《双电源一用一备系统的快速切换技术应用研究》12000字（论文）

页前言目前，工业企业解决供电可靠性的主要办法是一次系统采用双路或多路供电，二次系统采用备自投装置。对一般工业企业而言，备自投装置已经可以满足要求。而在石化、冶金等要求连续供电的企业，备自投动作时间长，导致很多电动机被切除或无法维持正常工作，影响生产的连续性和产品质量，因此使用效果并不理想。为克服备自投装置存在的问题，需要实现备用电源的快速切换。这就要求在切换过程控制在几十毫秒以内，而且希望切换装置能够实时跟踪开关两侧电源的电压、频率和相位，并提供多种可靠的起动方式和切换实现方式，从而保证快速安全的投入备用电源，同时不会对电动机造成大的冲击。此外，还要具有较高的灵活性，适应多种现场运行方式，仅需更改部分定值即可满足多种现场工程实施需求。第1章双电源切换装置的应用现状1.1双电源切换装置的应用现状双电源切换装置的应用十分广泛，例如很多地铁站的电力系统设备采用380V三相五线制和220V单相三线制供电。该系统包括平台层、空间环境的控制、排水、电梯、自动扶梯、屏蔽门、消防站厅层和设备管理的范围、自动售检票、通信、信号等系统的供电设备，电子控制设备配电站通风空调控制室。根据使用和电器设备的重要性，电力负荷分为三级：1）负载：包括通信系统、信号系统、FAS系统、气体灭火系统、楼宇自控系统、监控系统、屏蔽门、消防泵、水泵、水泵、自动售检票设备、车辆控制2室）；两水平荷载：包括污水泵、水泵、电梯、楼梯、电梯的维护能力；3）三级负荷：包括冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机等。供配电系统的设备可分为设备由车站降压站及供配电的暖通空调电子控制室设备直接供电。1.2双电源开关电器的应用现状结合地铁低压配电的基本情况，主要用于消防设备、一次负荷和部分二级负荷。直接对一级负荷降压电源设备（如通信系统、信号系统、车站控制室、水泵），该系统由降压低压柜两辆公交车每喂双电源切换箱电源设备中的双电源切换箱双电源开关附近，在结束后的美联储在装置工作电源正常，待机，和互为备用。直接从低压柜和低压柜两部分供电给双电源开关装置的消防设备和一个或两个直接向空调和电子控制室供应和分配的负荷系统。通风和空调设备，地铁低压配电系统的电气控制柜，低压电器柜采用，根据功能分为馈线柜、柜、软起动柜、变频柜。新内阁主要用于电源控制柜控制设备，主要对双电源切换装置的选择是ASCO300系列产品的公司。1.3旁通式自动开关装置的应用现状双电源切换装置电器其他行业在要求供电系统的连续性和可靠性的一些重要场所应用比较高，可以通过旁路隔离型设置自动开关装置防止自动装置的维护，可能造成的危害，在双电源切换装置的应用故障其他意外情况。旁通式自动开关装置主要具有以下特点：1）设有机械和电气联锁，防止误操作；2）设置旁路隔离标志；3）当电源应该能够旁路控制电源自动切换装置隔离，确保维修和更换的安全；4）旁路隔离装置不影响负载的正常工作，不能中断。在一般情况下，下列场所应安装旁路型自动转换装置，用于双电源切换装置：1）注重医院手术室；2）大型通信站重要的；3）重要的机场雷达站；4）国家有关重要的房间和工作室；5）证券交易的重要场所银行和其他的金融的重要场所；6）国家重点大型科研机构的权力等，到目前为止，我国的许多的变电站都无人值班，变电站中使用的电气系统就是这样作为一个自开关装置。如：龙岩10kV乌石山变电站无人值班，因为有三台的电力变压器之间的相互转换问题有些繁琐，如继电器，所以双电源切换装置的新系列，就可以实现三个电源之间方便的切换。因为机械联锁装置两断路器中地设备之间，只有一个断路器能够接通，另一个断路器断开，因此其可靠性高，不存在同时通过两供电的情况，所以也不会考虑低压回路的问题，也不必担心低压的倒送问题。1.4在低压供电系统中的应用地铁低压供电系统采用单母线分段方式供电，供电网络结构如图1-1所示，其中QF1、QF2为进线断路器，QF3为母联断路器。