起反复切换的可能智能电源屏工作原理“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。智能电源屏工作原理“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。智能电源屏工作原理铁磁谐振稳压（磁饱和稳压器、恒压变压器、参数稳压器）是利用电磁原理进行稳压，由非线性电感与电容组成串连或并联电路，通过改变外加电压使得电路达到谐振，线圈的铁芯就处于深度饱和状态，对外电压的变化十分“迟钝”，利用这种特性进行稳压。优点：抗干扰能力强，安全系数高缺点：噪音大、损耗大、温升高、谐振电容需要频繁更换等自动补偿稳压（机械调压型稳压器、感应调压器稳压器）其稳压方案主要是以伺服电机带动炭刷在自耦变压器的绕组滑动面上移动，以改变Vo对Vi的比值，以实现输出电压的调整和稳定。优点：结构简单，造价低，输出波形与输入波形一致缺点：碳刷移动接点易产生电火花，造成电刷损坏以致烧毁而失效；电压调整速度慢，故障率高微电子补偿式稳压（无触点自动补偿稳压器）是在相线中串入升降压变压器，由智能单元在模块输出端采样输出电压，判断输出电压是否超出设定电压范围，过低则将适当的变压器同相开关打开在次级得到适当的与输入电源同相位的电压叠加于相电压上，从而提升输出电压；过高则将适当的变压器反向开关打开在次级得到适当的与输入电源相位相反的电压叠加于相电压上，从而降低输出电压。优点：成本低、可靠性高、单机容量大、效率高缺点：响应慢、不能连续稳压、自身带来电源扰动开关电源稳压（PFC）采用整流技术、逆变技术、PFC（功率因数校正）、PWM（脉宽调制）变换技术、电子锁相技术、DSP等技术使电源完成交流-直流-交流的变换过程。由于其有交流-直流的变换过程，所以其输出电源不受输入电网的波动、突变等的影响，输出稳定可靠，成为信号智能电源屏的主流稳压方式。自