南京地铁一号线站台门控制电源优化.doc

1、1南京地铁一号线站台门控制电源优化摘要：本文介绍了南京地铁一号线站台门控制电源技术优化优化，分析了原控制电源设计时存在一定风险，此风险将会扩大站台门控制电源故障时的影响，并且很难通过管理措施来避免此故障时风险加剧。因此对一号线站台门控制电源进行优化是为了更好保障南京地铁运营正常有序。 关键词：控制电源系统；中央控制柜（PSC） ；逻辑控制单元（PEDC） ；断路器 中图分类号：U231+.8 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）03-（页码）-页数 1.站台门系统简介 站台门系统沿站台边缘布置，将站台区与隧道轨行区完全隔离，设有与列车门相对应、可多级控制开启与关闭滑动门的连

2、续屏障，地铁车站设置站台门的作用一来是减少了站台区与轨行区之间冷热气流的交换，减小了车站供冷系统的负荷，降低了环控系统的空调能耗；二来是降低安全隐患，可以防止乘客坠轨事件，保障列车与乘客的安全，同时可以减少车站管理人员；三是使乘客不再忍受噪音和粉尘带来的伤害，打造安静、舒适的乘车环境，体现“人文关怀” ，同时站台门外形可以与车站内其它建筑相协调，美化车站环境。 2.一号线站台门原控制电源系统 22.1 站台门电源系统简介 车站变电所引两路 AC380V 输入，经双电源切换箱后提供一路电源作为 UPS 的输入电源，通过 UPS 整流及逆变后输出稳定的 AC380V。当 UPS发生故障影响使用时会

3、自动转为旁路供电；当两路 AC380V 不正常输入时，UPS 由蓄电池组供电，经 UPS 逆变后输出 AC380V。 UPS 输出后，从 U、V、W 三相分组抽取 12 组 AC220V，经过交流开关后作为站台门的驱动电源，每侧站台门用其中六组供电（每组线上串联五个门） ；另再取一路 AC380V 经隔离变压及直流转换装置（110V 和 24V直流电源转换）后，提供给控制电源。控制电源由配电柜隔离变压成+110V 和-110V 后，输出一路控制电源，通过一个 2P 的断路器给中央控制柜（PSC）机柜供电，此路控制线路到达 PSC 机柜后，在+110V 线路加上一个 1P 的断路器后分成两路给上

4、下行逻辑控制单元（PEDC）站台门进行控制逻辑供电。 站台门系统电源的原理示意图如下： 2.2 站台门控制电源线路故障风险点 南京地铁一号线站台门验收时，由于工作人员在检查机柜参数时，不小心碰到中央控制柜（PSC）机柜上 DC110V 的 1P 的断路器，造成断路器分闸，导致站台上下行两侧站台门都无法动作。此时检查站台门DC110V 控制电源经变压后输送到配电柜的主控 2P 断路器和备用控制 2P断路器（备控制断路器输出端暂未接线） ，主控制断路器输出电压进入PSC 机柜，+DC110V 经接入中央控制柜（PSC）机柜上的 1P 断路器后，再分 2 路分别进入上下行逻辑控制单元（PEDC） ，

5、-DC110V 则直接分 2 路分3别进入上下行辑控制单元（PEDC） 。 控制线路图如下： 上述线路主要存在的风险点为：主用 2P 断路器或 1P 断路器发生故障时，由于发生故障的断路器同时为上下行 PEDC 供电（PEDC 在站台门设备中主要控制站台门开关和报警的逻辑控制单元，PEDC 失电故障直接造成所控制侧整侧站台门出现无法动作故障） ，因此当任何断路器故障时，直接影响到上下行 PEDC 单元控制部分供电，此时会发生整个车站站台门全部无法开关故障，故障影响范围为整个车站。 2.3 站台门断路器选用不合理 一号线站台门配电柜和中央控制柜（PSC）机柜为两个厂家提供，控制电源为直流电源，站

