智能铁路信号电源系统设计

针对目前中型车站用电特点,提出利用高频开关电源技术研制的智能铁路信号电源系统代替目前的工频电源系统。系统分为交流柜和直流柜,并分别预留了交、直流扩容,采用自然冷却。系统输入采用两路独立AC220V市电、手动或自动切换、主路优先,具有输入过/欠压保护、机械电气联锁和故障声光报警等功能。系统采用三级防雷技术,对系统的输入/输出分别进行防护。系统采用模块化设计,每个模块均采用热插拔方式,内有监控单元。系统输出分配给5个模块,每个模块都能单独完成供电工作,每种输出都采用“1 1”热备份。系统开发的关键技术包括高频AC/AC变换、输入/输出分别防雷和远程监控等技术。该系统已经在电气化铁路区段100多个车站使用。     

基于直流配电与控制的城市轨道交通照明设计与应用

苏州轨道交通5 号线正线采用基于直流配电与控制的智能照明系统,用直流为LED 灯具供电。阐述采用直流供电的背景原因及应用方案,将高频开关可控整流电源模块作为直流电源,选用IT 接地系统。根据整流电源模块的输出特性,制定一种基于曼彻斯特编码规则的调光协议,通过直流低频载波通信方式进行指令传输,对灯具进行控制。提出一种以小容量整流电源模块为电源的配电系统短路故障保护方式。通过分析直流电对线缆绝 缘空间电荷的影响,表明低压直流配电选用常规交流线缆产品可满足线缆绝缘安全的要求。在地面站阳澄湖南站的屋顶设置一套小容量分布式光伏发电系统,将直流并网至车站直流照明微电网,实现多端口再生能源接入系统应用。苏州地铁5 号线已于2021 年6 月通车运行,目前直流照明系统运行平稳。     

直流集中供电技术在地铁车辆段照明中的应用

目的：为解决目前地铁车辆段天棚照明灯具由于安装高度高、下有接触网，存在维修困难、施工复杂的问题，同时为解决普通交流LED(发光二极管)灯具不具备调光节能能力而存在电能浪费的问题，以及为解决交流LED灯具小功率分布式整流回路上电能质量较差的问题和解决交流LED灯具智能化管控通信管线布置麻烦、调试困难等问题，故将智能化直流集中供电照明技术应用在车辆段照明中。方法：传统交流配电箱变换为智能化直流集中供电柜，集成了集中整流、回路配电、照明智能化控制等功能。通过前端大功率集中整流，代替了传统交流LED小功率分布式整流方式；同时采用直流电力载波作为供电柜至灯具的通信控制方案，减少了通信控制线的布置；通过整流模块输出电压耦合纹波信号，下发控制指令，以实现直流电力载波的通信。结果及结论：通过采用智能化直流集中供电照明方案，减免了灯具通信线的布置，实现了稳定可靠的智能化调光控制，直流柜的电能质量得到提高，使交流供电侧功率因数上升、三相电流不平衡度减小、电网谐波含量下降，照明系统用电综合效率得以提升。实际运行数据表明，智能化直流集中供电应用于地铁车辆段照明后解决了天棚照明中存在的问题，使设备成本小幅下降、...     

90MW晶闸管整流电源现场控制单元研制

针对90MW晶闸管整流电源的系统特点,采用三级控制实现多机组协调工作。详细说明了晶闸管整流电源现场控制单元的功能及硬件构成,并对晶闸管整流电源的控制进行了较深入的探讨。试验结果表明,该控制单元设计合理,完全满足设计要求。     

99MW晶闸管整流电源现场控制单元研制

针对90MW晶闸管整流电源的系统特点,采用三级控制实现多机组协调工作.详细说明了晶闸管整流电源现场控制单元的功能及硬件构成,并对晶闸管整流电源的控制进行了较深入的探讨.试验结果表明,该控制单元设计合理,完全满足设计要求.     

