轨道交通通信和信号电源合设方案

王小军

（比亚迪通信信号有限公司，广东 深圳 518000）

1 现状分析

在轨道交通行业，通信和信号系统设备都属于一级负荷中的重要用电负荷，线路常规配置方案分别为采用2路市电供电，同时配置双机（或单机）UPS电源设备以备在市电停电后设备工作一定时间，UPS电源设备主要用来保证市电停电后做线路异常信息传输、应急事件处理和消防应急处理等。不同的是通信和信号电源系统由于供电范围和供电制式均不相同，导致通信电源配套通信配电柜、信号电源配套信号电源屏、电源分布式设置。本文即在此基础上描述如何将通信和信号电源系统的UPS合设，减少重复建设。

2 现有分布式电源方案

2.1 通信电源系统方案

轨道交通通信电源系统一般采用单机（或双机）UPS供电，通过配电柜对终端设备直接分配交流电源，终端供电电压等级统一为AC220 V，少数如电话、传输等设备采用直流供电系统一般在终端侧配置电源适配器。通信电源系统供电制式比较单一，通信配电柜内部仅需要做母线电源分配即可。图1为通信电源系统图。

图1 通信电源系统图

2.2 信号电源系统方案

轨道交通信号电源系统一般采用双机（或单机）UPS供电，通过电源屏对终端设备分配供电，一般信号系统供电需求有AC220 V、AC110 V、DC24 V、DC24-60 V等多种制式。由于终端电源制式需求比较复杂，信号电源屏需要做隔离、降压、交直转换等多种模块。另外，信号系统终端设备一般都参与到行车控制，直接关系乘客人身安全，终端供电多采用冗余供电模式（交流电源采用2路隔离变压器分别供电，直流电源采用交直转换后并线输出），确保信号终端设备高可靠性供电要求。信号电源屏供电制式复杂，内部模块设备数量众多，占用空间较大，需要多台机柜组合使用。图2为信号电源系统图。

图2 信号电源系统图

3 集成一体化电源系统方案

方案1：信号电源整合通信电源方案

在信号电源系统基础上改造信号电源屏，在信号电源屏内交流母线直接引出多路AC220 V空开，输出给通信设备供电。此方案可以节省一套UPS和通信配电柜设备，主要适应于通信终端供电需求路数较少的车站站点，如图3所示。

方案2：通信电源整合信号电源方案

在通信配电柜引出2路供电空开（1路来自UPS母线、1路来自市电母线）供信号电源屏取电。此方案可节省一套UPS设备，主要适用于通信终端供电路数较多的通信中心或车站的站点，如图4所示。

图3 通信整合信号电源系统图

方案3：双机UPS电源系统优化方案

采用UPS双机供电方案，UPS1供电范围为通信和信号所有设备，UPS2供电范围为信号设备，信号电源屏采用双母线供电，UPS1和UPS2分别给信号电源屏2条母线供电。此方案针对通信单机和信号双机供电优化，正常使用时通信和信号终端分别由2台UPS供电，UPS1作为信号UPS2故障时的备用电源设备。此方案可以节省1套UPS，降低UPS配置容量，同时解决了信号电源屏的高可靠性需求和通信电源的一般需求，如图5所示。

图4 信号整合通信电源系统图

4 结 论

本文3种方案均可实现通信和信号电源合设，具体方案选用还要根据现场情况具体实施。方案1和方案2同时适用UPS单机或双机配置，方案3仅适用于通信UPS单机、信号UPS双机配置需求，考虑系统架构简化建议优先采用方案1或方案2。

系统设备节点的增多会导致系统运行故障率升高，因此通信、信号电源一体化高度集成的供电方案是行业发展的方向。但这3种方案还是在现有通信、信号规范基础上优化的功能合设方案，如果通信和信号电源在规范上做到统一，那么弱电电源系统可以做到完全统一设计，而不需要使用本文功能合设方案。