郭劍波

（山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團有限公司 山西省太原市 030026）

0 前言

地鐵車站雙電源切換箱屬于一類負荷，電源由33/0.4kV降壓所兩個變壓器分段供電，當車站33/0.4kV降壓變電所有倒閘切換作業(yè)或某一回路供電異常失電時，電源箱自動切換裝置會自動切換到另一路電源供電，由于切換裝置屬于機械動作機構(gòu)，在切換過程中可能會出現(xiàn)卡滯切換不到位的情況，如若此時不能及時發(fā)現(xiàn)電源切換箱供電輸出異常，無UPS備用電源的配電箱會失電，有UPS備用電源的配電箱將會在蓄電池電量耗盡后失電，會影響末端設(shè)備的安全可靠運行。

1 無報警信號的雙電源切換箱運營常見問題

主控、通信、信號設(shè)備為車站重要設(shè)備，屬于一級負荷，在運營期間必須保證不能失電，因此此類設(shè)備供電，設(shè)計除了采用雙電源切換兩路供電以外，還增加了UPS備用電源，當電源切換裝置因電源缺相、切換不到位而失電時，主控、通信、信號設(shè)備自動轉(zhuǎn)為UPS備用電源供電，若不能及時發(fā)現(xiàn)電源切換箱失電故障，當UPS備用電源蓄電池電量耗盡時將導(dǎo)致主控、通信、信號設(shè)備失電，影響地鐵正常運營。

車站雙電源切換箱分布在車站站廳、站臺設(shè)備管理用房、環(huán)控機房、冷水機房、出入口、廢水泵房、消防泵房等設(shè)備現(xiàn)場。布點散、數(shù)量多，供電切換倒閘作業(yè)后檢查確認車站各電源切換箱設(shè)備狀態(tài)時間短。當有停電主變倒閘作業(yè)時，需進行人工現(xiàn)場確認，為保證在車站運營前完成對設(shè)備供電狀態(tài)的正常，需加派大量人員和車輛駐守各車站待命，耗費大量的人力財力。

以上兩個問題是車站雙電源切換箱在運營過程中較為常態(tài)且比較嚴峻的問題，導(dǎo)致現(xiàn)場生產(chǎn)效率降低，設(shè)備維護管理被動。因此需要增加車站雙電源切換箱失電報警功能，掌握電源切換箱的運行狀況，在設(shè)備供電輸出發(fā)生異常時可以及時發(fā)現(xiàn)，及時處理，提高故障處理效率，降低因設(shè)備失電故障對運營的影響。

2 雙電源切換箱失電信號采集原理

地鐵車站雙電源切換箱采用兩路電源同時供電，一主一備運行，正常工作時投入主電運行，當主電源失電時，由雙電源切換裝置自動切換到備用電源給負荷供電，當主電源恢復(fù)正常時，備用電源自動切換到主用電源供電。

在用的雙電源切換裝置有兩種：一種是采用接觸器控制切換，另一種是控制器結(jié)合電磁閥控制切換。電源切換箱的輸出端有多個輸出負荷開關(guān)，均從切換裝置的輸出端A、B、C三相取電，如果從各負荷開關(guān)的輸出端采集失電信號，會出現(xiàn)較多的信號點，將影響監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器的運行速度，且不經(jīng)濟，因此從電源切換箱負載端的三相電源為采集點最為合適，判斷電源切換箱是否正常給負荷供電，其原理示意圖見圖1。

圖1 門禁配電箱失電報警設(shè)計原理

3 雙電源切換裝置失電檢測設(shè)計原理

在車站電源切換箱失電檢測方式上，考慮接入BAS系統(tǒng)的實際操作性，失電檢測方式采用繼電器組成檢測電路。電源切換箱的相電壓為220V，選用線圈電壓為交流220V的繼電器，在切換裝置輸出端的三相（LA、LB、LC）取電，每相接入一個繼電器共用三個繼電器，且三個繼電器共用零線，其原理圖見圖1，繼電器電氣技術(shù)性能及參數(shù)見表1。

表1 繼電器電氣技術(shù)性能及參數(shù)

車站電源切換箱的三相電源檢測信號采用串聯(lián)連接，組成電源切換箱失電檢測反饋至BAS系統(tǒng)的失電報警信號，見圖2。BAS系統(tǒng)與車站電源切換箱采用硬線無源干節(jié)點接口，通過中間繼電器進行型號隔離，通過干節(jié)點接入I/O模塊，實現(xiàn)與上位機通訊，對電源切換箱的運行狀況進行監(jiān)測，有異常時及時發(fā)出報警信息，通過BAS系統(tǒng)及時報出。

圖2 失電檢測反饋至BAS信號

正常情況下繼電器1kA、2kA、3kA是得電狀態(tài)，繼電器的常開觸頭1kA、2kA、3kA是閉合狀態(tài)，電源切換箱的失電檢測電路反饋給BAS工作站一個正常運行的工作狀態(tài)，當電源切換箱的輸出電源有異?；驒z測繼電器故障時，有異常輸出的相線或故障的檢測繼電器將失電，此繼電器常開觸頭恢復(fù)常開狀態(tài)，電源切換箱傳輸給BAS正常工作的信號將中斷，將電源切換箱失電的信號反饋到BAS工作站。車站值班人員可即時查看設(shè)備狀態(tài)，I/O點表見表2。

表2 I/O點

4 技術(shù)改造應(yīng)用

以某地鐵站門禁電源切換箱為例介紹失電報警技術(shù)的應(yīng)用，BAS系統(tǒng)接入點選取照明配電室的備用三類導(dǎo)向控制箱作為試點。首先將門禁電源切換箱的失電信號接入到照明配電室三類導(dǎo)向控制箱，失電檢測反饋至BAS信號模塊箱中三類導(dǎo)向控制箱模塊，利用BAS系統(tǒng)在三類導(dǎo)向控制箱既有的監(jiān)控模式程序、狀態(tài)指示燈及BAS反饋模塊，將門禁電源切換箱的正常、異常狀態(tài)進行檢測及顯示，當電源切換箱的輸出正常時BAS系統(tǒng)接收到常閉信號，電源切換箱的輸出異常時BAS系統(tǒng)接收到常開信號，電源失電檢測信號接線見圖3。同時在BAS工作站將對應(yīng)的圖標名稱進行修改，門禁電源切換箱QH17方框內(nèi)的圖標，見圖4。

圖3

圖4

對接入電源切換箱的失電裝置進行測試，模擬缺相、電源不穩(wěn)定故障時，對應(yīng)檢測繼電器能有效的動作，并能將電源切換箱現(xiàn)場的狀態(tài)信息反饋至BAS工作站。電源切換箱正常供電時綠色顯示；電源切換箱輸出電源缺相、失電等異常時，圖標灰色顯示。

以上改造為有備用模塊的情形，若車站BAS工作站原系統(tǒng)沒有備用模式程序，則需BAS專業(yè)配置模塊并植入程序。

5 結(jié)束語

本文通過對地鐵車站電源切換箱進行技術(shù)改造，增加電源切換箱失電檢測線路，將電源切換箱失電檢測信號接入BAS系統(tǒng)，實現(xiàn)了對車站雙電源切換箱的失電報警監(jiān)視，能遠程監(jiān)視雙電源箱的運行狀態(tài)。改造試點已實施半年時間，在測試過程中，電源切換箱輸出發(fā)生異常時，BAS工作站能實時反饋報警信息，車站值班人員能及時發(fā)現(xiàn)報警信息，及時通知維修人員進行處理，提高了故障處理效率，降低了重要設(shè)備發(fā)生故障的影響范圍。