当一路进线电源失电时，QF3投入，保证Ⅰ、Ⅱ段母线的正常供电。从用电负荷的均衡性考虑，Ⅰ、Ⅱ段母线下挂的一级负荷应互为备用。图1-1地铁低压供电网络双电源配电箱设置于低压供电网络的末端，采用就近原则，尽可能靠近重要负荷，常用、备用电源分别引自低压供电网络的两段母线，确保供电的可靠性。由于PC级双电源切换装置不具备过电流保护功能，所以在配电箱进线处加设常用电源进线断路器QF4、QF6及备用电源进线断路器QF5、QF7；并在双电源切换装置馈线端加装电涌保护器，防止浪涌电压对用电负荷的损害，双电源配电箱的结构如图1-2所示。图1-2双电源配电箱结构

第2章双电源切换装置结构及工作原理2.1双电源切换装置的概述双电源切换装置（AutomaticTransferSwitchingEquipment，）为城市轨道交通低压供电网络的一级负荷（如通信、信号、电、扶梯、消防水泵和屏蔽门等）提供两路可靠的电源，当检测到常用电源发生故障时，能及时将负荷切换至备用电源供电，确保轨道交通系统的正常运行。双电源切换装置可以分为两个级别：PC级和CB级。PC级双电源切换装置只能完成双电源的自动切换，不具备短路电流分断功能；CB级双电源切换装置既能完成双电源的自动切换，又具有短路电流保护功能。但由于CB级双电源切换装置在短路、过负荷等情况下可能出现保护特性与转换特性的冲突，引起重要负荷失电，这在轨道交通系统中是不允许的，故一般采用PC级双电源切换装置。2.2双电源切换装置结构双电源切换装置结构如图2-1所示，由控制器和开关本体组成。控制器决定开关的转换时机，包括电源故障的判定及转换的延时；开关本体决定开关的电气特性，包括开关的额定电流、接通与分断能力、耐受冲击电流能力和转换动作时间。操作机构有电磁驱动和电动机驱动两种。根据开关主触头工作位置的不同，双电源切换装置可分为三工作位和两工作位两类。图2-1双电源切换装置结构图三工作位双电源切换装置主触头有常用、备用和断开三个位置。当触头位于断开位时，负荷与两路电源均断开，避免带高感抗或大电动机负荷转换时，负荷所产生的冲击电流对供电系统的冲击和破坏。对于电磁驱动双电源切换装置而言，由合闸、分闸和导向3个线圈来配合控制触头动作。两工作位双电源切换装置主触头只有常用、备用两个工作位置，确保负荷除了转换过程外一定是与一路电源处于接通状态。对于电磁驱动双电源切换装置而言，只有1个合闸线圈，与三工作位双电源切换装置相比，结构更加简单，可靠性更高，成本也更低。2.3双电源切换装置工作原理根据双电源切换装置结构备用电源和用电负荷的不同，控制模式可分为自投自复、自投不自复和电网－发电三类。自投自复控制是指当双电源切换装置结构检测到常用电源故障时，将负荷转换至备用电源供电；当常用电源恢复后，自动将负荷转换回常用电源供电。自投不自复控制是指在常用电源切换至备用电源后，只有当备用电源故障时，才会转换回常用电源供电。电网－发电控制的备用电源回路串接发电机，当常用电源故障时，投入发电机对负荷进行供电，宜采用三工作位双电源切换装置结构，避免发电机起动电流对负荷的冲击。地铁采用泰永TBBQ3－40/4P－Ⅱ一体式PC级两工作位双电源切换装置结构，控制器采用泰永CⅡF自投自复型控制器，控制结构如图2-2所示。当控制器检测到A电源（常用电源）欠电压或断相时，向开关本体下发B电源（备用电源）合闸指令B1、B2。由于A电源主触头与负荷接通时，位于V形控制机构旁的微动开关SMA2处于闭合状态，线圈在通电瞬间带动连杆机构在V形控制机构内从“1”位运动至“2”位，使A电源主触头与负荷断开，B电源主触头与负荷接通。此时位于V形控制机构旁的微动开关SMB2闭合，SMA2断开，为A电源的复位做好准备。控制器通过开关本体端头微动开关SMA1、SMB1的反馈信号确认开关转换到位并更新控制器面板上的开关状态显示。