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[摘 要]在信号系统地面设备供电方式中，通常采用独立的电源配置方式和设备专业统一整合的综合UPS这两种方式。据有关调查研究表明，无论采用哪一种方式对信号系统进行供电，都需要保障电源的可靠性、稳定性，否则根本无法实现地铁信号系统的各项功能。
[关键词]UPS；地铁信号系统；应用
中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0104-01
在地铁信号系统正常工作情况下，地铁形成运营主要由信号系统以ATO模式，根据ATS计划时刻表稳定运行，可以说形成安全是由信号系统负责和管理。信号系统控制设备考虑到其可靠性、安全性，采用了一系列的配置方法。系统的UPS电源配置在确保系统控制设备稳定工作起到重要的作用。
1 UPS组成部分与工作原理
UPS电源系统共由五部分所组成，主要包括主路、旁路、蓄电池、AC/DC变换的整流器、逆变和旁路输出切换电路、DC/AC变换的逆变器。其系统稳压作用是需要整流器进行完成，整个流器件可运用高频开关整流器和可控硅，其本身也可以根据外电的具体变化，实现控制输出幅度的作用，在外电发展变化时，整个电流电压输出幅度保持不变。其中蓄电池负责完成净化功能，由于整流器并不能干扰到瞬时脉冲，在整流之后，电压仍然会对脉冲起到干扰作用。蓄电池不但可以存储直流直能，对于整个流器来讲，像是接了一只超大的大容器，其蓄电池容量大小与等效电容量大小成正比。在电容两端的电压是很稳定的，所以，在利用了电容器对脉冲的平滑性作用中，既可以消除脉冲的干扰，也可以起到净化作用。频率稳定需要由变换器需要由变换器所完成，频率稳定率也与变换器稳定程度有着直接的关系。为了能够更好的维护UPS电源系统的正常操作，可设置系统开关，自动进行检测故障。
2 三种类型UPS的具体工作方式
2.1 后备式UPS工作方式
如图1为后备式UPS示意图。其中后备式UPS具有工作效率高、价格成本低廉等等特征，仅能满足一般用户需求的容量在0.5kVA --2kVA左右。在变换功率中，其回路组成结构较简单，主要由电池充电、逆变电路、滤波电路等等部分组成。在市电正常运行中，其中UPS既可以通过滤波电路提供给用电设备进行供电，也可以通过回路对电池进行充电，在电池充满电量时，可停止其工作。在这样的状况下，UPS逆变电路是会进行工作的。在市电发生任何故障时，逆变才会开始进行工作，后备电池在放电过程中，会继续保持UPS处于输出状态中。据此可知，UPS存在由一个市电供电到另一个电池供电的过程中，但这种转换需要通过利用继电器才能实现，所以，在转换中和切换中，UPS的输出会经常出现一瞬间掉电的情况。如果转换时间不超过15ms，那么对计算机正常工作不会起到任何影响，但对于服务器等一些高端设备来讲，其后备式UPS所提供的供电量是不够用的。
2.2 互动式UPS的工作方式
如图2为互动式UPS示意图。在市电正常供电的情况下，其交流输入通过AC /DC转换成为直流，既可以达到为蓄电池继续充电的目的，也可以达到给逆变器供电的目的。其中逆变器一直都处于正常工作状态中，直流电压可通过DC /AC逆转成交流电压，最终达到给用电设备供电的目的。在市电中断情况下，或者在不能达到UPS具体输入要求时，其UPS的输入，会关闭AC /DC整流器，蓄电池也会以无切换时间方式，继续向逆变器进行供电。在市电重新进入到供电中，蓄电池可以停止向逆变器进行供电，这时候在机内充电器可以补充所消耗的电能。
在市电存在的情况下，并且对UPS允许输入的范围内，因为DC /AC逆变器会发生故障，也会受到负载功率大于逆变器输出功率值的影响，为了确保负载可以正常有序的工作，将静态开关切换到旁路供电状体中。在逆变器恢复正常工作后，或者负载功率降到逆变器输出功率时，其可以自动旁路供电切换到逆变供电状态中。
2.3 双变换式UPS的工作方式
如图3为双变换式UPS示意图。双变化式UPS电源也可以称之为准在线UPS电源，在市电供电达到220V±20%，UPS会认为电网处于基本正常运行状态中，在交流电在工频变压器的作用下，直接负责输送和负载工作。在市电超过具体规定范围之后，UPS可以通过采用逻辑控制方法，驱动继电器的动作，然后再进行负载供电。
如果市电低于150V或者超出276V，这将会启动逆转器工作，可以由电池逆向负載进行供电。在市电处于150 V～276 V中，充电器逆转器的变换器可以直接规还给电池，确保电池继续供电。在变换器处于热备份中，市电逆转时间应该比后备时间短。在电网电压正常工作的状态下，由于它是通过工频变压器进行供电负载工作，因此，在负载运用时是尖峰的交流电，将不利于高端设备的正常运用。
