浅谈地铁通信电源系统的施工控制

赵文哲/武汉地铁集团有限公司

浅谈地铁通信电源系统的施工控制

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地铁通信电源系统是保证通信各系统正常工作的必要条件，通信电源系统必须安全可靠。本文分析了地铁通信电源系统的构成，并探讨了其施工控制措施。

地铁通信；UPS；蓄电池

一、地铁通信电源系统的构成

（一）交流自切配电柜

交流自切配电柜主要用作交流电源的转换和配电用。交流自切配电柜通过模块化双路电源自动切换装置对两路外供交流电源进行自动/手动切换，具有可靠的电气联锁和机械联锁功能，并具有延时装置，延时0～30秒可调。交流配电柜的多路负载分路对输出电源进行分配，输出至各通信子系统设备。交流配电柜上安装液晶显示屏，能显示电源的三相电压、负载电流情况和告警信息。配电柜具有过压、欠压、过流、防雷和浪涌吸收保护装置。交流配电柜同时具有自诊断功能，当电源出现故障时进行声光告警，并能提供本地和远端监控的通信接口。

（二）UPS

地铁通信电源一般采用静止型在线式UPS,它由整流器、逆变器、静态开关、自动/手动旁路开关和监控模块组成。UPS的安全控制包括对电压涌动的抑制、低压提升和蓄电池寿命保护等。

（三）直流高频开关电源

直流高频开关电源由整流模块、监控模块、直流配电单元等组成。同UPS电源一样,直流高频开关电源有自己的蓄电池组,以确保交流电出现故障时,蓄电池能提供一定时间的能量。

（四）蓄电池

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目前,地铁通信基本采用阀控式全密封免维护铅酸蓄电池。一般密闭电池都设有安全阀和防酸片,自动调节蓄电池内压,防酸片具有阻液和防爆功能,其安全点就在于保证蓄电池容量及寿命。

（五）监控系统

由于通信电源室均无人值守,有些城市地铁为方便管理,将轨道监控上的电源和环境监控结合起来,设置车站(场)环境监控系统,由控制中心对各车站、车场通信房屋实施集中监控。主要对低压配电柜、UPS输出的各项参数,机房的空调,温度、湿度、水浸、门禁、非法入侵等进行监控。

二、地铁通信电源系统的施工控制

（一）交流自切配电柜施工

1.设备基础安装

在基础槽钢安装位置的两侧地面上每隔1米植入基础支撑一处。焊点及基础支撑均应先刷一次防锈漆，然后再刷两遍富锌漆。对于湿度较大的地下站设备间，槽钢基础的焊点及基础支撑除做衣裳处理外，还应再刷一层封闭漆。

2.柜体入位

采用电磁式设备导向轮进行安装。电磁电源选用18V直流蓄电池；铁芯直径2cm；导线截面1.5mm²；万向轮4个。将铁芯用导线缠绕后漆包，固定于万向轮上，每两个万向轮为一组接入电源。将两组电磁导向轮分别固定于设备底部，接通电源，使导向轮与设备可靠固定。在基础槽钢前铺设跳板，将设备推拉至安装位置，根据施工设计图纸的距离要求调整设备。调整完成后，分先后断开两组导向轮的电源，完成柜体入位。在柜体全部入位后，用1000V绝缘电阻表对柜体进行绝缘测试。最小绝缘阻值不得小于2MΩ。

3.母排安装与柜体固定

母排连接时应用毛刷除去母排上需要连接表面上的氧化膜；利用扭力扳手，用40Nm的力矩锁紧母排螺母。

柜体固定分为柜间固定和柜体与基础固定两部分内容。其中，柜体与基础固定是柜体固定的主要操作内容。柜体与基础固定首先，在设备内部的四角找到基础槽钢肋部，在其上方安装配电柜固定压板。然后，以压板为模具，分别用电钻在绝缘板和槽钢上打4个∮10.5的孔。最后，利用攻丝钻头对已有孔洞进行攻丝，并用吸尘器清理打孔及攻丝所留下的铁屑。完成上述工序后，将安装螺栓套上尼龙套管及绝缘压板，对柜体进行固定安装。