一体式整流斩波充电装置在智能轨道快运系统的应用

目的：为满足智能轨道快运系统大功率充电需求，提出一种智能轨道快运系统充电装置的新型结构，其能满足在一体化智能箱式充电站内的安装，避免在乘客站台安装带来的噪声和接口等问题。方法：智能轨道快运系统快速充电装置结构包括输入侧交流断路器、预充电回路、网侧滤波回路、PWM(脉冲宽度调制)整流回路、Buck直流变换回路和直流侧滤波回路；PWM整流实现交流到直流功率变换；直流Buck变换实现直流电压输出满足智能轨道快运系统车载储能元件充电的恒压、恒流及恒功率的充电模式；预充电路减少系统工作时的合闸冲击；网侧滤波减少了注入电网的谐波电流；直流侧滤波采用电感L和电容C组成低通滤波器来滤除高频分量输出，减少纹波电流输出到储能介质。结果及结论：通过仿真、选型计算的充电装置采用双环控制提高了系统的动态性能，有源阻尼技术有效抑制了谐振，正反转双序锁相环实现了网侧适应性控制、系统控制及保护对Buck和PWM整流进行控制，实现输出的恒压及限流控制。充电装置已经成功应用于株洲智轨一期工程项目，项目通车验证了充电装置能够安全、高效地给智能轨道快运系统车辆充电。     

铁路通信电源交流配电设备及直流配电设备行业标准解读

介绍TB/T 2993.5—2016《铁路通信电源第5部分:交流配电设备》及TB/T 2993.6—2016《铁路通信电源第6部分:直流配电设备》制定的背景、过程、适用范围等内容。重点解读铁路通信电源中交流、直流配电设备的适用范围、环境要求、技术要求等。这2项标准可满足铁路通信电源交流、直流配电设备制造和检验的需要。     

变频器在通用大容量电机试验系统中的应用

采用公共直流母线方式的变频器和电功率封闭技术来完成大容量交流电机的型式试验和出厂试验,被试电机可包括高低压同步发电机、异步电机和双馈电机。试验系统的电源机组和回馈机组采用公共直流母线变频器驱动,组成电功率闭环,实现电能循环,达到较好的节能效果;采用有源整流实现直流母线电压可控、网侧高功率因数、低谐波及制动能量回馈。该试验系统在工程应用中取得良好的效果。     

基于电力传动磨轨车辅助电源滤波器设计

简要分析了基于电力传动磨轨车辅助电源整流单元和逆变单元谐波产生的机理,对设置直流滤波器以及交流滤波器的必要性做了说明,重点阐述直流滤波器和交流滤波器的参数设计,并且通过仿真对参数选择做了校验.仿真结果及试验结果表明,滤波器参数选择对谐波的消除具有很好的实用价值.     

安全冗余结构铁路信号配电系统研究

分析了铁路信号电源技术发展变化的原因，通过了解目前铁路信号电源基本用电性质和运行方式，以配电的设计思想，对结构进行优化组合，以电力功率电子技术、计算机管理、模块组合式的铁路信号智能电源系统为基本结构和基本技术模式，提出一个具有高度针对性的安全冗余结构信号配电系统方案。     

地铁屏蔽门直流系统

根据屏蔽门驱动电源、控制电源的特点及供电要求,以广州地铁5号线屏蔽门直流系统设计方案为例,介绍直流系统设计中电池容量计算、整流模块部件选择、电气隔离设计方案等,体现直流系统设计方案简洁明了、性价比高、占地面积少等特点。     

CRH380A型动车组APU装置整流逆变模块电磁干扰故障分析及滤波器设计

针对CRH380A型动车组APU装置内整流模块与逆变模块控制电源因电磁干扰引发动车组辅助供电异常故障,结合动车组APU装置内部电磁干扰产生机理和整流逆变模块控制电源电路原理,设计了一种新型动车组APU装置模块控制电源转换电路滤波器。经试验证明,新设计的滤波器对模拟整车正常运行及处于某些特殊工况(如合主断、升降弓、弓网离线等)下产生的电磁干扰有显著抑制效果。     

一种智能电源综合监测单元设计

提出一种智能电源综合监测单元的硬件设计,可对电源的交流输入电压、电流;直流输出电压、电流;电源环境参数等信息进行监测。监测数据与运行状态通过LED屏显示,并通过以太网与监测机进行通信。     

列车自动运行系统的输出单元设计

为克服现有列车自动运行系统中输出方式信号种类不全的问题,设计一种可提供数字量信号、电压模拟量信号、电流环信号以及PWM信号的输出单元。本系输出单元与对系输出单元互为冗余,均包括:数字量输出模块、模拟量(电压和电流环)输出模块、PWM输出模块、以及CPU模块。数字量信号、电压模拟量信号、电流环信号以及PWM信号能够进行一种或多种组合输出。满足现有各种型号列车自动运行系统对输出信号的需求。     

