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摘 要：广州地铁二八号线西屋屏蔽门的控制系统供电由220V市电输入控制UPS，经净化后两路输出分别给上、下行屏蔽门的控制系统（PSL、PEDC、DCU等）供电。当控制UPS死机或发生严重故障时，出现控制UPS上桩空气开关跳闸的情况下，无法实现由市电给屏蔽门控制系统供电，存在较大的安全隐患。本文主要介绍此套屏蔽门控制系统的现状及存在问题，并分析此系统供电方式优化方法及应用，为轨道交通设备供电技术的研究提供良好素材和依据。
关键词：屏蔽门；控制系统；双电源；转换
广州地铁二八号线西屋屏蔽门的控制系统供电由220V市电输入控制UPS，经净化后两路输出分别给上、下行屏蔽门的控制系统（PSL、PEDC、DCU等）供电。当控制UPS死机或发生严重故障时，出现控制UPS上桩空气开关跳闸的情况下，无法实现由市电给屏蔽门控制系统供电，存在较大的安全隐患。利用屏蔽门控制电源备用开关进行改造，以达到在控制UPS无电源输出时，实现自动切换成市电电源给屏蔽门控制系统供电，有效避免UPS内部元器件故障引起上桩空气开关跳闸导致无法对PSL、PEDC、PSA等进行供电的问题，从而提升运营服务水平。[1]
1二八号线西屋屏蔽门控制系统组成及供电方式现状
1.1控制系统组成
二八号线西屋屏蔽门控制系统主要由以下几个部分构成：单元控制器（PEDC）、就地控制盘（PSL）、门控单元（DCU）组、接口模块、通讯介质（设备）及通讯接口等设备。
每个车站的每侧站台屏蔽门具有独立的一套逻辑控制单元，为一个相对独立的控制子系统。每个车站设至少一套远程状态监视系统（即远程监视设备）；每个车站内的屏蔽门系统内具有足够的与其它系统设备进行接口的接线端子、接口设备。
系统由由两个控制子系统组成。在每个控制子系统中，PSC 至每个门单元的控制回路分为两种，一种为硬线回路，另一种为软线回路。在系统运行中，硬线回路为优先级回路，而软线回路的故障不会影响硬线回路及电气安全回路的正常工作。每个车站的两个单元控制器（PEDC）及单元控制器（PEDC）与系统内其它设备、接线端子、接口设备、单元控制器（PEDC）的控制配电回路以及监视设备组合成一个中央接口盘（PSC）。[2]
1）每个车站的屏蔽门设置与其站台侧数相匹配的相对独立的逻辑控制子系统，每套子系统中包括PSC内的逻辑控制单元、就地控制盘PSL、控制回路及顶箱内的门控单元等。
2）每侧站台屏蔽门配置一个完整的控制子系统，一个完整的控制子系统包括一侧站台屏蔽门的门控单元（DCU）组、PSL、单元控制器（PEDC）、以及通讯介质及接口。系统内部采用现场总线和硬线连接两种方式，系统中的重要操作命令及状态信号采用硬线方式传输，而报警、一般的状态信号则通过现场总线方式传输。每个车站PSC 中的远程监视设备能够将本车站所有屏蔽门的各状态信息、故障信息、报警信息传送到BAS 系统。
3）每侧站台屏蔽门配置与环境与设备监控系统、信号系统、车站IBP 盘上进行通讯或接口的介质及接口部件。
4）每侧站台的屏蔽门控制子系统分别与上下行信号系统配合，分别控制相应侧的屏蔽门；控制方式满足二、八号线行车组织的要求。[3]
1.2供电方式现状
二、八号线屏蔽门控制UPS采用的是梅兰日兰品牌的UPS(目前梅兰日兰公司已将该系列UPS的制造销售及售后服务转卖给伊顿电源公司(Eaton)), 原理图详见图1。COMET EXTREME 6KVA UPS是在线式UPS，其为屏蔽门控制系统持续提供零中断地输出纯净正弦波交流电，能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题。220V市电输入控制UPS，经净化后两路输出分别给上、下行屏蔽门的控制系统（PSL、PEDC、DCU等）供电。若市电输入正常，控制UPS以在线方式给屏蔽门控制系统供电，同时并为蓄电池组进行浮充；若市电停电，则由控制UPS的电池组给屏蔽门控制系统供电，供电持续时间为20分钟；若控制UPS的自诊断电路检测到UPS内部发生了故障，则通过自动旁路直接供电给屏蔽门控制系统。若控制UPS死机或发生严重故障，在控制UPS上桩空气开关没有跳的情况下，直接由市电供电给屏蔽门控制系统。
1.3存在问题原因分析
根据屏蔽门电源切换箱工作原理(原理图详见图2)，若UPS内部元器件故障引起上桩空气开关跳闸，则会导致无法对PSL、PEDC、PSA等进行供电，屏蔽门不能联动及监控系统PSA无法记录。[4]
针对上述存在的缺陷问题，优先考虑对控制UPS供电方式进行优化，利用屏蔽门控制电源备用开关进行改造（原理图详见图4），以达到在控制UPS无电源输出时，实现自动切换成市电给屏蔽门控制系统进行供电。[5]
改造方案工作原理如下：
1、正常工作状态下，控制UPS以在线方式给屏蔽门控制系统供电，继电器KA1得电，常开开关KA1闭合，使得继电器KM1、KA2得电，常开开关KM1闭合，负载电源由控制UPS供给；而常闭开关KA1断开，使得继电器KM2、KA3失电，市电电源回路断开。
2、当控制UPS出现死机或发生严重故障时，UPS电源回路没有电源输出，继电器KA1失电，常开开关KA1断开，使得继电器KM1、KA2失电，UPS电源回路断开；而常闭开关KA1闭合，使得继电器KM2、KA3得电，常开开关KM2闭合，负载电源直接由市电电源回路供给。
3、该装置自动切换至市电电源回路后，若控制UPS此时恢复正常状态，则其各继电器和开关的动作方式与第1点一致，市电电源回路将断开，负载电源由控制UPS回路供给（现场图详见图5）。
图5 控制系统供电方式改造现场图
3结语
通过对屏蔽门供电方式进行优化及改造，以达到在控制UPS无电源输出时，实现自动切换成市电电源给屏蔽门控制系统供电，有效避免UPS内部元器件故障引起上桩空气开关跳闸导致无法对PSL、PEDC、PSA等进行供电的问题，从而提升运营服务水平。本文通过介绍广州地铁二、八号线屏蔽门控制系统及供电系统的工作原理及特点，并分析冗余供电改造技术的原理和应用，为轨道交通设备供电技术的研究提供良好素材和依据。
作者简介：
邓国勇（1983-），男，广东佛山人，华南理工大学硕士研究生，就职于广州地铁集团有限公司运营事业总部，主要从事地铁机电设备的技术管理工作。
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参考文献：
[1]劳运敬.地铁屏蔽门控制系统的研究[D].华南理工大学,2011.
[2] 赵成光.广州地铁屏蔽门系统与现场总线技术[J].工业控制算,2001(14):8-10.
[3] 白朝林.不间断电源在屏蔽门系统中的应用[J].技术装备,2013(3):16-17.
[4] 谢先城.地铁屏蔽门系统控制回路优化改造[J].技术研发,2013(20):24-25.
[5] 周 敏.地铁屏蔽门电源系统方案比较[J].企业技术开发,2013(32):75-76.
论文作者:邓国勇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/7
标签：屏蔽门论文; 控制系统论文; 市电论文; 回路论文; 电源论文; 方式论文; 子系统论文; 《电力设备》2017年第11期论文;