6、台门控制电源负荷为每侧站台不超过 2A 电流（现场测量得出，测量数据见下表 1） ，即每站不超 4A 电流（为上下行门同时动作时最大控制电流） 。配电柜厂家提供的 2P 断路器为直流 3A，但中央控制柜的 DC+110V 后续电路中的 1P 断路器为直流 4A，如图 3 所示。 根据控制电源接线原理图可以看出配电柜的 2P 断路器电流为直流3A，不符合整个车站两侧站台门控制电流负荷 4A 的设计要求。DC+110V后续电路中在中央控制柜处设置 1P 断路器为直流 4A，断路器匹配不符合电气电路设计。断路器配电柜的控制断路器跳闸电流小于中央控制柜的控制断路器跳闸电流。因此此控制电路存在选用电气元

7、件不合理设计。 3. 控制电源系统优化方法 3.1 控制电路断路器的选型 图 3 回路中 1P 断路器为 4A，安装站台门每侧控制单元所需负载电流4不超 2A 计算，每个站（上下行两侧站台为并联电路）电流不超过 4A，因此在控制电路中央控制柜处 DC+110V 线路安装直流 4A/1P 断路器即可符合设计要求。控制电路配电柜处设置直流 3A/2P 断路器不符合要求，按照电气回路设置要求，选用直流 6A/2P 的断路器即可符合设计要求。 3.2 控制电路的优化 原站台门控制电路未优化时，当任何断路器发生故障，故障范围直接影响到整个车站站台门系统开关，对地铁运营将会带来较大负面影响。因此对此控制回

8、路进行优化至关重要。优化主要是将原有控制回路一控二的情况改为一控一，即每个断路器回路只控制一侧站台门设备。从控制电路的断路器选型可以看出，以两侧站台车站为例，每侧站台门在进行开关时的最大负荷电流不超过 2A，因此单侧站台门控制回路的断路器选型为直流 3A/2P 和直流 2A/1P 断路器。 3.2.1 控制电路优化方式 原线路：DC110V 控制电源从变压后输送到配电柜主控制直流 3A/2P断路器和备控制直流 3A/2P 断路器（备控制断路器输出端暂未接线） ，然后主控制断路器输出端进入 PSC 机柜后， DC+110V 接入 PSC 机柜上直流4A/1P 断路器后，分 2 路分别进入上下行

9、PEDC，而 DC-110V 直接分 2 路分别进入上下行 PEDC。 优化后：DC110V 控制电源从变压后分 2 路分别输送到配电柜 2 个直流 3A/2P 断路器（上行直流 3A/2P 断路器和下行直流 3A 2P 断路器） ，每个 2P 断路器输出端进入 PSC 机柜后，上行 DC+110V 接入 PSC 机柜上行直流 2A 1P 断路器后，进入上行 PEDC，上行 DC-110V 直接进入上行 PEDC。5下行 DC+110V 接入 PSC 机柜下行直流 2A/1P 断路器后，进入下行 PEDC，下行 DC-110V 直接进入上行 PEDC 同理。 控制电路优化原理图如下 3.2.2 控制电路优化图片 4. 控制电源优化意义 通过上述控制电源优化，本控制系统断路器合理选型，将会合理保护控制回路，同时优化后指示更加直观，每侧出现控制回路故障可直接从各侧指示灯直接观察到。在单侧门出现控制线路故障时，造成单侧控制断路器跳闸，此时车站工作人员在进行整侧门故障处理时将减少一半的工作量，减少人力资源消耗，降低运营服务风险。 参考文献 1 朱卫平，彭海龙，谭晓梅，城市轨道交通站台站台门，第 1 版，中国标准出版社，2007：7 2 王珩，地铁站台门系统的供电电源方案与绝缘接地措施，铁道机车车辆，2001（4） 3 刘振华，探讨地铁屏蔽门之电源系统，科技风，2012（22）