铁路信号电源系统输入配电组件结构改进探讨

随着我国铁路技术高速发展,对信号电源系统输入配电侧防雷、监测、转换的整合需求日益提高。分析现有信号电源输入配电组件结构,指出存在的问题及原因,提出将现有输入配电箱、输入防雷箱、电网监测箱、电源屏的输入切换系统以及电源屏的监测系统整合到1个配电柜内的改进方案。改进方案能够解决现有结构存在的问题,改善信号电源的应用效果、提高其稳定性。     

25Hz轨道电路高频开关电源的研究

随着既有铁路提高列车速度，对铁路设备提出了更高要求。本文针对目前既有铁路广泛使用的工频轨道电源，提出一种利用高频开关电源技术研制的新型25Hz轨道电源进行替代。该电源采用正弦脉宽调制技术（SPWM）、功率因数校正技术（PFC）、全桥逆变技术和短路保护技术，将110V交流输出和220V交流输出整合在一个模块中。详细论述了该电源模块的组成和工作原理，解决了工程应用中的负载短路引起的模块输出中断、雷电保护及牵引电流干扰等关键问题，使模块的可靠性得到较大提高。模块内嵌入了监控单元，具有告警、通信、数据采集、控制等功能，使远程监控成为现实，减轻了工作量。该电源模块体积小、重量轻、效率高、智能化程度高，实际使用证明，该电源可以替代目前的工频电源。     

数字化铁路行车安全保障体系研究

数字化铁路行车安全保障体系按逻辑模式分为行车安全决策模块、行车安全管理模块及行车安全监测模块。行车安全决策模块包括行车安全信息系统、行车安全分析系统及安全决策支持专家系统。行车安全管理模块,从横向上划分为运管部分、机务部分、工务部分、电务部分和车辆部分;从纵向上分为站段、路局、铁道部。行车安全信息监测控制模块分为数据采集单元、数据接收单元、数据处理/输出单元。行车安全保障体系采集的信息包括:运输设备信息、行车调度管理信息、工作人员安全信息、铁路沿线环境安全信息。信息处理包括:数据采集层、初级处理层、隐患分析层、决策支持层、全局分析层。结合现行铁路管理体制,构建基于站段、路局、铁道部的三级救援保障运作模式体系。     

驼峰T·CL型雷达防雷系统的改进

南宁南驼峰溜放车辆测速采用T.CL型雷达,其雷电防护电路中（直流12 V）使用ZFTW-Ⅲ/AL防雷组合,雷达自检（直流24 V）使用ZFTW-Ⅳ/AL防雷组合。由于该雷达雷电防护电路设计不够完善,存在受电力机车回流干扰和雷电地电位反击的影响造成雷达故障的隐患。1现象分析室外ZFTW-Ⅲ/AL防雷组合采用3R-90TB放电管、MYL33V/1 kA压敏电阻、1N5352瞬变电压抑制器三级防雷。     

三相三电平PWM整流新技术

三相三电平PWM整流电源具有输出直流电压稳定、功率器件承受压力小、交流侧电流波形正弦度好和功率因数高等特点,其在中、高压交流调速、电力系统等领域的应用越来越广泛。文章从拓扑结构、数学模型和控制方法几方面介绍了三相三电平整流电源的国际国内新技术,重点讨论了三相二极管箝位三电平PWM整流电源的中点电位平衡策略。     

城市轨道交通低压直流配电系统研究

城市轨道交通低压配电广泛采用交流配电系统。随着直流用电设备在城市轨道交通的大量应用,采用低压直流配电系统将成为趋势。但是,中外均缺乏城市轨道交通低压直流配电系统的工程案例和设计标准。因此,对城市轨道交通低压直流配电的电压等级选取、配电系统结构、接地类型和电气保护方式进行研究。结果表明,相同供电距离时,DC 750(±375)V供电网络的供电能力约为AC 380V的4倍。根据城市轨道交通用电负荷特点,低压直流供电系统主母线电压等级采用DC 750(±375)V、DC 220V(±110)V两级,主接线结构采用双极三线制,城市轨道交通低压直流配电系统应采用IT接地型式。