浅谈北京地铁屏蔽门直流电源系统的试验方法

线路测试及自动重合闸原理丁光发（武汉市轨道交通有限公司武汉 430030）摘要：阐述了直流馈线开关柜的线路测试与自动重合闸原理关键词：线路测试；自动重合闸在城市轨道交通直流牵引供电系统，牵引所的直流馈线开关柜一般均带有线路测试及自动重合闸装置。

有此装置：当每日晚间仃止运营将直流快速断路器（下面简称HSCB）跳闸后，在次日凌晨HSCB合闸送电前，可以对接触网线路正常与否先作一番测试，若有异常情况早发现可及时处理；由于车辆牵引电气设备的偶发故障及户外接触网因意外原因接地造成短路，致使HSCB 跳闸，为防止在接触网存在短路情况下，因盲目性合闸有可能造成故障扩大，或HSCB主触头烧损，或整流器元件损坏等情况的发生，在HSCB跳闸后能通过先自动判别故障性质，再确定是否自动重合——是过载或瞬时性的短路故障己消失允许重合，若短路故障未消除则不重合。

我公司一号线一期工程，牵引所的直流开关柜手车部份，即HSCB装置（含SEPCOS微机控制和保护系统）係成套从瑞士赛习龙公司引进，对其线路测试及自动重合闸装置，仅拫据制造商提供的简单说明书，弄清原理是比较困难的。

为此，本着弄清原理，筆者拫椐调试中的实践摸索及自己过去曾从事过这方面工作的研制经验，绘制了“接入线路测试旁路装置的等效电路”及“线路测试与自动重合闸的配合示意图”等5幅图，下面将对“线路测试与自动重合闸原理”的个人理解写成文章供从事城市电气交通供电专业的同行们参考。

1 判别牵引网线路短路与否的原理 接入线路测试“旁路装置”的等效电路如图1所示。

图中：K c ——测试接触器；R c ——测试电阻，1K Ω可变电阻：R q ——电压取样电阻，100Ω可变电阻；B u ——电压变送器； R re ——线路剩余电阻（接触网与走行轨之间的电阻）。

判别牵引网是否短路，在HSCB 跳闸后由Rq 取样测得U f ＜U f residue （整定值为150V ，当U f ＞150V 表示此双边供电线路带电）时，SEPCOS 输出命令线路测试“旁路装置”接入→Kc 接通。

地铁屏蔽门直流系统设计探讨摘要在分析了地铁屏蔽门直流系统研究的重要性和必要性后，结合笔者实际设计工作经验，对地铁屏蔽门直流系统供电方案进行认真探讨。

对地铁屏蔽门直流系统的电气隔离和保护设计方案进行了认真分析研究。

关键词地铁屏蔽门；直流系统；电气隔离；接地保护地铁屏蔽门不仅具有保护乘客乘车安全作用外，同时对于对地下车站而言，采用封闭式屏蔽门，还具有改善乘客候车环境、减少车站、地铁车辆等在运营过程中的通风空调系统能耗等功能，具有非常强大的节能、安全性能，从2003年开始在广州、深圳等地地铁中使用以来，目前已取得非常良好的运行效果。

地铁屏蔽门是一个集机械、机电、自动控制等专业为一体高新技术产品，其对供电系统供电响应性、可靠性、经济性也提出了更高的要求。

随着我国电源技术的进一步发展，国内供电电源系统已具有较高的水平，只要按照地铁屏蔽门要求采取合适的供电设计方案，地铁屏蔽门直流系统完全可以做到国产化要求。

直流电源系统供电方案相对交流电源系统供电方案而言，具有简单、所需部件少、占地面积小、投资经济性较高、综合造价较低等优点，但是地铁屏蔽门直流系统中，选用直流电机作为主要的驱动机构，统一整个系统中的负荷进行集中直流供电，存在供电负荷较多、供电线路较长、负荷波动范围较大等问题，如何合理设计合理的直流供电系统是地铁屏蔽门直流系统设计探讨研究的一个重要内容。

因此，地铁屏蔽门供电设计人员在供电方案、控制模式等设计过程中，要从系统供电功能、负荷波动对系统的影响、以及供电方案及控制子系统等功能热性方面出发进行详细斟酌，力求选出一个具有高可靠性、供电节能经济的地铁屏蔽门直流供电系统。

1 地铁屏蔽门系统供电方案为了提高供电可靠性，地铁屏蔽门直流供电系统应采取双电源供电模式，即地铁屏蔽门直流电源由车站低压配电中心采用两路AC-380 V供电线路引入到直流电源处，由成直流驱动电源转换成直流电源供给相应的电力负荷，其具体供电方案如图1所示。

地铁屏蔽门电源系统方案比较摘要：地铁屏蔽门系统由于其重要性，电源系统的可靠性尤为重要。

在现有的屏蔽门电源方案中，常见的有交流供电和直流供电两种方式。

文章详细介绍两种电源方案及其工作原理，重点对方案的失效模式进行分析，并从单点故障、功率变换、蓄电池可靠性，以及维护成本等多方面对两种方案进行了对比，直流供电系统可靠性高、投资小、维护方便，相对交流供电系统更有优势。