图2-2TBBQ3－40/4P－Ⅱ控制结构当控制器检测到A电源恢复正常时，给开关本体下发A电源合闸指令A1、A2，由于此时微动开关SMB2闭合，线圈再次通电，带动连杆机构从“2”位运动至“1”位，B电源主触头与负荷断开，A电源主触头与负荷接通，完成电源复位工作。2.4关于双电源切换装置转换时间双电源切换装置共有5个转换时间概念，其中转换动作时间和总动作时间值得关注。转换动作时间是指双电源切换装置从常用电源被监测到偏差的瞬间起至主触头闭合备用电源的时间为止，由开关本身决定，不可调；总动作时间是双电源切换装置转换动作时间与特意引入的转换延时之和，可调。随着产品的升级换代，双电源切换装置的转换动作时间不断缩短，TBBQ3－40/4P－Ⅱ的转换动作时间已小于75ms，但对于地铁车站中通信、信号等对电能质量及断电时间要求严苛的负荷而言，还是远远不够的。通常的做法是在双电源配电箱与用电负荷之间增设不间断电源装置（UninterruptiblePowerSupply，UPS），在双电源切换装置切换过程中保持对负荷的供电。而对于自动扶梯、AFC闸机和消防水泵等对断电时间要求相对不严苛的负荷而言，双电源切换装置转换时间并不是首要考虑因素，在实际应用中应重点考虑双电源切换装置转换的可靠性以及转换对用电负荷的冲击。双电源切换装置转换的可靠性由开关本身决定，对于TBBQ3－40/4P－Ⅱ而言，通过V形控制机构使触头动作到位并机械保持，确保转换过程中负荷只与一路电源接通；通过加装在每个触头上的弹簧增大触头压力，在保证导电能力的同时使触头能承受足够大的短路电流。双电源切换装置转换对用电负荷的冲击与开关总动作时间密切相关。由于双电源切换装置每一次转换对于负荷来说都是一个倒电的过程，对于以电动机为代表的感性负荷而言，断电在电动机定子侧会产生感应电动势，若盲目追求快速投切可能会导致电动机损坏或电动机保护断路器分闸，应根据电动机参数适当加入人工延时，待电动机感应电动势降低后，再恢复对负荷供电。而对于双电源切换装置上级有联络开关的供电系统而言，上下级开关必须依照一定的逻辑顺序进行转换，无序转换或同时转换均会造成设备损坏或系统的不稳定。应根据系统实际情况，通过引入适当的人工延时，调节双电源切换装置总动作时间，使上下级开关有序转换。以地铁低压供电网络为例（如图3所示），QF3的动作时序设定为：若系统持续0.35s检测1#变压器二次侧欠电压时，切断三级负荷总开关；若3.5s后电压仍未恢复，断开QF1；1s后投入QF3，整个转换过程持续4.85s。若下级双电源切换装置总动作时间低于4.85s且常用电源引自Ⅰ段母线，当QF3投入后，势必导致已投入备用电源的双电源切换装置再次切回常用电源。所以设定双电源切换装置转换时间时应考虑与QF3之间转换时间的配合问题，下级双电源切换装置的转换时间一般应比上级母联断路器转换时间适当增加0.5～1s。

第3章双电源切换装置在铁路电力中的应用实例分析3.1CB级典型接线(1)图3-1是CB级双电源切换装置在铁路通信机械室内的典型接线方式一。当L1开关后端发生短路故障时，由于断路器选择性配合问题导致L1及D3均动作，此时双电源切换装置检测点位于D3之前，双电源切换装置能够检测到主电源仍然正常，双电源切换装置不进行切换，此时L2、L3也断电，停电范围涉及到L1、L2及L3;若此处发生过载故障时，仅L1断开，停电范围仅在L1回路上。图3-1CB级典型接线当L1开关前端发生短路故障时，由于断路器选择性配合问题导致D3断开，而D1未动作，此时双电源切换装置检测到主电源仍然正常，双电源切换装置不进行切换，停电范围涉及到L1、L2及L3回路。由此看来，当上述各种故障发生时，双电源切换装置均不能保障通信负荷连续供电。(2)图3-2是CB级双电源切换装置在铁路通信机械室内的典型接线方式二。图3-2CB级典型接线二当双电源切换装置后端发生短路或过载故障时，由于断路器选择性配合问题导致D3均动作，此时双电源切换装置检测点位于D3之前，双电源切换装置能够检测到主电源仍然正常，双电源切换装置不进行切换，此时通信负荷失去电源。