地鐵弱電系統(tǒng)不間斷電源整合方式分析

邢文軍

摘要：本文通過對地鐵不間斷電源的現(xiàn)狀進行分析，從而對地鐵弱點系統(tǒng)不間斷電源整合方式進行闡述，通過不間斷電源整個方案與傳統(tǒng)設計方案相比較，在方案經(jīng)濟技術(shù)方面，不間斷電源整合方式更加具有投資少、效益高，并且方便檢修維護的優(yōu)勢。在以往我國地鐵建設過程中，在地鐵內(nèi)部各個弱電系統(tǒng)往往單獨設置UPS電源，這一方式特別不利于運行檢修，并且占地面積較大，資源占用率較高。

關(guān)鍵詞：地鐵;弱電系統(tǒng);不間斷電源;整合方式

一、地鐵弱電系統(tǒng)不間斷電源現(xiàn)狀分析

在城市地鐵中，其包含很多弱電系統(tǒng)，例如：通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等等，弱電系統(tǒng)往往由計算機技術(shù)、自動化技術(shù)以及網(wǎng)絡設備等組成，在運行過程中按照一級負荷進行供電，因此，在運行時需要不間斷電源對其進行穩(wěn)定供電，保證各個弱電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。但是對于后備電源來講，若各個弱點系統(tǒng)電源分開設置，每個專業(yè)所選擇的電源只能獨立應用不能共享，其次，各個專業(yè)單獨招標施工，每個專業(yè)所選擇的電源品牌、數(shù)量不一致，后期維修較為復雜且維修成本較高，同時分散設置不間斷電源，也會占據(jù)著較大面積，并不利于資源的合理化應用。由此為了提升地鐵弱電系統(tǒng)運行效率，控制后期維修費用，應當對地鐵弱電系統(tǒng)不間斷電源整合方式進行探究應用。

二、地鐵弱電系統(tǒng)用電時間分析

（一）地鐵弱電系統(tǒng)的用電時間

不同城市地鐵線路運行時間存在差異，下表一為一部分地鐵弱電系統(tǒng)大致用電時間分析：

由上表一可知，地鐵弱電系統(tǒng)間針對用電時間的需求存在差異性，為避免超時供電需要對時間進行控制。

（二）地鐵弱電系統(tǒng)對于后備電源的需求

在通信系統(tǒng)內(nèi)，交流電源穩(wěn)定供電時，設備能夠穩(wěn)定運行，多交流電源突然中斷，則需要UPS提供后備電源進行供電，保證通信系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

對于應急照明系統(tǒng)，在正常供電時，后備電池處于浮充電狀態(tài)，若突然斷電，則后備電源通過蓄電池對系統(tǒng)進行供電、照明。

三、地鐵弱電系統(tǒng)不間斷電源整合方案

（一）不間斷電源整合方案的優(yōu)勢

地鐵中各個弱電系統(tǒng)存在一定的共性，即：各個弱電系統(tǒng)都是一級負荷，在運行過程中都需要UPS為后備電源進行供電;各個系統(tǒng)組成基本相同，對于電源的要求也沒有明顯差異;地鐵各個弱電系統(tǒng)在布設時較為集中，整合供電距離短，較為便捷。因此，可以看出，地鐵弱電系統(tǒng)進行不間斷電源整合方案具備一定的可行性。

（二）不間斷電源整合方案原則

在進行不間斷電源整合時，首先要保證電源的安全可靠;為了有效降低顯露損耗，應將不間斷電源整合系統(tǒng)設置在距離各個弱電系統(tǒng)負荷中心較近的位置;在確定不間斷電源蓄電池容量時，應當對地鐵系統(tǒng)內(nèi)部所有弱電系統(tǒng)的情況加以分析，包括：弱電系統(tǒng)回路數(shù)、后備時間以及切換時間等等。

（三）不間斷電源整合范圍

在對地鐵內(nèi)各個弱電系統(tǒng)通過后備時間、負載性質(zhì)等因素進行分析后，可以進行不間斷電源整合的弱電系統(tǒng)有：通信系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等等，民用通信、應急照明等不能納入不間斷電源整合范圍。

對于民用通信系統(tǒng)而言，與地鐵專用通信存在一定的差異性，雖然二者都是一級負荷，但民用通信是為乘客提供服務的，及時雙通道電源出現(xiàn)故障，民用通信系統(tǒng)出現(xiàn)短暫的斷電影響也不大。另外，民用通信系統(tǒng)歸屬與外部單位維護，如果將民用通信系統(tǒng)納入不間斷整合范圍將不利于地鐵運行的獨立核算。

對于地鐵內(nèi)的應急照明系統(tǒng)而言，其主要以熒光燈為主，若將其納入不間斷電源整合范圍。將增加50KW左右的蓄電池容量。因此，針對應急照明系統(tǒng)，單獨設置UPS電源效果可能更好。

四、不間斷電源整合系統(tǒng)的設置

不間斷電源整合原理圖如下圖一所示，系統(tǒng)內(nèi)部兩套UPS裝置并列運行，各自承擔弱電系統(tǒng)50%的符合，若系統(tǒng)中一路電源斷電，則由雙電源供電切換為另一路電源供電，若兩路電源均斷電時，則通過蓄電池為弱電系統(tǒng)提供供電。

不間斷電源容量理論上為各個弱電系統(tǒng)需求的容量與后備時間乘積之和。

設置進線柜變電所0.4kv的電源在UPS系統(tǒng)的進線柜內(nèi)切換為UPS供電;選擇工業(yè)級一體化的UPS裝置，同時為了在那檢修狀態(tài)下也能夠不影響使用，UPS應設置靜態(tài)旁路;為了保證UPS穩(wěn)定運行，UPS還應當設置輸入以及輸出隔離變壓器。

設置饋線柜。在系統(tǒng)內(nèi)部每個回路都需設置PLC控制模塊，便于對各個系統(tǒng)的輸出時間加以控制。在供電所兩路供電都斷電的情況下，UPS完全由蓄電池進行供電，此時，PLC控制模塊對各個弱電系統(tǒng)的供電時間進行記錄，并與提前設定的各個系統(tǒng)供電時間向比較，在達到設定時間之后，PLC控制模塊自動切斷供電，避免影響其他系統(tǒng)用電。

結(jié)束語：

綜上所述，通過對UPS整合后以及整合前進行比較，地鐵弱電系統(tǒng)的不間斷電源整合，在占地面積上一定程度上節(jié)約了土地面積，并且，相比于分散設置UPS，投資效益方面整合后也具有絕對的優(yōu)勢，通過整合設置，減少了供電回路、減少了低壓柜的回路同時電纜的費用也相應的減少了。由此看來，隨著社會發(fā)展，科技進步針對地鐵弱電系統(tǒng)的不間斷電源整合方案具有一定的可行性。

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