鼎汉综合智能电源屏系统设计方案及说明精选Word文件下载.docx
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铁路信号产品正常工作环境条件
TB1447
信号产品的绝缘电阻
word.
TB1448通信信号产品的绝缘耐压
TB/T1528.1-2002铁路信号电源屏第一部分:
总则
TB/T1528.3-2002铁路信号电源屏第三部分:
继电联锁信号电源屏TB/T1528.4-2002铁路信号电源屏第四部分：
计算机联锁信号电源屏
TB/T1476铁路信号箱、架、柜外型其本尺寸系列
GB4942.2低压电器设施外壳防备等级
IEC-439
低压成套配电装置标准
GB4943-1995
信息技术设施（包含电气事务设施）的安全（idtIEC950
：
1991）
GB/T14048.1-1993
低压开关设施和控制设施总则（eqvIEC947-1:
1988
）
GB14048.2-1994
低压开关设施和控制设施低压断路器（eqvIEC947-2:
1988）
GB/T14715-1993信息技术设施不中断电源通用技术条件
TB/T2496-2000信号微机监测系统技术条件
GB7251.1-1997低压成套开关设施和控制设施第一部分：
型式试验和部分型式试验成套设施（idtIEC439）
GB/T17626.2-1998电磁兼容试验和丈量技术静电放电抗扰度试验（idtIEC
61000-4-2：
1995）
GB/T17626.3-1998电磁兼容试验和丈量技术射频电磁场辐射抗扰度试验（idt
IEC61000-4-3：
GB/T17626.4-1998电磁兼容试验和丈量技术电迅速瞬变脉冲群抗扰度试验（idt
IEC61000-4-4：
GB/T17626.5-1999电磁兼容试验和丈量技术浪涌（冲击）抗扰度试验（idtIEC
61000-4-5：
GB/T17626.6-1999电磁兼容试验和丈量技术射频场感觉的传导骚扰抗扰度试验
（idtIEC61000-4-5：
1996）
三、系统基本功能描绘
PZ系列铁路信号智能电源系统的主要功能是向上海地铁6号线的正线、控制中心车
辆段、及试车线的所有的信号系统设施（含信号机、电动转辙机、DCS轨旁设施、计轴设
备、设施室内的地区控制器、DCS设施、继电器、联锁设施等）供应稳固靠谱的交、直流
电源，注意特色以下：
高靠谱性：
所有元器件均降额使用，延长使用寿命；
电源模块采纳“1+1”或“N+1”
备份方式，保证了系统的高靠谱性。
适应性强：
1）系统整体散热设计，采纳自然冷却散热方式，同意工作环境温度范围为
－5℃～＋50℃，在没有空调的房间能靠谱正常运行；
2）超宽的同意工作电压范围（AC380/220V±
25％），特别合用于电网电压不稳固的电化区段；
3）同行业当先的防雷
技术，在多雷区可保障设施正常运行；
4）所有电源模块均采纳EMI滤波技术，对外电网带入的高次谐波进行有效克制，特别合用于27.5Kv网电；
5）电磁兼容达到国家A级标准，不影响其余电子设施的正常使用。
保护性好：
1）故障定位、故障信息中文显示；
2）除集中液晶显示外，所有电源模块均设有电压、电流、频次、相位数字显示装置，清楚直观；
3）电源模块可实现热机插拔，在线保护简单快捷；
4）电缆连结多采纳插接方式，节俭保护时间；
5）输入配电和输出配电采纳抽屉式插框方式，保护方便。
完美的自我保护功能：
1）输入过/欠压保护；
2）输出过压/限流/短路保护；
3）完美的雷击防备举措；
4）模块过温保护；
5）所有采纳阻燃电缆。
绿色环保：
1）高效率：
单个电源模块效率大于92%，整机系统效率大于85%；
2）高功率因数：
