浅析地铁中整合 UPS SSB蓄电池使用及维护

2025-11-12 19:42:49

摘要：地铁体系中的通讯体系是地铁项目的操作指令。通讯体系操控并直接影响整个线路上列车的运行。地铁和自动扶梯的舒适，照明和排水体系服务于乘客，这些功用的完结首要集中在机电设备上，为乘客供给高质量的出行服务，还可预防突发状况和处理反常状况下的事故。由于连接到主电网的各种负载，会对电网构成搅扰和污染，下降电源质量，影响负载设备的正常运行，并导致诸如服务器数据丢掉的问题。UPS应急电源为机房中的电气设备供给了保护，能够处理电力体系的搅扰问题，例如停电，电压尖峰，频频偏差，谐波搅扰，过压和欠压和电压动摇，在线UPS能够在主电源产生毛病时坚持电路及开关正常运行，为设备供给电源保护。

关键词：地铁弱电体系；UPS蓄电池；运用及保护

1 UPS蓄电池电源的组成及作业原理

UPS是将蓄电池连接到主机并经过主机逆变器和其他模块电路将直流电源转化为交流供电电源的体系设备。UPS蓄电池电源体系包括四个部分：整流器，转化器，储能电池和开关操控器。在该体系中，整流器完结电压安稳功用，选用晶闸管或高频开关整流器，可依据外部功率的改变自动操控输出起伏。替换外部电源时，整流电压的输出起伏基本上能够坚持安稳，而且不会呈现很大的动摇；转化器的转化频率首要取决于振动频率，在作业状态下会搅扰瞬时脉冲，即便对电压进行整流也无法完全消除这种脉冲搅扰；储能电池存储与将大电容器连接到整流器相同的直流能量，因而电容器两边的电压不会突然改变。实际上，电容器的平滑特性用于避免脉冲搅扰并净化电池；要完结UPS蓄电池电源体系的日常运行和保护需求开关操控，假如外部电源正常，则将为负载供电并为储能电池充电。切断外部电源后，UPS电源将开始作业，而且储能电池为负载供电。当负载严重过载时，外部电源经过整流直接为负载供电。

2地铁弱电体系UPS蓄电池供电办法及特色

依据《地铁规划规范》的相关原则，用电的可靠性要求和电力损耗的影响，城市轨道交通的用电负荷中最重要的负荷，例如通讯体系，信号体系，火灾报警体系和其他弱电流体系，而且电源体系毛病会严重要挟驾驭，生命和产业安全。因而，地铁弱电体系由两个独立的电源经过UPS蓄电池供电，在遇到特殊状况下可代替运用保护地铁运营秩序。UPS电源能够进行双转化，UPS由主电源输入和输出滤波器，整流器逆变器，旁路电池和输出功用模块组成。当主电源正常供电时，UPS能够看作是安稳的频率和电源，而且经过整流器和逆变器，它向负载输出净化的交流电并一起为电池组充电。当主电源切断时，电池经过逆变器为负载供电。UPS双转化除了具有过流警报，短路警报，过压保护，短路保护和过载保护的功用外，还具有另一功用，无论是否供给主电源，逆变器均供给负载输出的悉数功率。关于铁路运送中的复杂电子设备而言，保证高质量的电源输出非常重要。

3蓄电池作业原理及参数

地铁运行的动力离不开蓄电池这种储能设备。当市电正常供电时，它依靠充电电路将市电供给的电能转化为化学能进行存储。在市电产生毛病的状况下，化学能会转化为电能并释放出来，以坚持UPS的不间断电源。例如某地铁弱电体系UPS选用HolbecPower 14V60Ah阀控密封铅酸蓄电池，额外电压14V，额外容量60Ah，额外放电电流5A。每个电池包括7个串联的2V单体以停止放电。电池组的数量取决于备用时刻的长短，具体取决于每个别系的规划要求。铅酸电池由两组插入硫酸稀溶液中的板组成，给电池充电后，正极是二氧化铅，负极是海绵状铅。放电后，在两块板上都会产生小的软硫酸铅，充电后又变为二氧化铅和海绵状铅。有两种充电办法：均衡充电和起浮充电。均衡充电意味着恒流充电，而且具有充电速度快，继续时刻短的特色。电池放电后，能够运用等额充电办法快速补充电能。均衡办法倾向于消除单个电池中的电压改变并平衡电压。起浮充电是指恒压低电流充电，其特色是充电时刻长，充电速度慢，旨在补偿由于自放电和添加充电深度而构成的电池容量损失的一小部分。两种充电方式之间的转化由UPS监视模块自动操控。一般地铁弱电体系UPS的充电过程首要均衡，然后起浮。假如主电源丢掉或电压动摇超出UPS的作业范围，则UPS的主电源将自动切换到电池电源。自动切换首要产生在晚上，当双电源开关被切换时，当开关完结时，它会自动切换到主电源为电池充电。延伸电池寿命的放电周期为4个月，而且放电时刻更长。当单体电压低于2伏特时连续放电会构成易于不可逆的硫化物，然后恢复电荷恢复能力。劣化严重损坏电池并缩短其寿命。

4电池日常保护

在日常查看中，需求仔细观察电池的外观，并用枯燥的无纺布擦洗表面尘埃。电池的端子极容易产生电化学腐蚀，必须定时向极中添加保护油以避免电池极的氧化和腐蚀。在运送和装置过程中，颠簸会产生看不见的裂纹，在充电和放电后，裂纹会胀大和泄漏，然后腐蚀电池框架并损坏钢结构机柜。假如电解液溢出，用碱性溶液中和，然后完全冲刷被污染区域避免侵蚀周边的设备。假如皮肤触摸电解液，用清水完全冲刷后擦洗干净。假如电池壳胀大，破裂乃至泄漏，通常会伴随着内部电阻的添加和电池温度的升高，必须及时替换有缺点的电池。由于很多串联的电池，整个电池组的端电压达到400伏特高压乃至更高，这对人体是丧命的要挟。因而，从安全操作保护起见，在整个电池替换过程中必须戴上绝缘手套和护目镜。要替换电池，先断开电池充电器和输出断路器的连接，松开螺钉和螺母，拆下电池的连接部分，再拆下电池主体，并查看电池座，绝缘子和基板是否处于杰出状态，替换有缺点或有安全隐患的零部件。装置新电池时，注意极性次序，换句话说，新电池的正极连接到前一支旧电池的负极，而且负极连接到下一电池的正极。电池的最佳作业温度为17至25摄氏度，温度过低会下降电池运用容量，温度过高会缩短电池寿命。依据实验室数据，温度每升高10摄氏度，化学腐蚀速率就会加倍，电池寿命可能会缩短了一半。此外，在实际运用中，还需求考虑不同方位的电池温度差异，由于UPS主机会散发很多热量，机柜中的通风不良，或许假如电池离UPS主机太近，则个别电池的温度会升高，然后影响其运用寿命，影响整个动力体系的可靠性。在规划和装置蓄电池时，需求特别注意。

5评价定论

UPS蓄电池是地铁弱点体系的储能设备，可在切断主电源时为负载供电，电池的功能直接决议弱电体系的运行状态，例如通讯，信号，火灾报警等，与乘客的生命安全有关。作为铁路运送运营和保护的必要设备，必须长时刻坚持电池功能高品质，高可靠性和高安全性。