上述详细介绍了这三种方式UPS的特点，很容易发现双变换式USP虽然构成结构比较复杂，但是其性能是比较完善的，可以解决所有电源中所存在的问题，功率因素较高这是其显著特征，可以持续零中断解决纯净正弦波交流电问题，也可以解决其他电源问题。但需要较大数额的投资，这就应该在关键设备和网络中心等等环境下，应用UPS。也许正是由于UPS具有优越的电气特性，同时信号系统和地铁行车有密切关系的控制系统。所以，信号系统应该采用双变换式UPS，才能确保系统的正常稳定运行。同时考虑到信号电源屏，应用了模块化设计形式，为了可以达到信号电源屏的要求，可以采用由于功率高，且电源数量大的UPS，同时也可以应用UPS，全面提高整个系统信号的可靠性和稳定性。
3 综合UPS在某一地区地铁2号线和3号线中的运用情况
在这个地区内，地铁2号线和3号线的通信和信号以及AFC系统等等，在每个车站中，都采用一套单机工作的大容量式的UPS设备供电，在控制中心中，应用一套并机工作的UPS供电设备。这样可以通过加大UPS容量，进一步提高UPS可靠性、有效性，同时也增强了UPS自身抗冲击能力，更加方便对UPS进行监控。为了提高市电交流输入和UPS交流输出的电源质量，应综合运用UPS各设备。
综合UPS设备，采用的多个回路集中分时控制方式。在UPS利用蓄电池进行供电中，UPS系统会自动进行计时。在每一个系统所需要的后备时间分别是：信号输出回路按照30分钟备用时间进行考虑；BAS输出回路可按照30分钟进行考虑；控制中心时间AFC设备可按照60分钟进行考虑等等。
在整合UPS综合系统中，也应注意在整合之后所存在的问题，由于每一个综合UPS容量较大，为了可以更好的保障用电设备的供电质量，其中UPS厂家提供出一定重量的隔离变压器，这对于安装设备和放置设备带来了很大的困难。同时，每一个综合UPS容量都很大，其UPS所需要的蓄电池数量也会随之加大，这对于安装UPS设备房间也提出了更高的要求，要求空间面积也要随之增大，这样才能解决好容量大和功率大的所引起的散热问题。林外，数量较多的蓄电池，也增加维护工作者的任务量。
4 结语
总而言之，在信号系统中，不管采用单独供电的电源屏和UPS设备，还是运用综合UPS系统，都必须要保障电源的稳定性和可靠性。如果电源的稳定性和可靠性没有得到科学有效的保障，那么也无法实现地铁系统中各个设备的功能。
参考文献
[1]王勇.UPS电源的选型原则[J].黑龙江科技信息，2009，（29）.
[2]陈光军.车站计算机联锁系统UPS电源断电报警的改进[J].内江科技，2009，（10）.
[关键词]UPS；地铁信号系统；应用
中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0104-01
在地铁信号系统正常工作情况下，地铁形成运营主要由信号系统以ATO模式，根据ATS计划时刻表稳定运行，可以说形成安全是由信号系统负责和管理。信号系统控制设备考虑到其可靠性、安全性，采用了一系列的配置方法。系统的UPS电源配置在确保系统控制设备稳定工作起到重要的作用。
1 UPS组成部分与工作原理
UPS电源系统共由五部分所组成，主要包括主路、旁路、蓄电池、AC/DC变换的整流器、逆变和旁路输出切换电路、DC/AC变换的逆变器。其系统稳压作用是需要整流器进行完成，整个流器件可运用高频开关整流器和可控硅，其本身也可以根据外电的具体变化，实现控制输出幅度的作用，在外电发展变化时，整个电流电压输出幅度保持不变。其中蓄电池负责完成净化功能，由于整流器并不能干扰到瞬时脉冲，在整流之后，电压仍然会对脉冲起到干扰作用。蓄电池不但可以存储直流直能，对于整个流器来讲，像是接了一只超大的大容器，其蓄电池容量大小与等效电容量大小成正比。在电容两端的电压是很稳定的，所以，在利用了电容器对脉冲的平滑性作用中，既可以消除脉冲的干扰，也可以起到净化作用。频率稳定需要由变换器需要由变换器所完成，频率稳定率也与变换器稳定程度有着直接的关系。为了能够更好的维护UPS电源系统的正常操作，可设置系统开关，自动进行检测故障。
2 三种类型UPS的具体工作方式
2.1 后备式UPS工作方式
如图1为后备式UPS示意图。其中后备式UPS具有工作效率高、价格成本低廉等等特征，仅能满足一般用户需求的容量在0.5kVA --2kVA左右。在变换功率中，其回路组成结构较简单，主要由电池充电、逆变电路、滤波电路等等部分组成。在市电正常运行中，其中UPS既可以通过滤波电路提供给用电设备进行供电，也可以通过回路对电池进行充电，在电池充满电量时，可停止其工作。在这样的状况下，UPS逆变电路是会进行工作的。在市电发生任何故障时，逆变才会开始进行工作，后备电池在放电过程中，会继续保持UPS处于输出状态中。据此可知，UPS存在由一个市电供电到另一个电池供电的过程中，但这种转换需要通过利用继电器才能实现，所以，在转换中和切换中，UPS的输出会经常出现一瞬间掉电的情况。如果转换时间不超过15ms，那么对计算机正常工作不会起到任何影响，但对于服务器等一些高端设备来讲，其后备式UPS所提供的供电量是不够用的。