所有电源模块均采纳PFC（功率因数校订）技术，功率因数达0.99，减少前级供电系统的无功消耗，降低投资花费，减少营运成本；
3）低噪音：
采纳高频开关电源技术和自然冷却技术，防止了工频噪音和电扇运行噪音；
4）无污染：
采纳PFC技术，防止了模块内部高次谐波对外电网的污染，有效采纳EMI技术，电磁兼容性好。
智能监控：
监控系统采纳三级集散式监控方案，各级监控自成系统。
监控单元能及时显示电源系统的各项运行参数、运行状态、告警状态、设置参数、系统配置数据。
界面友善，拥有在线帮助、数据界限检查功能。
监控单元可对系统输入、模块输出模拟量进行遥测；
实现配电系统开关量、模块状态量等信号的遥信功能。
监控单元可依据收集到的数据对系统故障进行声光报警，产生相应的动作，同时能上报到后台主机。
用户可查经历史告警记录和目前记录。
四、系统集成方案
1、集成方案说明
PZ系列铁路信号智能电源系统主要由切换系统、电源模块、监控系统及防雷系统四
大多数构成，各个部分主要功能及技术指标以下：
输入切换单元
输入切换单元采纳在华为企业通信电源已经使用多年、证明靠谱的智能切换控制系
统，同时考虑到信号电源系统与铁路信号电源系统的差别性，在本电源屏的设计中两路
输入时采纳独到的“H－Y”型式配电方案，以下图：
3LQF2KM1
Ⅰ路输入
KM2QF1
UPS/稳压器
KM4
QF3
3L
Ⅱ路输入
KM3
两路输入原理图
此中QF2和QF3为手动切换空气开关，KM1-4为沟通接触器，QF1为单刀双掷开关。
当
两路输入均正常时，沟通接触器KM1、KM3吸合，KM2、KM4断开。
当Ⅱ路输入故障时，KM1、
KM4吸合，KM2、KM3断开。
当Ⅰ路输入故障时，KM2、KM3吸合，KM1、KM4断开。
这类方案保证切换单元工作的靠谱工作，改换、检修方便，切换单元做到了热备份，
同时具备了自动和手动切换功能，实现输出不中断。
QF1的作用主假如为故障应急和手动选择输入电源而设计的，一路切换系统故障使
UPS的供电离开故障的输入回路，选择此外一路供电。
输入电压颠簸范围为380V±
25%；
输入电源频次范围为50Hz±
6%。
拥有靠谱的输入电
源过压/欠压/断相/错相检测，拥有丈量电流、电压的功能；
此中过压检测范围为
0.9—1.3U（输入电压）、欠压检测范围为0.7—1.1U（输入电压）、丈量电压、电流精度小
于0.5%。
负载分派灵巧调整，除在企业内部设计中考虑均衡状况设计外，还能够依据现场情
况进行调整，使各供电回路做到三相均衡。
智能电源模块
系统的各个构成部分均采纳模块化构造。
直流模块采纳高频开关电源功率因数自动
调整技术（PFC技术），输出采纳自主均流“N+1”冗余配置，沟通转辙机模块输出采
用“1+1”电子互锁主备配置，提升系统靠谱性、灵巧性，实现系统的免维修，少保护；
改换模块时间小于1min。
采纳华为企业无损害热插拔专利技术（专利号：
99216547.4），其输出和输入都有
软起动和电流限制装置，带电插拔不会惹起系统输出电压的扰动。
高靠谱迅速保护以及特意设计的短路回缩特征，保证模块长久短路不会破坏，完美
的保护功能保证了系统与模块安全靠谱运行。
模块自己拥有独立的内嵌式CPU监控板，可自我监控模块的工作状态，进而成为一
个真实的智能电源模块。
模块工作的所有信息均可经过RS485口授输到监控模块，方便
后台及时监控各模块状态。
安规模块EMC：
经过信息家产部北京电话互换设施质量监察查验中
NO.EMC2001001查验。
防雷设计：
经过铁道部产质量量监察查验中心通信信号查验站查验。
电源模块采纳高效率设计，热消耗低，系统构造设计充足考虑了散热问题，能够做
到自然散热方式。
智能监控系统
