关键词：直流远供；视频监控；通信电源
Key words: DC remote supply; video surveillance; communication power supply
为了铁路线路的安全运营，铁路区间视频设备在铁路上的应用越来越多，但视频设备的电源供应以前都是采取分散多点提供，有些地方要采取长距离供电，如果采用交流220v供应，必须加大电缆线径，大大增加了投资费用。相同的线径高压直流的线路衰耗比交流220v要小，传输的距离更远。目前随着高频开关电源的发展，通信、监视设备的直流供电得到了长足的进步。因此铁路区间长距离高压直流供电是未来通信设备供电的首选。
1高压直流远供系统的概述
远程供电技术就是将具有稳定电源处的电能,经过变换电压、安全保护、监控等，处理成适合10公里内供电的一种方式，这种供电方式在一定的距离范围内，以较低的损耗传输供给远端的设备使用。是基站（车站）供电为中心的集中式供电。而实现这一功能的产品就是直流远供电源系统。远程供电技术原理：在远程供电系统中，远供电源局端和远端是其核心组成，通过计算机控制技术、升压变换技术和悬浮隔离技术处理后，通过电线或电缆从局端向远端进行传输，实现电能的远程直流传输。
2远供电源电缆芯线截面积的计算
S=2Lρ/((Uo/Ui-1)Ui2/Pi)
S：芯线截面积，单位--mm2 L: 电缆长度，单位--米
ρ：导体导电率，铜线--0.0172 铝线—0.0274 单位--Ω·m/mm2
Uo: 局端设备输出电压，单位--伏 Ui: 远端设备输入电压，单位--伏
Pi: 远端设备输入功率，单位—瓦
S=2Lp/((Us/Uo-1)Uo2/Po)
3 赣韶线局界视频监控供电的现况
由于本工程是跨局工程，为了设备的维护安全，在视频采集点就近供应交流220v无法实现，只能单边供电（由广州局供），而且最远点离车站6.3km，如果 采用220v交流电供电，必须敷设2x150mm2方能达到压降要求，从而将大大提高投资成本。为了减小投资及减小维护工作量，必须采用性价比高的高压直流远供电源系统。
4 本工程直流远供系统描述
本供电系统在19个视频采集点就近的珠玑基站机房配备一台局端设备，局端设备取用一路220V交流电源，经过防雷电路、EMI滤波电路、整流滤波电路后变成直流电压变换为800V直流电，通过沿线2x6mm2供电电缆传输到每个视频采集点，在每处视频采集点设置远端设备，远端设备将供电电缆传输来的直流电逆变成220V交流电，为局界视频监控系统的19个视频采集点供电。
本工程广铁与南昌局处界视频现有1个局界点，从机房到局界共6.3公里，沿线设置18个摄像头，每个100W；局界点设置1个视频采集点（含其它用电设备），功率2000W，总计3800W。
局端设备性能：
单供电点远供方式
区间仅一端具备供电条件，在该端供电点设置一台局端设备，远端设备通过供电电缆从局端设备取电的供电方式。
单供电点远供方式如图2所示。
图2 单供电点远供方式
5 本工程直流供电的性能特点
5.1供电等级高，供电安全可靠。
实现对局界视频监控系统沿线的19个视频设备进行单回路供电。局端设备取用从UPS的交流电AC220V。采用悬浮式供电，远供局端设备采用隔离变换，输出与输入不共地，线路上为悬浮式供电输出。这样当人身不慎接触到单极供电线路时，由于对地不构成环路，不会有电流流过人体，即使不慎接触到双线时，局端远供输出关闭，由于直流供电电压低于市电峰-峰值电压，同时不会经人体与大地构成回路，电流不会流过心脏，危险性较市电小很多。采用悬浮式供电，大大增强了防雷保护性能，由于雷击能量形不成线路与大地间的电位差，所以不存在雷击时线路与大地的环流，防护级别比交流供电时高。而两线之间对于雷击能量是处于共模接收状态，即两线间没有很大的电位差，因此两线之间不会有大的雷击环流。
5.2施工建设简单，成本相对较低。
设备安装简单，局端设备采用嵌入式19英寸2U高的通用机箱设置，所需空间少，具备嵌入式机柜或壁挂式安装方式。远端设备采用抱杆架式安装方式，适合现场各种安装环境。
5.3节能环保
采用直流传输供电，直流供电不受功率因数、线路感抗、趋肤效应等因素影响，同等条件下，线路传输损耗比交流传输的线路损耗要低；无需配备蓄电池即可具备一级负荷供电能力。不仅经济，而且环保。
6 结束语
本工程采用直流远供技术，即从车站通信机房取电，满足铁路区间摄像机设备的远程供电需求。铁路直流远供系统具有安全性好、集中监控和管理、便于维护的特点，解决了铁路沿线特殊地段的供电难题，降低了供电投资，提高了铁路摄像监控网运行质量和运行安全，以及加快了铁路摄像监控网的建设和发展。
参考文献
[1] 中国铁路总公司《铁路通信用直流远供电源技术条件》.
[2] 王同俊，陈刚. 直流远供技术应用探讨[J]. 通信与信息技术，2013（2）：60-63．
[3] 詹秀峰. 直流远供技术在铁路通信系统中的应用。铁路通信信号工程技术(RSCE) 2017年2月，第14卷第1期.
论文作者:邓锐
论文发表刊物:《科技中国》2018年4期
论文发表时间:2018/8/10
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