关键词：地铁屏蔽门；电源系统；直流；交流地铁屏蔽门系统是20世纪80年代出现的一种安全装置，屏蔽门系统安装在地铁站台边缘，将站台公共区和列车运行区域隔开，在列车到达和出发时通过控制系统控制其自动开启，为乘客营造一个安全舒适的环境。

安装地铁屏蔽门不仅能保障列车、乘客安全，还可以有效减少站台区与轨行区之间气流的交换，降低环控系统的运营能耗，并能减少噪声及活塞风对站台候车乘客的影响，改善乘客候车环境。

同时，屏蔽门系统和安全门系统的设置也为轨道交通实现无人驾驶奠定了技术基础。

随着广州地铁2号线成为第一条在国内加装屏蔽门的地铁线路，上海、深圳、天津、北京等城市的地铁也先后安装了屏蔽门，目前，屏蔽门系统由于其显著的优点，已广泛运用于国内的地铁项目。

1 屏蔽门电源系统屏蔽门系统是一级用电负荷，由车站低压配电系统通过双电源切换箱提供两路独立的三相380 V交流输入电源给屏蔽门系统，一主一备互为备用、自动切换。

屏蔽门系统电源由独立的驱动电源和控制电源两部分组成，总容量为24 kV A（两侧站台）或36 kV A（三侧站台）。

屏蔽门电源系统由双电源切换箱、配电盘、不间断电源等组成，设置于屏蔽门控制室内。

交流停电后由不间断电源提供1 h电源，并能保证双侧门开关5次。

1.1 驱动电源驱动电源对门机驱动设备供电，电压通常为DC110 V，驱动波型如图1所示。

由于屏蔽门系统为地铁核心设备系统，为满足安全可靠、便于服务、随时现场扩容、易于管理、能远程监控和控制等要求，通常采用UPS在线式热插拔模块供电，以保证系统设备的可靠运行。

浅谈地铁站台屏蔽门电源模块设置
王栋
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2010(036)011
【摘要】研讨了地铁站台屏蔽门电源模块的一种设置方案,指出屏蔽门采用分侧供电回路,使系统可靠性得到了提高,对降低故障的影响及保障地铁运营服务质量有重要作用.
【总页数】3页(P178-180)
【作者】王栋
【作者单位】广州市地下铁道总公司,广东,广州,510030
【正文语种】中文
【中图分类】U231.6
【相关文献】
1.地铁列车车门与站台屏蔽门联动方案浅谈 [J], 唐娟
2.浅谈北京地铁屏蔽门直流电源系统的试验方法 [J], 杨静;刘亮;刘明
3.浅谈北京地铁屏蔽门直流电源系统的试验方法 [J], 杨静;刘亮;刘明
4.浅谈南京地铁屏蔽门电源系统 [J], 王亮平
5.地铁列车进站过程中活塞风对站台屏蔽门的影响
——以杭州地铁为例 [J], 董梦雪;赵帅帅
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0引言电力系统直流电源是电源技术应用的一个重要领域。

随着科技的进步，直流操作电源经历了相控整流器、镍隔电池直流屏向阀控密封铅酸免维护蓄电池组、高频开关整流模块、微机监控技术的变化。

这一技术的进步，使我国电力工业中的直流电源系统得到了更新换代，为电网的安全可靠运行及自动化管理作出了巨大的贡献。

电力系统中的直流电源设备主要由蓄电池组、充电装置和微机监控系统等几方面组成，其主要作用是：交流电正常时为变电站内的断路器提供合闸直流电源；交流电故障时，在厂、站用电中断的情况下为继电保护装置及自动装置、断路器跳闸与合闸、载波通信、发电厂直流电拖动的厂用机械提供直流工作电源。

所以，它的正常与否直接影响到电力系统能否安全可靠运行。

过去，电力系统的各个变电站都是有人值守的，可以对直流电源设备的运行状态进行定期检查，从而及时发现并处理其出现的异常现象，保证变电站的安全稳定运行。

目前，电力系统逐步推广无人值班变电站，在这种情况下，直流监控系统就应运而生了。

它的主要作用就是把各变电站的直流设备信息上传到上位机监控中心，供其查询；同时，上位机监控中心也可以向各个站发送命令。

这样，维修人员不但可以在监控中心对直流设备进行遥控，还可以及时发现设备运行的不正常状况，及时处理，而不会使其发展演变成事故。

所以，直流监控系统的建立，既节省了人力物力，又大大提高了工作效率。

1地铁概述如今的社会已经进入到了地铁时代，地铁在老百姓的生活当中已经是不可或缺的交通工具。

渐渐地，人们体会到了地铁的实惠与便捷，出行的时候常选择坐地铁而不开私家车，这样在很大程度上缓解了地上交通的压力，而且安全系数又高。

在这样一个提倡低碳环保的社会当中，地铁无疑是首选的交通工具。

为促进我国地铁领域的新发展，同时也为保障乘坐地铁市民的人身安全，北京地铁特别提出了地铁屏蔽门的设计制造工程。

有幸的是，这一工程由我公司全权负责设计生产和调试安装。

2系统的基本技术要求和构成2.1基本技术要求屏蔽门系统用电为一级负荷，可分为驱动用电源和控制用电源，驱动电源为滑动门之驱动提供电源，控制电源为安全门的控制系统提供电源。