由此看来，当上述故障发生时，双电源切换装置均不能保障通信负荷连续供电。3.2PC级典型接线(1)图3-3是PC级双电源切换装置在铁路通信机械室内的典型接线方式一当L1开关后端发生短路故障时，由于断路器选择性配合问题导致L1断开，D1未动作，此时双电源切换装置检测点位于F1之前，双电源切换装置能够检测到主电源仍然正常，双电源切换装置不进行切换，此时L2、L3正常供电，停电范围仅涉及到L1回路;若此处发生过载故障时，与上述情况相同。图3-3PC级典型接线一当L1开关前端发生短路故障时，此时箱式变电站D1断开，双电源切换装置的检测点位于F1之前，这时双电源切换装置检测到主电源故障，可以转换到备用电源上，若此短路故障为瞬时短路，则L1、L2及L3回路均可连续供电，若此故障为永久故障则仍需人工排除后人工合闸。上述故障发生时，仅当L1开关前端发生瞬时短路故障时，双电源切换装置才可保障通信负荷连续供电。(2)图3-4是PC级双电源切换装置在铁路通信机械室内的典型接线方式二。当双电源切换装置后端发生短路或过载故障时，此时箱式变电站D1断开，双电源切换装置的检测点位于F1之前，这时双电源切换装置检测到主电源故障，可以转换到备用电源上，若此短路故障为瞬时短路或过载，则通信负荷可连续供电，若此故障为永久故障则D2也将断开，造成两路电源同时失去，需人工排除后人工合闸。上述故障发生时，仅当双电源切换装置后端发生瞬时短路或过载故障时，双电源切换装置才可保障通信负荷连续供电。图3-4PC级典型接线3.3应用分析综上2种情况，因铁路电力设计中，各铁路设计院均采用双电源切换装置后，只有单个回路为通信开关电源供电，这样就造成了CB级双电源切换装置在通信负荷发生故障时，不能保证连续供电，需排除故障后，由人工合闸以保证通信连续供电。而PC级双电源切换装置仅当双电源切换装置后端发生瞬时短路或过载故障时，双电源切换装置才可保障通信负荷连续供电，发生永久故障时要人工排除故障并由人工合闸。如此看来，通信机械室内设置双电源切换装置的主要作用是保障主用电源侧掉电后，将电源切换至备用电源。值得注意的是，在PC级典型接线一中，PC级双电源切换装置的负荷开关组合可以在L1开关后端发生故障时，保障L2及L3回路正常供电。在L1开关前端发生瞬时短路故障时，双电源切换装置可顺利切换为通信负荷连续供电。在PC级典型接线二中，仅当双电源切换装置后端发生瞬时短路或过载故障时，双电源切换装置可保障通信负荷连续供电。与CB级双电源切换装置相比，PC级双电源切换装置停电范围更小，可靠系数更高。PC级双电源切换装置还有众多其他优点:PC级双电源切换装置的可靠性高、承受过载电流能力强、安全性好、触头材料优、结构简单、体积小、机械电气联锁可靠及转化时间快等优点。此外，CB级双电源切换装置增加了保护的级数，需要确保与上、下级之间的配合，增加了断路器选型的复杂性。

第4章地铁屏蔽门双电源方案设计4.1交流双电源供电线路设计地铁屏蔽门电源系统的外部供电采用双电源供电，双电源中的一路为常用，另一路为备用。常用的一路电源称为工作电源，正常情况下持续供电；另外的一路电源称为备用电源，当工作电源出现问题时，需要双电源自动切换电路自动切换到备用电源供电。4.1.1双电源自动切换工作原理双电源自动切换电路是由工作电源切换开关1、备用电源切换开关2、分/合闸控制电路构成。双电源自动切换电路原理框图如图4-1所示。图4-1双电源自动切换电路原理框图切换开关1、2用于通断电源；分/合闸控制电路有电压检测功能，当检测到工作电源正常时，控制切换开关1导通，工作电源为负载供电。当分/合闸控制电路控制检测工作电压异常、备用电源正常时，控制切换开关2导通，备用电源为负载供电。当分/合闸控制电路控制再次检测工作电压正常时，控制切换开关1导通，切换开关2关断，由备用电源切换到工作电源为负载供电。4.1.2双电源自动切换线路设计双电源自动切换电路采用塑壳断路器和交流接触器构成，L1L2L3N为工作三相电源，L1’、L2’、L3’、N’为第备用三相电源，整个电路由断路器、交流接触器、继电器、指示灯等电气元件构成。