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轨道电路移频柜电源应用方案

2020-03-26 22:42电源管理 人已围观

简介1 移频柜内设备电源配置方式现状 目前,客专 ZPW-2000A 轨道电路移频柜内设备电源配置方式特点如下 : 1)可根据设计需求,灵活实现分区供电,移频柜内可分为多束电源为区段设备进...

  1 移频柜内设备电源配置方式现状

  
  目前,客专 ZPW-2000A 轨道电路移频柜内设备电源配置方式特点如下 :
  
  1)可根据设计需求,灵活实现分区供电,移频柜内可分为多束电源为区段设备进行供电 ;
  
  2)每束电设计了电源进线冗余通道 ;
  
  3)每个区段电源使用 4 个 WD 电源端子,每2个 WD 端子构成一个电源极(+24 或 024),2 个端子之间使用跨接片连接实现电气连接,端子为弹簧压接端子 ;
  
  4)每个区段的发送器(主、备)、接收器设备输入电源为独立配线 ;
  
  5)电源进线端子允许的最大线径为 16 mm2(多股线带压接端子)或 25 mm2 (刚性实心线或不带压接端子的多股线);
  
  6)WD 端子的最大承载电流为 76 A(16 mm2)和 90 A(25 mm2),跨接片的额定电流为 76 A ;
  
  目前, 电源屏模块的使用方式是 N+ M 的方式,即 N 个模块备用 M 个模块,同时所有的电源模块的输出都是并联的,每束电接入不同的空气开关。具体电源配线方式如图 1 所示。
  图1  目前移频柜电源零层的配线方式
  图1  目前移频柜电源零层的配线方式
  

  2 问题描述

  
  按照目前移频柜零层电源的供电方式,当一束电源线路发生断线故障后会引发对应轨道电路区段红光带的问题,要解决这个问题需对主、备发送器,接收器主、并机电源进行分属于不同的电源线束配置,当单束电源故障不会造成区段红光带。
  

  3 解决方案

  
  3.1解决方案一
  
  移频柜内的电源配置方案如下 :
  
  1)移频柜内 24 V 电源分 2 束供电 ;
  
  2)10 台主发送器 +5 台接收器(1、3、5、7、9 接收器)一束电,10 台备发送器 +5 台接收器(2、4、6、8、10 接收器)使用另一束电。移频柜内设备电源配置原理如图 2 所示。
  图2 移频柜内设备供电配置方案一
  图2 移频柜内设备供电配置方案一
  
  3.2解决方案二
  
  移频柜内的电源配置方案如下 :
  
  1)移频柜内 24 V 电源分 2 束供电 ;
  
  2)5 台主发送器(1、3、5、7、9 区段主发送器)+5 台备发送器(2、4、6、8、10 区段备发送器)+5 台接收器(1、3、5、7、9 接收器) 一束24 V 电源,5 台主发送器(2、4、6、8、10 区段主发送器)+5 台备发送器(1、3、5、7、9 区段备发送器)+5 接收器(2、4、6、8、10 接收器) 一束 24 V 电源 ;
  
  移频柜内设备电源配置原理如图 3 所示。
  图3 移频柜内设备供电配置方案二
  图3 移频柜内设备供电配置方案二
  

  4 方案比较及分析

  
  4.1方案一的优点及影响
  
  实现了主设备电源和备设备电源分开供电,当一束电源发生故障后,不会导致轨道电路区段红光带。影响如下 :
  
  移频柜到电源屏的电源线路长度需缩短, 分析如下 :
  
  移频柜内区段数量为满配置时(10 个区段),其中一束电耗电电流最大为 61 A(5.8×10+0.6×5),线路压降要求最大不超过 1 V,目前电源屏到移频柜之间电源线线径最大为 16 mm²,根据信号手册 - 电源导线截面的计算公式为 :
  
  公式1
  
  其中,S—电源导线截面(mm²);
  
  2—双线回路时相同截面导线的去线和回线 ;
  
  ρ—电阻系数(铜导线按 0.018 4);
  
  Σli—线路通过电流(A)和导线长度乘积之总和;
  
  Δ U—线路允许电压降(V),指由送电端至最远的供电点之间的线路允许压降。一般为供电电压的 10% 左右(其值的确定需根据负载和供电电压之间的关系具体分析)。
  
  利用公式(1),需计算线路长度 l :
  
  S=16,Δ U=1,i=61,计算所得线路长度 l约为 7.1 m ;
  
  S =16,Δ U=1,i =37.5(现状),计算所得线路长度 l 约为 11.5 m ;
  
  即应用此方案,移频柜到电源屏之间的电源线路长度不能大于 7.1 m,否则线路压降不能满足设计要求。
  
  2)空开容量需根据实际最大用电量重新选择 : 区段设备均正常工作时(假设满配置为 10 个区段),其中一路电耗电电流不大于 61A(发送器功出电平为 1 级,负载 400 Ω),另一束电电源耗电电流不大于 14 A,区段设备故障状态下(假设所有主发送器全部故障),则另一束电耗电电流增加,但不大于 61 A(发送器功出电平为 1 级,负载 400 Ω)。
  
  3)设备维护不便,当需要切断一个运行方向的轨道电路设备电源时,需单独关闭设备的断路器。
  
  4)影响 ZPW-2000A 轨道电路设备停电监督设计电路。
  
  4.2方案二的优点及影响
  
  该方案实现了主设备电源和备设备电源分开供电,当一束电源发生故障后,不会导致轨道电路区段红光带。影响如下 :
  
  1)空开容量需根据实际最大用电量重新选择 : 区段设备均正常工作时(假设满配置为 10 个区段),2 束电电源耗电电流均不大于 37.5 A(发送器功出电平为 1 级,负载 400 Ω),当所有的备发送均处于故障状态下,其中一束电源耗电电流增加,最大为 61 A,因此每束电的空开设计容量需根据实际最大用电量选择。
  
  2)设备维护不便,当需要切断一个运行方向的轨道电路设备电源时,需单独关闭设备的断路器。
  
  3)影响 ZPW-2000A 轨道电路设备停电监督设计电路。
  
  上述 2 种配置方案及原有的移频柜内电源配置方式,主要特点如表 1 所示。
  
  表1 两种移频柜内电源配置方案对比
  表1 两种移频柜内电源配置方案对比

  5 工程设计建议

  
  采用备发送器交叉连接到不同电源上的方案能够解决来自电源屏的电源线缆一束电源线路发生断线故障区段出现红光带的问题,对于设计中的相关要求如下 :
  
  1)电源电缆按照双根最大线径 16 mm2 考虑(一区一回的环线)。
  
  2)在电源线路长度< 7 m 时,建议采用上述方案 2,移频柜内分为 2 束电。
  
  3)在电源线路长度> 7 m 时,且< 14 m 时, 可以将移频柜内电源分为大于 2 束电。
  
  4)工程设计需根据工程情况调整电源屏输出保险的容量及线径。

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