微机控制不间断电源轨道交通屏蔽门/安全门系列一体化解决方案深圳市科皓信息技术有限公司目录第一部分、概述 (3)1.屏蔽门市场分析 (4)2.屏蔽门集成商的情况 (6)3.竞争对手分析 (6)4.应对策略及优劣势分析 (7)第二部分、微机控制不间断电源解决方案 (10)(一)说明 (10)(二)使用条件 (10)(三)系统构成 (11)1.系统原理 (11)2.驱动部分工作原理 (13)3.控制部分工作原理 (14)4.主要技术指标 (15)5.各单元工作原理 (17)6.监控系统 (22)第三部分、系统配置 (23)第四部分、应用案例 (25)第一部分、概述城市化进程加速，机动车数量增加迅猛，导致交通拥堵。

我国私人汽车拥有量由1985年的28.5万辆，激增至2008年的3501万辆。

按照国际大都市汽车保有量饱和标准300万-400万辆来看，北京、上海等大城市的汽车保有量已经逼近饱和。

北京人口已达1700万，机动车总量突破350万辆，缓解城市交通拥堵，发展轨道交通是根本出路。

在世界主要大城市中，轨道交通运输量占公交运量的50%以上，有些甚至达70%以上。

巴黎1000万人口，年客运量12亿人次，轨道交通承担70%的公交运量。

这一比例在莫斯科是55%。

伦敦共有9条地铁线，总长500公里，日运300万人次，能满足40%的出行人员的需要。

日本东京大都市圈现有280多公里地铁线，轨道交通系统每天运送旅客3000多万人次，承担全部客运量的86%。

中国的地铁始建于1965年,当时新中国为了战备考虑，修建中国第一条地下铁道北京地铁，1969年10月北京地铁第一期工程投入试运营，迄今为止，已有10个城市开通了31条城市轨道交通线，目前，已建有城市轨道交通的城市有：北京、天津、香港、上海、广州、南京、深圳、武汉、成都、重庆等城市，运营里程达到835.5公里。

国务院批准地铁建设有3项指标——城市人口超300万、GDP超1000亿元、地方财政一般预算收入超100亿元。

屏蔽门系统控制电源优化方案研讨摘要X号线一期屏蔽门系统控制电源设计较为复杂，故障点较多，且由于其为PSC及信号命令提供电源，一旦出现故障将直接影响正常运营，所以，在满足设备运行需求条件下，简化设计方案，减少故障点，提高设备运行穩定性显得尤为重要。

本文通过对原设计方案进行分析，探讨优化方案，以求达到提高设备运行质量目的。

关键词屏蔽门系统；控制电源；优化1 控制电源介绍北京地铁X号线一期共四座车站，屏蔽门系统电源采用动力源公司生产的配套电源柜，交流市电380V输入，直流48V输出作为驱动电源，直流24V输出作为控制电源。

同时，该电源柜具备相应报警及后备电池功能。

由于该套电源柜模块化程度较高，设备维护较简单，故障率也较低。

作为屏蔽门系统电源的一个“分支”，控制电源肩负着为屏蔽门控制核心PSC 柜及信号命令提供电源的使命。

也正是由于其重要性，一旦控制电源某点出现故障，将直接影响正常运营，由于目前控制电源单体设备较多，如UPS、整流模块、控制器、变压器等，也就间接增多了隐患点。

控制电源原理框图如图1。

通过控制电源原理框图可知，UPS为信号电源及控制整流模块供电，双路失压后使用电池逆变成交流，保证供电。

因控制电源上口交流输入为双电源配置，加上地铁配电较为稳定，所以因市电故障造成控制电源出现问题可能性较小[1]。

2 设备运行情况（1）2011年我项目部接管X号线一期时，XX站因在线式UPS损坏，已将UPS旁路。

通过了解，同型号UPS早已停产，并且因为UPS厂家被并购，市场上已难购买到该UPS。

后经与电源厂家沟通，可将原UPS替换为类似产品，但因新UPS为后备电池充电的电压较高，需将原6块UPS后备电池更换为8块（单节12V）。

同时，考虑到电池槽内空间，将原45Ah电池改为38Ah电池，减小单块电池体积，保证新电池可安装在原电池槽内。

根据测算及现场实验，新电池满足控制系统后备电源供电一小时要求，符合设计要求。

（2）近期，控制电源系统中用于提供24VDC电源的整流模块DZY-24/40D1频繁故障，目前已有2站该类型模块出现故障。