前言：本站為你精心整理了新型鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)的原理和性能范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價(jià)值，我們的客服老師可以幫助你提供個(gè)性化的參考范文，歡迎咨詢(xún)。

鐵路信號(hào)設(shè)備是不間斷供電設(shè)備，25Hz、直流24V繼電器、閉塞系統(tǒng)等電源在使用中一旦出現(xiàn)故障，現(xiàn)場(chǎng)很難盡快解決。另外，突發(fā)雷擊、火災(zāi)、地震等自然災(zāi)害的襲擊往往也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。由于現(xiàn)場(chǎng)電源種類(lèi)較多，一般很難及時(shí)修復(fù)，處理時(shí)間較長(zhǎng)?！惰F路信號(hào)維護(hù)規(guī)則———業(yè)務(wù)管理》中雖有“電務(wù)段應(yīng)至少備用一套電源屏”的規(guī)定，但電源屏往往不是整屏癱瘓，而是局部支路輸出故障。如果把整屏運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)，操作復(fù)雜，不但耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間，也起不到搶險(xiǎn)的作用。為此，鄭州電務(wù)段開(kāi)發(fā)研制了縮短搶險(xiǎn)時(shí)間、方便現(xiàn)場(chǎng)操作、保障運(yùn)輸安全、節(jié)約成本開(kāi)支的便攜式鐵路信號(hào)應(yīng)急電源系統(tǒng)。

1系統(tǒng)特點(diǎn)

系統(tǒng)體積小、重量輕、方便儲(chǔ)存，裝有把手及萬(wàn)向輪，方便搶險(xiǎn)運(yùn)輸。采用先進(jìn)的電力電子技術(shù)、功率因數(shù)校正技術(shù)等，降低諧波成份，減少無(wú)功功耗，提高輸出電壓穩(wěn)定度。標(biāo)識(shí)清晰易見(jiàn)，控制器件簡(jiǎn)單便捷，還可將易發(fā)事故電源進(jìn)行分類(lèi)、總結(jié)，方便記錄。

2系統(tǒng)主要性能指標(biāo)

1．外型尺寸:456mm×565mm×700mm。2．重量:PYJ-1型65kg;PYJ-2型45kg;PYJ-3型45kg。3．輸出電源種類(lèi):PYJ-1型輸出25Hz軌道-局部電源;PYJ-2型輸出繼電器、電碼化、區(qū)間軌道、區(qū)間繼電器、站間聯(lián)系電源;PYJ-3型輸出直流轉(zhuǎn)轍機(jī)、表示燈電源。4．在165～275V范圍內(nèi)進(jìn)行老化測(cè)試，高于鐵標(biāo)規(guī)定的要求，可以保證在現(xiàn)場(chǎng)更為嚴(yán)酷的環(huán)境中使用。各支路輸出的容量如表1所示。5．所使用模塊經(jīng)過(guò)陜西省電子工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站四項(xiàng)電磁兼容檢測(cè)，滿足電磁兼容的要求，抗干擾能力強(qiáng)。

3系統(tǒng)原理

下面以PYJ-1為例來(lái)介紹系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理。PYJ-1電源系統(tǒng)方框圖、電源系統(tǒng)原理圖分別如圖1、圖2所示。