电路设计如图4-2所示。图4-2地铁屏蔽门双电源自动切换电路（1）断路器采用塑壳断路器，具有短路保护和过载保护功能，QF1为工作电源断路器，QF2为备用电源断路器。（2）交流接触器采用2个交流接触器，用于工作电源与备用电源之间的切换。当工作电源正常时候，KM1接通、KM2关断，负载由工作电源供电；当工作电源异常时，KM1关断、KM2接通，负载改由备用电源供电。（3）继电器继电器线圈接入到工作电源输入线路中，用于检测工作电源的电压是否正常。当工作电源电压正常时，继电器得电吸合，控制交流接触器KM1得电，接通工作电源到负载。当工作电源电压异常时，继电器失电释放，交流接触器KM1失电，切断工作电源；此时，交流接触器KM2得电，备用电源供电。（4）指示灯线路中设置4个指示灯（EL1～EL4），EL1用于指示工作电源电压正常的状态，EL2用于指示工作电源接通的状态；EL3用于指示备用电源电压正常的状态，EL4用于指示备用电源接通的状态。4.1.3双电源自动切换线路工作过程（1）单路电源带电当工作电源先通电时，交流接触器KM1线圈得电吸合，KM1主触点闭合，负载与工作电源接通；KM1常闭触点断开，交流接触器KM2线圈不能得电，KM2主触点处于断开状态，备用电源来电后仍然无输出。若备用电源先通电，交流接触器KM2线圈得电吸合，主触点闭合，负载与备用电源接通；KM2常闭触点断开，使交流接触器KA线圈不能得电吸合，KM1主触点断开，工作电源来电后仍然无输出。（2）工作电源供电，备用电源带电当工作电源突然失电，交流接触器KM1线圈失电，KM1主触点断开，KM1常闭触点闭合使交流接触器KM2线圈带电吸合，交流接触器KM2常闭触点断开，交流接触器KM1线圈失电，工作电源无输出；KM2主触点闭合，负载与备用电源接通。当工作电源恢复时，由于交流接触器KM2常闭触点处于断开状态，使交流接触器KM1线圈不能得电，KM1主触点处于断开状态，工作电源仍然无输出，仅作为备用，备用电源继续供电。（3）备用电源供电，工作电源带电若备用电源突然失电，交流接触器KM2线圈失电，KM2主触点断开，备用电源无输出，KM2常闭触点闭合，交流接触器KM1线圈得电，交流接触器KM1常闭触点断开，交流接触器KM2线圈失电，备用电源无输出；KM1主触点闭合，工作电源供电。当备用电源恢复时，由于交流接触器KM1常闭触点处于断开状态，使交流接触器KM2线圈失电，KM2主触点处于断开状态，备用电源无输出，仅作为备用，工作电源供电。4.1.4双电源自动切换线路电器选用根据第3章计算所得三相交流电源线电流为41.18A，考虑裕量，选用63A规格的交流开关器件。所选用电器设备见表4-1所示。表4-1双电源自动切换电路电器一览表序号名称符号型号/规格数量备注1断路器(工作交流电源通断)QF1NM1-63S/31线圈电压220V2断路器(备用交流电源通断)QF2NM1-63S/31线圈电压220V3交流接触器(工作电源切换)KM1CJX2-651114交流接触器(备用电源切换)KM2CJX2-651115继电器KAJZX-22F/2Z+CZY08A1线圈电压220V6工作电源电压正常指示灯EL1ND16-22D17工作电源通断指示灯EL2ND16-22D18备用电源电压正常指示灯EL3ND16-22D19备用电源通断指示灯EL4ND16-22D14.2驱动电源供电线路设计4.2.1驱动电源供电线路工作原理驱动电源采用4+1备份方式为上行、下行滑动门两部分供电。上、下行供电线路上分别设置4路断路器开关，每一路断路开关为每节车厢的同一个门提供驱动电源。驱动电源供电线路如图4-3所示。图4-3驱动电源供电线路示意图（1）DC110V驱动电源线路DC110V驱动电源采用4+1备用方式，5个驱动电源模块并联接入驱动线路母线上。（2）上行侧屏蔽门驱动电源线路1）QF11为上行侧总断路器，控制整个上行侧屏蔽门驱动电源供电线路的通断，同时具有过载保护和短路保护的功能。