监控系统采纳三级集散式监控系统，各级监控自成系统，下级监控保证在上司监控故障或不存在时能独立工作，产生告警信息；
上司监控能够对下级监控的工作状态和数据进行汇总办理。
第一级监控为模块监控和配电监控，监测模块信息和系统配电信息；
第二级监控为监控单元为电源系统的人机交互接口，对第一级监控数据进行汇总显示和故障定位；
第三级监控为全线电源的信息汇总。
拥有以下特色：
第一级：
模块监控和配电监控
每个电源模块都是一个智能单元，电源模块内有一块模块监控CPU板。
模块监控板的功能有：
①收集模块的输出电压、电流值②收集电源模块的工作状态，包含保护、故
障、工作/备用。
③显示该模块的保护、故障告警信息。
④经过RS485口与监控模块通信。
配电监控对整个系统的配电状态进行监测，达成输入、输出配电的数据收集、干结点输出控制、声光报警及通信等功能。
第二级：
监控单元
监控模块以INTEL企业嵌入式CPU为主控器，以RTOS（及时多任务操作系统）为系统平台，拥有以下功能：
1）显示与设置功能：
能及时显示电源系统的各项运行参数、运行状态、告警状态、
设置参数、系统配置数据。
全汉字显示，界面友善，拥有在线帮助、数据界限检查功能。
2）遥测、遥信功能：
监控模块可对系统输入、模块输出模拟量进行遥测；
实现配电
系统开关量、模块状态量等信号的遥信功能。
3）告警与记录功能：
监控模块可依据收集到的数据对系统故障进行声光报警，产生
相应的动作，同时能上报到后台主机。
告警分为紧迫告警、一般告警和不告警三种级别，
用户可依据实质状况设定告警级别，并可为每种告警种类设定对应的继电器输出，也可
设为无继电器输出。
用户可查经历史告警记录和目前记录，历史告警记录包含告警种类
名、发生时间、结束时间，目前记录中则只有告警种类名和发生时间，显示次序按发生
时间的先以后显示。
历史告警记录按循环储存方式保留最多100条，高出100条则自动
消除最旧的告警记录。
4）通信功能：
监控模块拥有与后台主机和下级设施通信功能。
与后台主机的通信支
持MODEM、RS232、RS485/RS422等方式，与下级设施的通信支持RS485方式。
5）故障回叫：
在设有监控后台的电源系统中，当系统发生紧迫告警时，监控模块通
过MODEM向监控后台发出告警信息。
用户可设置回叫次数、回叫时间间隔、回叫电话号码（最多三组），设置时一定经过密码校验。
6）干结点输出功能：
监控单元拥有7个干接点信号输出，当系统发生任何告警时，用户可依据需要设置成此中一个干接点信号输出。
第三级：
远程监控
电源系统采纳RS422、RS485、RS232和Modem串行接口，经过适合的组网方式能够对全线电源进行集中监测。
控制中心集中监测系统工作站对全线智能电源屏、UPS的工作状况进行远程及时动向监测和管理。
采纳计算机及通信网络技术对系统各输入、输出回路
的电压、电流开关量进行全面监测，并能以图像、表格、文字说明等方式在电源屏长进行显示。
这类分别分级监控系统使各构成单元（电源模块、防雷单元、配电单元等）拥有智
能化功能，在电源系统发生集中监测故障时各个模块单元仍旧能够实现自我监测、告警。
比如电源模块故障和系统配电故障除能够上司监控中报告外还能够经过自己表现告警信息。
输入输出防雷单元
本智能电源屏输入输出采纳完美的防雷系统，同时考虑信号设施复杂的工作环境，
系统给室外设施供电的输出也设有一级输出防雷，保证系统在恶劣的环境下靠谱工作，
防雷系统以下列图所示：
模块
3L+N
负载
检测探头检测探头
检测探头
C级防雷D级防雷输出防雷
系统输入、输出可蒙受8/20μs电流冲击波20kA，20次；
8/20μs电流冲击波40kA，
1次。
C级防雷采纳DEHN企业防雷器，D级防雷采纳由华为企业专利技术设计的防雷器。
