地铁车站中EPS电源应用的若干问题

贾维聪

（西安市轨道交通集团有限公司运营分公司，陕西 西安 710000）

0 引 言

地铁的EPS电源设备，通常情况下安装在照明配电室内，主要负责为设备区、站台、站厅公共区、区间隧道的应急照明以及安全疏散指示照明供电。随着近年来我国各大城市地铁线路的相继开通，使得更多的人们将地铁作为出行方式的首选。地铁作为人员密集公共区域，一旦发生紧急情况或供电停止，便会对人员人身财产安全造成威胁，甚至造成巨大经济损失。在《地铁设计规范》中对于车站的应急照明一级负荷予以了明确要求，且应该采取双电源双回线路供电的方式，并且还需在此基础上增加应急电源[1]。目前，我国地铁在地下大面积空间中并不适用于分散式电源的应急照明，原因在于该种方式会在一定程度上影响维护工作以及运营管理，同时也会增加维护成本。因此，通常采取的是EPS电源方案，但该种方式在实际应用中也存在一定问题，现就对问题进行主要分析。

1 EPS电源系统及工作原理

1.1 电源系统

EPS主要指的是根据事故与应急照明、消防设施等一级负荷供电设备的需要而构成的电源设备，其在地铁的应用中主要是作为疏散指示以及事故照明的供电设备。根据车站建筑所划分的防火区域中，分别于站台以及站厅照明配电室分别设置EPS电源装置，供电方式则是由EPS电源从车站变电所两段低压母线引来的两路电源。车站的应急照明在正常情况下是由EPS交流旁路予以供电，在发生事故时，则是经逆变器的EPS后备蓄电池予以供电，因而对于该蓄电池的容量而言，其需要满足事故发生过程中应急照明供电1.5 h[2]。

EPS主要组成部分为充电机、蓄电池组、逆变器（带输出隔离变压器）、互投装置以及系统控制器等。在这些组成部分中逆变器作为核心，其主要作用是指当面对市电异常状况时，需将蓄电池组中所存储的直流电能直接转换成为交流电输出，从而供给负载设备一个稳定且持续电力。互投装置主要功能在于确保负载能够顺利地在市电与逆变器输出之间进行切换；充电机主要功能便在于市电输入正常时，适时地为蓄电池组充电。系统控制器主要功能在于实时控制整个系统，还可根据故障报警信号发出以及接收消防远程联动控制信号，并且能够由上位机通过标准通信接口来实现EPS系统的远程监控。

1.2 工作原理

正常情况下，应急照明EPS电源装置由变电所的两段交流低压0.4 kV母线各供一路三相电源，当主用电源故障时，由进线电源自动投切装置进行控制，备用电源自动投入，保证一路电源的正常工作，蓄电池处于浮充状态；当双路进线电源故障时，自动切换装置动作，应急照明电源装置的电池组通过逆变器向应急照明与疏散标志照明设备供电。交流进线电源从故障状态恢复正常时，逆变器自动退出运行，应急照明负荷和疏散标志照明由交流低压0.4 kV母线供电，同时充电器向电池组充电，电池组充电完成后，充电器应自动调整电压向蓄电池浮充电[3]。

2 EPS电源在地铁车站应用中的问题

2.1 EPS电源选型

首先是EPS电源的容量问题，在针对不同地铁车站选择EPS电源时，设计人员需要对地铁车站实际负荷需求量予以充分考量，并针对其进行科学合理设计核算，从而保证EPS电源合理选择，防止日后紧急情况时出现因EPS电源容量不足而进行扩容的情况。其次是电池品牌型号，目前EPS电源使用电池容量与型号较多，供货厂家也较多，选用放电性能好，放电曲线好，经久耐用的可靠的电池是重中之重。所以应该选用国际或国内知名大品牌、设计使用寿命10年以上、电池低故障率，长寿命等特点的电池来保证EPS电源运行可靠。再次是负载能力及设备结构布局，良好的设备过载能力、逆变效率也是对设备的一个重要考验，合理的元器件布局和间隙有助于后期的维护[4]。最后是EPS设备切换时间选择，极短的切换时间以便于其能够更好地适合地铁车站反应需求，一般EPS设备的市电供电转应急供电切换时间小于等于3 ms，针对不同地铁车站照明灯管类型，其也具有不同的电源负载切换时间要求。

2.2 电源安装

EPS电源设备安装在车站内，而地铁车站位于地下，专业接口多、安装参与人员多，环境封闭，空间有限、地下位置复杂，照明等条件局限，因此对施工组织和设备的安装技术提出了较高要求。相关人员在距离地面几十米处的地下开展应急电源安装工作，为确保施工质量要求安装人员具有专业的安装技术，同时还能够有效地克服在地下深谙环境下作业的困难。确保设备按照设计、规范要求安装是重点把控的方向，同时在安装的过程中，成品保护、防尘、防潮也是重点。从设备到场验收、安装、调试等各个环节均要进行严格的控制，确保设备达到设计预期，从而保证地铁车站正常的供电照明。

2.3 后期维护

由于地铁具有较为特殊的地理位置，若其发生紧急供电事故，且同时EPS电源出现质量问题，则通常无法安排相关人员对其进行及时维修工作，从而在很大程度上影响地铁车站的正常运营。因此，还需要进一步加强电源后期维护工作。若为EPS内部故障，则可借助万用表进行检测。一旦是蓄电池与断路器出现问题，则EPS会对故障部位进行直接报警显示[5]。然后再通过检查逆变模块脉冲信号接入端的两端是否被击穿来确定其是否遭到了损坏，若一切正常则需对控制板输入电源电压正常与否进行检查。若为外部故障，市电电压偏低或不稳时需在EPS电源前加增稳压电源；卸下负载超载部分或对EPS功率进行扩容；重新纠正市电相位错相或缺相状况；排查输出线路的短路点。

3 结 论

现阶段，地铁在我国的城市交通枢纽中占有重要位置。EPS电源作为地铁车站紧急照明系统的重要装置，能够为地铁紧急情况提供正常供电照明。这就要求在今后工作中需对EPS电源型号进行科学合理的选购，对EPS电源进行正确的安装，并对EPS电源进行及时的后期维护。