2）QF12为上行侧支路断路器，控制上行侧1、5、9、13、17、21号屏蔽门驱动电源供电线路的通断，同时具有过载保护和短路保护的功能。3）QF13为上行侧支路断路器，控制上行侧2、6、10、14、18、22号屏蔽门驱动电源供电线路的通断，同时具有过载保护和短路保护的功能。4）QF14为上行侧支路断路器，控制上行侧3、8、11、15、19、23号屏蔽门驱动电源供电线路的通断，同时具有过载保护和短路保护的功能。5）QF15为上行侧支路断路器，控制上行侧4、8、12、16、20、24号屏蔽门驱动电源供电线路的通断，同时具有过载保护和短路保护的功能。（3）下行侧屏蔽门驱动电源线路1）QF21为下行侧总断路器，控制整个下行侧屏蔽门驱动电源供电线路的通断，同时具有过载保护和短路保护的功能。2）QF22为下行侧支路断路器，控制下行侧1、5、9、13、17、21号屏蔽门驱动电源供电线路的通断，同时具有过载保护和短路保护的功能。3）QF23为下行侧支路断路器，控制下行侧2、6、10、14、18、22号屏蔽门驱动电源供电线路的通断，同时具有过载保护和短路保护的功能。4）QF24为下行侧支路断路器，控制下行侧3、8、11、15、19、23号屏蔽门驱动电源供电线路的通断，同时具有过载保护和短路保护的功能。5）QF25为下行侧支路断路器，控制下行侧4、8、12、16、20、24号屏蔽门驱动电源供电线路的通断，同时具有过载保护和短路保护的功能。这样的线路设计其主要原因是，如果出现一路开关跳闸故障仅能影响每个车厢的一套门的开关，其他门不受影响，能正常开关上下乘客。4.2.2驱动电源线路电器选用驱动电源上行、下行侧总电流为72A，每条支路为18A，考虑裕量，采用国产正泰系列产品见表4-2所示。表4-2驱动电源线路电器一览表序号名称符号型号/规格数量备注1断路器QF11、QF21NM1-80S/32用其中两极2断路器QF12～QF15、QF22～QF25NBE7-D25/28两极4.3控制电源供电线路设计4.3.1控制电源供电线路工作原理地铁屏蔽门控制系统控制电源为DC24V、监控用控制电源为AC220V。（1）DC24V控制电源线路DC24V控制电源电源采用1+1备份方式为PSC、IBP、SIG、PLC、上行侧前端门PSL1、后端门PSL2、下行侧的前端门PSL3、后端门PSL4供电。供电线路分成三路，分别控制上行侧PSL、下行侧PSL、控制室设备及信号。DC24V控制电源线路电源供电线路如图4-4所示。图4-4DC24V控制电源供电线路示意图（2）AC220V控制电源线路AC220V控制电源电源采用1+1备份方式为控制屏柜照明、冷却风扇、计算机、显示器供电。AC220V控制电源供电线路如图4-5所示。图4-5AC220V控制电源供电线路示意图4.3.2控制电源线路电器选用（1）DC24V控制电源线路电器选用DC24V控制电源电流为41.67A，上行、下行侧PSL1～4电流不足10A，选用10A规格断路器；控制室支路电流小于30A，考虑裕量，采用国产正泰系列产品见表4-3所示。表4-3DC24V控制电源线路电器一览表序号名称符号型号/规格数量备注1断路器QF31、QF41NBE7-C10/22两极2断路器QF51NBE7-C32/21两极3断路器F32～QF33、QF42～QF43NBE7-C10/24两极4断路器QF52～QF55NBE7-C10/24两极（2）AC220V控制电源线路电器选用AC220V控制电源电流为4.55A，AC220V控制电源线路相关电器采用10A规格，采用国产正泰系列产品见表4-4所示。表4-4AC220V控制电源线路电器一览表序号名称符号型号/规格数量备注1断路器QF61～QF64NBE7-C10/24两极