2、各站电源屏机柜构造表示图
PZDT-00216OCC
控制中心ATS电源设施
PZDT-00216FS-A
正线集中站电源设施
PZDT-00216FS-B
正线非集中站电源设施
PZDT-00216TT
试车线
PZDT-00216MT
维修培训中心
PZDT-00216DE
车辆段
PZDT-00216DP
泊车场
五、系统工作原理
系统工作原理图（以正线设施集中站为例）：
系统工作原理说明：
我司电源屏拥有综合化，模块化，智能化，网络化等特色，知足铁路信号系统对设施先进性，靠谱性，安全性的要求。
其主要功能包含两路市电切换、稳压输出、分路输出以及防雷等。
其工作原理是：
两路外接沟通电源经过防雷单元后进入输入切换单元，今后再经过一级防雷进入UPS，经过UPS进入交、直流模块，模块的输出进入交、直流输出配电单元，沟通模块经过隔绝
变压器隔绝后给信号设施供电，直流模块内部高频隔绝后输出给信号设施供电。
在输出端有多种保护监控功能单元，全面保护信号设施安全。
电源屏的监控系统采纳三级集散式监控方式，交、直流配电和模块内均设有CPU监控板，负责对各自状态进行监测和告警，并与系统的监控模块通信，监控模块经过RS485接收交、直流配电和模块的运行信息并进行相应的办理，监控模块还可经过RS485、RS232、RJ45等方式连结当地计算机，并可经过MODEM或RJ45网口联接监控中心，实现信号电源
的集中监控组网。
六、系统容量大小
上海地铁八号线各站配置容量以下：
序
设施名称
型号规格
单
数
备注
号
位
量
1
智能电源屏
套
2
PZDT-00216FS-A套
9
3
19
4
5
6
7
七、系统主要接口参数及通信协议
外面接口
外面通信接口共七个：
串口1：
RS485/RS422接口，微机监测仪或其余智能后台；
串口2：
RS232接口，连结后台主机；
串口3：
连结MODEM；
串口4：
RS485/RS422接口，连结配电监控板；
串口5：
RS485/RS422接口，智能稳压单元和UPS；
串口6：
RS485/RS422接口，连结电源模块；
串口7：
RS485/RS422接口，环境监测仪或其余智能设施。
干结点接口
电源系统还供应大批的干结点信号以供告警指示及其余监测设施需求。
系统状态-系统正常/故障
供电状态-市电/UPS
UPS电源电压-正常/故障
信号机电源状态-有电/断电
转辙机电源状态-有电/断电
直流60V计轴电源状态-有电/断电
直流24V继电器电源状态-有电/断电
UPS电源状态-正常/故障
信号机电源-白日供电/夜间供电
Ⅰ路市电状态-正常/故障
Ⅱ路市电状态-正常/故障
PIIS（游客导游牌）电源熔丝状态-正常/断丝
协议
监控模块的各串口的通信协议参照了原邮电部1998年实行的《通信电源和空召集中监
控系统技术要求》暂行规定，及新协议议论稿中的一些规定，并使协讲和格式一致，切合标
准化习惯。
八、近似系统成功运行的简单介绍
领域获得宽泛应用，累计销售790余套，投入营运500余套，产品的技术先进性、质量
稳固性获得全路的广泛认同。
PZDT系列城市轨道交通电源屏已经成功应用于在城市轨道交通项目中，接踵为上海
地铁五号线、一号线北延长、一号线富锦路泊车场、二号线西延长、八号线及七号线停
产场项目；
为广州地铁一号线、二号线、三号线、四号线、五号线项目；
北京地铁四号
线、十号线；
深圳地铁一号线、四号线项目、长春轻轨一期项目，接踵配合的信号主设施供应商包含：
此外我企业参
与建设的城市轨道交通项目还有：
上海市明珠一期、明珠二期、上海市城市轨道3号线北
延长项目。
企业职工从产品设计、施工调试和售后服务对城市轨道交通有深入的理解。
详尽的客户名单请拜见《近五年的销售业绩》。