3.125Hz模塊工作原理25Hz電子變頻器模塊(簡(jiǎn)稱(chēng)25Hz模塊)為PYJ-1便攜式鐵路信號(hào)應(yīng)急電源系統(tǒng)提供25Hz相敏軌道電路所需要的局部電源和軌道電源。25Hz模塊是25Hz相敏軌道電路專(zhuān)用供電模塊。它利用電力電子技術(shù)將50Hz交流電轉(zhuǎn)換成符合要求的25Hz電源。該模塊應(yīng)用了先進(jìn)的有源功率因數(shù)校正技術(shù)(APFC)，使功率因數(shù)高達(dá)0.99，有效降低了諧波成份，減少了無(wú)功損耗，使整機(jī)的滿載效率達(dá)到90%以上。功率輸出部分采用了最新器件(IGBT)組成的逆變器(DC/AC)。1．輔助電源。輸入電源經(jīng)軟啟動(dòng)電阻和主整流橋整流后，加至開(kāi)關(guān)變壓器原邊給開(kāi)關(guān)管送電，激勵(lì)脈寬調(diào)制器起振，輸出調(diào)制脈沖，開(kāi)關(guān)管受脈沖調(diào)制導(dǎo)通和截止，輔助電源進(jìn)入正常工作狀態(tài)。該電源屬單端反激式開(kāi)關(guān)電源，可輸出多路電壓，工作穩(wěn)定，可靠性高。2．有源功率因數(shù)校正(APFC)電路。有源功率因數(shù)校正的目的，就是讓輸入電源的電流波形跟蹤電壓波形保證功率因數(shù)接近于1。其核心控制器件是集成電路UC3854，該器件16腳輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)，包含了對(duì)PFC控制的全部信息，此信號(hào)控制著開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和截止，輸入強(qiáng)制電流波形跟蹤電壓波形;并控制著輸出電壓穩(wěn)壓，使其穩(wěn)定在DC400V上。當(dāng)集成電路UC3854和外圍元件組成的檢測(cè)電路，檢測(cè)到PFC電路出現(xiàn)過(guò)流、輸入過(guò)壓、欠壓、輸出過(guò)壓、過(guò)熱等故障現(xiàn)象時(shí)，均會(huì)切斷軟啟動(dòng)繼電器，同時(shí)封鎖16腳的調(diào)制脈沖，使該端無(wú)信號(hào)輸出，直至故障排除后APFC自動(dòng)恢復(fù)正常工作。3．逆變電路DC/AC。為了提高變頻器的可靠性，變頻器應(yīng)用全橋逆變技術(shù)，關(guān)鍵器件采用最新器件(IGBT)進(jìn)行逆變，逆變后的SPWM波(正弦波)經(jīng)過(guò)濾波還原為2路交流電壓輸出。且通過(guò)同步電路使局部電壓恒超前軌道電壓相位90°。原理見(jiàn)圖3。利用數(shù)字電路(EPROM)產(chǎn)生SPWM調(diào)制脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)DC/AC變換。首先由數(shù)字電路分別產(chǎn)生基準(zhǔn)的正弦波及所對(duì)應(yīng)的三角波，并將2種波形進(jìn)行比較，產(chǎn)生DC/AC變換所需的SPWM調(diào)制脈沖波，再經(jīng)過(guò)邏輯控制驅(qū)動(dòng)電路，將調(diào)制脈沖加到逆變功率管的控制柵極，逆變后的SPWM波經(jīng)過(guò)濾波還原為交流電壓輸出。由輸出電壓取樣，經(jīng)放大、比較、調(diào)整基準(zhǔn)正弦信號(hào)電壓，從而保證輸出電壓的穩(wěn)定。當(dāng)保護(hù)電路檢測(cè)到輸出過(guò)壓故障時(shí)，控制邏輯電路封鎖SPWM調(diào)制脈沖，使該模塊無(wú)電壓輸出，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，故障排除后模塊需重新開(kāi)機(jī)工作。

3.2PYJ-1電源系統(tǒng)操作步驟步驟1．閉合1QF，相應(yīng)電源模塊上電;模塊上相應(yīng)上電表示燈亮，模塊面板上的工作表示燈亮了以后，模塊工作正常。步驟2．閉合2QF～11QF，分別供出各回路電源。

4系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

將鐵路信號(hào)電源中最重要且現(xiàn)場(chǎng)難以較快解決的幾種電源整合在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部，可以提供多種電源輸出。輸出電源種類(lèi)涵蓋面廣，可廣泛應(yīng)用于國(guó)鐵、高速鐵路、地方鐵路、鐵路專(zhuān)用線、城市軌道交通系統(tǒng)等不同的軌道系統(tǒng)當(dāng)中，適合鐵路中、小站通信信號(hào)電源在突發(fā)遭受雷擊、火災(zāi)等自然災(zāi)害襲擊，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓和野外臨時(shí)架設(shè)通信基站，以及鐵路搶險(xiǎn)等異常情況下的應(yīng)急保障使用。

5系統(tǒng)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益系統(tǒng)

有3種不同型號(hào)，分別控制不同的輸出電源種類(lèi)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)某些支路輸出故障時(shí)，可方便選擇合適型號(hào)的設(shè)備來(lái)?yè)岆U(xiǎn)，從技術(shù)上解決了長(zhǎng)期影響行車(chē)安全的一個(gè)問(wèn)題，彌補(bǔ)了安全生產(chǎn)的漏洞，為鐵路運(yùn)輸安全提供穩(wěn)定、可靠的信號(hào)電源設(shè)備，保證行車(chē)安全，具有較大的社會(huì)效益。該應(yīng)急電源系統(tǒng)每套9萬(wàn)元，可以節(jié)約大量的電源屏采購(gòu)費(fèi)用。我國(guó)正處于鐵路、地鐵、城軌建設(shè)的高峰期，每年還有多個(gè)外資項(xiàng)目的建設(shè)，該項(xiàng)目有良好的市場(chǎng)空間和廣泛的使用前景。該系統(tǒng)通過(guò)了鄭州鐵路局技術(shù)鑒定，于2010年3月在鄭州電務(wù)段上道運(yùn)用，并在處理圃田站、許昌站、淇縣站故障中發(fā)揮了積極作用，縮短了搶險(xiǎn)時(shí)間，保障了鐵路運(yùn)輸安全。