第5章双电源切换装置的维护5.1设备维修从PC级与CB级2类双电源切换装置的分析不难得出结论：PC级双电源切换装置的可靠性更高。但是不能直接选用PC级的双电源切换装置，主要是因为铁路上的通信设备和消防设备大多为单相负荷，而PC级的双电源切换装置目前市场上成熟的产品均为3级和4级的型号，如果强制选用PC级双电源切换装置，就要更换自闭贯通变压器下的供电开关及电力电缆，将单相改为三相。由此将会引起2个问题，一是在施工时要明确三相引入后选用其中具体哪相供电，以免引起变压器三相不平衡；二是会引起投资剧增，三相电力电缆的投资远大于单相电力电缆的投资，不满足经济性要求。而目前通信设备负荷多为48V直流设备，消防设备负荷多为24V直流设备，双电源切换后电源变为直流供给用电设备。因此设备本身有处于浮充状态的电池，故对双电源切换装置切换时间无要求。此外，尽管《IEC62091固定式消防泵控制器》中规定消防泵用双电源切换装置只能够采用PC级，但是目前就所接触的设计铁路的消防设备几乎不涉及消防水泵，故与该标准并无冲突。通过上述分析，提出了以下解决方案。单相设备（中间站通信设备、消防）选用CB级2级的双电源切换装置，并在前端设置隔离开关，有利于日后的安全使用、维护及检修。图4-1为单相设备的双电源切换箱系统图。三相设备（通信站设备）选用PC级3级的双电源切换装置。由于原则上PC级的双电源切换装置自动转换开关电器不作为短路保护电器，只作为电源自动转换开关使用，因此前端应设置空气断路器保护。图4-2为三相设备的双电源切换箱系统图。图4-单相设备的双电源切换箱系统图图5-2三相设备的双电源切换箱系统图关于是否断中性线，在参阅了大量的文献后总结出，目前，业内普遍接受的结论是任何接地系统单相电源进线总开关应同时断相线和中性线，TN系统内三相电源进线总开关只断相线，不断中性线。首先，在三相系统中断开有关相线后，中性线电流自然消失，中性线过流问题不存在；其次，三相系统中性线触头导电不良难以发现，往往成为“断零”，导致单相用电设备烧毁，而单相系统中的“断零”不会产生该危险；此外，国内有关的防电击标准中，建筑物内的等电位联结都是必不可少的基本防电击措施，所有外露导电部分和装置外导电部分都处于同一电位，不存在电位差，检修人员接触中性线时不会遭受电击，TN-S（包括TN-C-S）系统建筑物内的中性线无需隔离；目前铁路建筑物设计中均采用TN-S（TN-C-S）系统，综上所述，CB级双电源切换装置选用2级型号，PC级双电源切换装置选用3级型号。5.2常见故障的排除（1）ATS自动装置常见故障：ATS主装置不动。在自动状态下，当主电源处于缺电状态，主电源恢复正常时，ATS不动作，有必要使用操作手柄手动将ATS主设备转为相应的工作位置。应注意主设备在“隔离”位置，然后进行操作。（2）常见的STS故障：滤波电容器的温度过高。每个STS有两个输入滤波器板（对应于两个输入）和一个输出滤波器板。在STS的实际操作中，大多数故障来自于滤波器中的薄膜电容。电容的参数对滤板的称为80度，压力300vac耐受温度（RMS）。总的来说，薄膜电容会导致烟雾、点火和其他故障，从而导致整个STS的输出。因此，有必要对薄膜电容器的温度进行检测。STS静态切换装置最适宜的工作环境温度是20-25度，正常的薄膜电容一般是18-28度。结合薄膜电容温度的实际检测，薄膜电容器表面温度达到35度左右，我们就需要密切注意并开始更换程序。温度在40度以上，也就是说，有可能发生故障，需要立即更换。（3）常见故障：it-switch开关具有一个输入无效报警的方式。当交换机没有一路报警时，现场处理必须首先检查，以确定它是主机还是基站故障。如果是主机，它将绕过可用的替代电源并替换主机。如果底座断开，则断开负载并更换底座。在实际操作中多it-switch输入故障是不可用的，研究发现，探索参数漂移采样变压器长时间运行后，输出电压的增加，会导致部分输入功率检测超出公差的道路，导致故障报警。经过多次试验，变压器的输出电压应在正确3.90v-3.95v左右。根据参数、变压器定制修复故障开关。5.3防范措施通过对事故原因的分析，分别对双电源开关装置和变频器采取了相应的防范措