九、系统的主要技术性能指标
1、系统性能参数
整机效率：
≥85%（负载电流30%～100%）
功率因数：
≥0.99
使用寿命：
适合保护，不小于15年
音响杂音：
≤55dB（A）
绝缘电阻
当温度为15~35℃时（相对湿度45%~80%）的天气条件下，整机输入、输出端子对地的正常绝缘电阻值不小于25MΩ，输入对输出端子绝缘电阻值不小于25MΩ（直流500V状况下）。
经过交便湿热试验后，其湿润绝缘电阻值不小于25MΩ。
2、高靠谱性
PZ系列电源屏构造保护等级切合IP20。
系统设计切合国际安全标准-EN60950。
经过
国家批准实验室认同委员会（CNACL）受权实验室：
信息家产部通信计量中心进行的电磁
兼容试验，达到工业产品要求的A级标准，切合地铁环境中多种电子设施集中安装使用对
电磁兼容性的要求。
PZ系列智能电源屏系统地考虑安全性设计，确实保证系统的安全靠谱。
从技术和工
艺方面多角度考虑了安全需求。
依据铁道部对信号电源系统的相关标准和国际电工委员会低压电器相关标准生产，
PZ系列电源屏已于2001年6月经过了铁道部的科技成就判定。
PZ系列电源屏直流电源模块均采纳“N+1”均流并联方式，保证系统的高靠谱性。
目
前该系列电源屏已成功应用于全国各铁路局和城市轨道交通项目。
系统设施的MTBF（均匀故障间隔时间）超出15年；
MTBFS（均匀无运行故障间隔时间）
超出20年，即系统全寿命周期为20年。
3、可保护性
PZ系列电源屏采纳模块化构造设计，重点环节采纳备份设计思路，电源模块采纳华
为企业无损害热插拔专利技术（专利号：
99216547.4），其输出和输入都有软起动和电流
限制装置，带电插拔不会惹起系统输出电压的扰动，防止了输出扰动带来的负载损害。
在线改换时间小于1min，模块采纳“N+1”或“1＋1”冗余配置，保护模块时能够不中断
输出供电，保护快捷方便。
系统构造工艺也保证了保护的方便性。
4、可扩展性
PZ系列电源屏采纳模块化设计思路，硬件构造能够积木式搭建扩容。
集中监测主机
软件也采纳模块化设计，运用嵌入式CPU、时实操作系统，储存容量和办理能力能知足64
个模块的监控能力，集中监控能监控255个电源系统，以知足电源系统的扩展需要。
5、电磁兼容性
本智能电源屏能靠谱克制自我产生的电磁扰乱。
电磁辐射应不超出能够接受的向外辐射电平。
电磁兼容应知足GB/T17626、GB9254—88A级、TB/T1528.1要求的标准。
1）端口压降
模块内部设计有输入端口放电电阻，保证端口安全
2）尖峰、浪涌
模块输入端设计有汲取电容和压敏电阻，可有效的去除浪涌电压的影响。
3）共模差模
典型的两重抗共模、差模电路，去除环境扰乱、噪声扰乱及传导扰乱。
同时能够防止电网和模块之间的互相扰乱。
4）静电
机柜外壳经过喷塑绝缘，且内部电路与外壳的开孔留有足够的空间，模块机箱接地优秀，整个机柜电器连结障蔽，能够有效阻挡静电放电的发生；
5）EMC、EMI
电源屏系统经过了信息家产部质量监察查验中心EMC、EMI检测，模块内部PFC电
路的设计可有效供应功率因数的同时防止了供电与设施之间的互相扰乱。
6、过电压、过电流保护
系统输入电压高出系统输入范围时，系统自动切除该路输入电源，保护电源设施；
系统输入的过电流保护功能经过断路器实现。
电源模块自己拥有过电压、过电流保护功能。
当模块输入过电压时，模块自动关机，
当电压恢复正常时自动开机；
模块输出电压高出过压保护点时，模块自动关机（需要人
工恢复），切断对外面的电源供应，保障自己的安全；
模块输出电流高出额定值时，即进
入限流输出状态，输出电
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