4.安装绝缘处理

在柜体安装完成后，用吸尘器对配电柜内部进行二次清理，施工中遗留的金属废料、铁屑及灰尘应作为重点清理对象。清理完成后，除去绝缘板上表面的保护膜，再用无水酒精对绝缘板进行二次清理。最后，用1000V绝缘电阻表对柜体进行绝缘测试。最小绝缘阻值不得小于2MΩ。

（二）UPS施工

根据UPS设备容量选择和型式选择的不同，UPS的体积和重量有较大差别。以100kVA采用工频机的UPS为例，由于UPS内部有输入、输出隔离变压器，UPS的设备重量大约为1吨左右，加上外包装则有大约1.2吨。设备外形尺寸大约为0.9米宽、0.9米深、2米高。按集中UPS系统应尽量靠近负荷中心设置的原则，一般情况下应将本系统设备房设置在站厅层，如此大而重的设备在站厅层设置，在运输过程中的相关问题不得不重点考虑。工程实施中，一是要注意设备运输路径的问题，视车站建筑情况，决定是否需要设置吊装孔，如设置吊装孔，则需要特别注意设备到货时间与土建建设工期的协调，避免设备到现场时，土建的吊装孔已经封堵的情况。如果设备由出入口运输，设计过程中需注意相关通道门和通道本身的宽度，要保证运输要求；第二要特别注意运输过程中特别是下楼梯过程中，运输方式的选择和运输人员的人身安全，防止设备跌落发生安全事故。

关于进线电缆、馈线电缆问题。如集中UPS系统UPS容量选择在100kVA及以上容量的UPS，由于进线电缆较粗，如电缆采用下进线方式，由于电缆需要在架空地板下进入，而架空地板高度一般不超过300mm，无法满足电缆转弯半径的要求，如提高架空地板高度，则房间的上部空间会更加紧张，同时，地板高度提升，也会使门口阶梯增多，占用房间面积。因此，建议UPS进线电缆采用上进线方式。馈线电缆由于电缆截面较小，理论上上出或下出皆可，但考虑到方便馈出电缆走线，建议采用上出方式为好。

综合管线的配合中应落实设备室内的风口位置没有位于设备上方，否则将影响设备安全使用，甚至验收时无法通过。因此在土建配合过程中应把设备布置得相对准确一些，这样在综合管线配合时可以减少工作量。由于集中UPS系统给各用电负荷一般是两路电源，为保证配电电缆的可靠性，减少电缆线路通道上的其他故障影响弱电系统正常运行，在有条件的情况下，两路电缆宜走不同路径到达各系统配电箱处。

（三）蓄电池组安装

做好蓄电池外观检查：铭牌，合格证清晰，符合标准。蓄电池的生产日期、品牌、容量符合要求。型号、规格、阻燃性能符合设计要求。蓄电池槽、盖等材料具有阻燃性。蓄电池编号正确，粘贴整齐牢固。正、负极性正确，极性及端子有明显标志。·蓄电池清洁干燥无污迹。外壳无裂纹，密封良好，无变形。极柱无变形、损坏、锈蚀。排气阀部件齐全，无破损，无酸雾逸出。

蓄电池架间距符合设计要求，便于蓄电池安装、维护和测量。每层蓄电池安装不超过两列。蓄电池架牢固可靠，不得凹陷变形。蓄电池架无损坏，锈蚀。可靠接入地网，接地处应有防锈措施和明显标志。蓄电池安装平稳、均匀、整齐。电池组与电源之间距离越近越好，层间连线、输出线越短越好。

电池连接件中的螺栓、弹簧片、平面垫片、采样端口处等，不推荐使用油基性防绣脂。接线端口及线夹要用合格件，不得使用未经镀铅的黄铜圆锥型线夹，不得在电池极柱与接线端口间加垫片。层间连线应选用阻燃、耐压450V、耐酸、耐高温70℃以上的合乎标准的多股软线，配置的线径应与电池的容量匹配。电池连接导线宜采用电池厂家的专用导线和接头。电池间留有不小于15mm的空隙。电池层间要留有不小于150mm高度。并联时每组电池到负载的电缆线最好等长度。不提倡电池组并联使用，在并联使用情况下尽量在二组以内。不同容量、不同品牌、不同厂家的蓄电池不得并联，并联电池的生产批次限定在半年以内。

[1]张乃国.UPS供电系统应用手册[M].北京：电子工业出版社，2012.