UPS、PLC、雨水泵的认知

城市轨道交通低压配电技术城市轨道交通机电技术专业资源库项目四

城市轨道交通低压配电系统设备8、UPS、PLC设备9、电源切换箱、配电箱及废水、雨水泵控制1、UPSUPS在环控电控柜的作用:在地铁车站环控电控室里，UPS安装在环控电控柜中，负责提供环控电控柜部分控制回路和智能接口模块连续不间断、安全可靠的电源。每个环控电控室设置一套UPS控制电源，按备用90分钟设计。UPS分类：被动后备式就是在市电正常上利用市电直接给负载供电，同时一个充电器给电池进行充电以保证电池处于满储能状态，在市电不正常时，启动逆变器利用电池贮存的电能继续给负载供电；这种类型的UPS一般为小功率的UPS，主要对象为PC机；

在线互动式也是在市电正常时利用市电对负载直接供电，但要对市电进行一定的处理，例如稳压、滤除一些骚扰等等，同时，利用一个双向的变换器对电池进行充电，以保持电池处于满充状态，在市电不正常时，双向变换器变成了逆变器，利用电池的电能继续给负载进行供电；这类UPS的功率也比较小，主要用在小型的计算中的服务器等；

双转换在线式UPS是先将市电变换成直流，一边给电池进行充电，一边供给下一级的逆变器，逆变器再将整流器或电池的直流变换成交流供给负载，这类UPS转换到电池供电的时间为0，且可以消除市电中的各种骚扰，主要用于大功率的UPS和非常重要的负载，市场上的3kVA以上的UPS基本上都是这种类型的UPS。UPS电源结构：整流器、逆变器、蓄电池、静态开关等正常状态：UPS将市电经过整流器变为直流，然后再通过逆变器将直流变为纯净交流输出，同时对蓄电池进行充电；市电失电：蓄电池直流放电，逆变器将直流变为交流输出，实现不间断供电。UPS主回路故障：静态开关自动将负载不间断切换至备用旁路。维修维护：通过手动旁路可以对UPS进行在线维修，无需负载停电。施耐德三相UPSUPS的选择确认所需UPS的类型：对于交通、金融、证券、电信、网络等重要行业，应选择性能优异、安全性高的在线式或双变换式UPS。对于家庭用户，可选择后备式UPS。根据UPS的功率选择合适的型号。计算UPS功率的方法是：UPS功率＝实际设备功率Χ安全系数。其中，安全系数一般选1.5。除考虑实际负载以外，还要考虑今后设备的增加所带来的增容问题，因此UPS的功率应在现有负载的基础上再增加15%的余量。UPS电池数量的计算影响UPS备用时间的因素有：负载总功率P总（单位VA）蓄电池放电后的终止电压V低（12V电池V低约10.2V）蓄电池的浮冲电压V浮（12V电池V浮约13.8V）电池容量换算系数Kh、电池工作电流I（A）连续放电时间T（H）蓄电池直流供电电压V（V）等以12V铅酸蓄电池为例：单体电池的数量N＝V÷12

电池工作电流I＝P总÷V

实际电池容量C＝IΧT÷Kh例如：选用功率1KVA的UPS电源，要求备用时间4小时，V=36V，则：N=36V÷12V＝3节I=1000VA÷36V＝28AC=28AΧ4H÷0.9＝124AH12V单体蓄电池常用容量规格有7Ah、17Ah、24Ah、38Ah、65Ah、100Ah、200Ah等，此例中电池的配量可选用100AH一组3节。

国际电工委员会（IEC）在1987年对可编程控制器PLC所下的定义是：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，是专为在工业环境下应用设计的。它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并采用数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。”2、PLC定义：2、PLC地铁车站PLC的作用：采集环控电控柜、低压配电柜或设备的信息，

通过智能I/0单元和通信系统向环境与设备监控系统（BAS）提供反馈信息，实现地铁建筑物内的环境与空气条件、通风、给排水、照明、自动扶梯及电梯、屏蔽门等设备和系统的集中监视、控制和管理。PLC的工作原理示意图雨水泵控制箱内部西门子PLCControlLogixPLC控制器特点：