2.2 互动式UPS的工作方式
如图2为互动式UPS示意图。在市电正常供电的情况下，其交流输入通过AC /DC转换成为直流，既可以达到为蓄电池继续充电的目的，也可以达到给逆变器供电的目的。其中逆变器一直都处于正常工作状态中，直流电压可通过DC /AC逆转成交流电压，最终达到给用电设备供电的目的。在市电中断情况下，或者在不能达到UPS具体输入要求时，其UPS的输入，会关闭AC /DC整流器，蓄电池也会以无切换时间方式，继续向逆变器进行供电。在市电重新进入到供电中，蓄电池可以停止向逆变器进行供电，这时候在机内充电器可以补充所消耗的电能。
在市电存在的情况下，并且对UPS允许输入的范围内，因为DC /AC逆变器会发生故障，也会受到负载功率大于逆变器输出功率值的影响，为了确保负载可以正常有序的工作，将静态开关切换到旁路供电状体中。在逆变器恢复正常工作后，或者负载功率降到逆变器输出功率时，其可以自动旁路供电切换到逆变供电状态中。
2.3 双变换式UPS的工作方式
如图3为双变换式UPS示意图。双变化式UPS电源也可以称之为准在线UPS电源，在市电供电达到220V±20%，UPS会认为电网处于基本正常运行状态中，在交流电在工频变压器的作用下，直接负责输送和负载工作。在市电超过具体规定范围之后，UPS可以通过采用逻辑控制方法，驱动继电器的动作，然后再进行负载供电。
如果市电低于150V或者超出276V，这将会启动逆转器工作，可以由电池逆向负載进行供电。在市电处于150 V～276 V中，充电器逆转器的变换器可以直接规还给电池，确保电池继续供电。在变换器处于热备份中，市电逆转时间应该比后备时间短。在电网电压正常工作的状态下，由于它是通过工频变压器进行供电负载工作，因此，在负载运用时是尖峰的交流电，将不利于高端设备的正常运用。
上述详细介绍了这三种方式UPS的特点，很容易发现双变换式USP虽然构成结构比较复杂，但是其性能是比较完善的，可以解决所有电源中所存在的问题，功率因素较高这是其显著特征，可以持续零中断解决纯净正弦波交流电问题，也可以解决其他电源问题。但需要较大数额的投资，这就应该在关键设备和网络中心等等环境下，应用UPS。也许正是由于UPS具有优越的电气特性，同时信号系统和地铁行车有密切关系的控制系统。所以，信号系统应该采用双变换式UPS，才能确保系统的正常稳定运行。同时考虑到信号电源屏，应用了模块化设计形式，为了可以达到信号电源屏的要求，可以采用由于功率高，且电源数量大的UPS，同时也可以应用UPS，全面提高整个系统信号的可靠性和稳定性。
3 综合UPS在某一地区地铁2号线和3号线中的运用情况
在这个地区内，地铁2号线和3号线的通信和信号以及AFC系统等等，在每个车站中，都采用一套单机工作的大容量式的UPS设备供电，在控制中心中，应用一套并机工作的UPS供电设备。这样可以通过加大UPS容量，进一步提高UPS可靠性、有效性，同时也增强了UPS自身抗冲击能力，更加方便对UPS进行监控。为了提高市电交流输入和UPS交流输出的电源质量，应综合运用UPS各设备。
综合UPS设备，采用的多个回路集中分时控制方式。在UPS利用蓄电池进行供电中，UPS系统会自动进行计时。在每一个系统所需要的后备时间分别是：信号输出回路按照30分钟备用时间进行考虑；BAS输出回路可按照30分钟进行考虑；控制中心时间AFC设备可按照60分钟进行考虑等等。
在整合UPS综合系统中，也应注意在整合之后所存在的问题，由于每一个综合UPS容量较大，为了可以更好的保障用电设备的供电质量，其中UPS厂家提供出一定重量的隔离变压器，这对于安装设备和放置设备带来了很大的困难。同时，每一个综合UPS容量都很大，其UPS所需要的蓄电池数量也会随之加大，这对于安装UPS设备房间也提出了更高的要求，要求空间面积也要随之增大，这样才能解决好容量大和功率大的所引起的散热问题。林外，数量较多的蓄电池，也增加维护工作者的任务量。
4 结语
总而言之，在信号系统中，不管采用单独供电的电源屏和UPS设备，还是运用综合UPS系统，都必须要保障电源的稳定性和可靠性。如果电源的稳定性和可靠性没有得到科学有效的保障，那么也无法实现地铁系统中各个设备的功能。
参考文献
[1]王勇.UPS电源的选型原则[J].黑龙江科技信息，2009，（29）.
[2]陈光军.车站计算机联锁系统UPS电源断电报警的改进[J].内江科技，2009，（10）.