模块化结构，所有硬件为标准产品或标准选件。所有模块（CPU、I/O、通讯、电源等）都是插接式，可以热插拔。满足现场仪表所需接口及与上级BAS的接口。CPU采用高速32位工业处理器，内置内存2M（非通过外部扩展），内存可以通过外加存储卡的方式进行扩展，扩展能力为128M，能够进行大量的定点和浮点运算，并满足相应的工艺要求。

集成有电池，可在失电的情况下保存程序和数据。其中保存的程序和数据靠蓄电池至少维持6个月，当更换电池时，不会导致程序或数据失落。

支持工业以太网，DeviceNet现场总线，RS-485/232等通讯方式，接口数量配置满足系统应用要求，除了CPU自带的所有通讯接口外，每条DeviceNet现场总线网络均配置独立DeviceNet网卡，每个DeviceNet网卡对应一条独立的DeviceNet总线。每个环控电控室，设一个可编程序终端2711P系列触摸屏，为工业级平板电脑。内存容量为512M，可支持外部扩展，配置USB接口、RS232接口、以太网接口。触摸屏接口满足与通信管理器之间通信。2711P系列触摸屏处理器速度的提升则使终端响应更快并且控制功能更强，从而为操作员带来了更好的体验。改善数据的可视化，为更好、更快地进行决策提供了平台。2711P系列触摸屏9、电源切换箱、配电箱及废水、雨水泵控制电源切换箱安装在系统设备房或公共区，主要给地铁车站电梯电扶梯、自动售检票（AFC）系统、通信/信号系统、FAS系统、综合监控等较为重要的一类负荷提供电源。箱内主要有双电源切换装置、断路器、中间继电器、接触器和熔断器等，箱体安装有各类指示灯、按钮，用于电源切换操作和指示。9、电源切换箱、配电箱及废水、雨水泵控制ABB公司的OTM_C_D双电源切换箱泰永电气TBBQ3双电源切换箱9、电源切换箱、配电箱及废水、雨水泵控制配电箱指按控制要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，用于实现对用电设备合理的电能分配，方便对电路的开合操作。地铁车站配电箱分为照明配电箱和动力配电箱，主要给照明、小动力设备等二、三类负荷提供电源。配电箱安装于照明配电室、设备房或公共区，箱内主要有断路器、中间继电器、接触器和熔断器等，箱体安装有各类指示灯、按钮。9、电源切换箱、配电箱及废水、雨水泵控制通风空调设备配电箱

屏蔽门设备配电箱9、电源切换箱、配电箱及废水、雨水泵控制

电源切换箱、配电箱为地铁车站一、二、三类负荷设备提供电源，同时将开关的闭合状态及各类故障反馈至上位机监控系统。其主要技术参数有：1、额定电流≤400A；系统电压AC380V/220V；额定频率50Hz；2、箱体提供独立N线和PE线；3、系统接地方式：中性点直接接地。9、电源切换箱、配电箱及废水、雨水泵控制废水、雨水泵属于潜污泵，是一种集水泵与电机与一体，工作时整体浸没在输送介质内的一种水泵。地铁车站废水、雨水泵房集水池内一般设两台潜污泵，平时一用一备、轮换运行，必要时可同时运行。集水池一般设有超高水位、双泵启动液位、单泵启动液位、停泵、超低水位共五个液位，通过液位传感器反馈液位。根据水位高、低，自动控制排水泵的启停，并通过综合监控系统监视。当水位达到超低水位时，两台泵均停止工作；当水位达到单泵启动水位时，开启第一台泵；如水无法排出或进水量大于排水量，使得水位达到两台泵启动水位时，两台泵同时开启；当水可以正常排出，下降到停泵液位时，水泵停止工作。液位达到报警液位时，将报警信息反馈至综合监控系统。雨水泵控制箱雨水泵控制箱内部某地铁车站雨水、废水泵控制原理图I/O分配：I：I0.0：启动I0.1：超低液位I0.2: