应用实践Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ霹 【摘要】本文主要 地铁弱电系统采用集中ＵＰＳ供电方式的可行性、用电特点进行了分析，提出地铁通信系统、 信号系统、综合监控系统、自动售检票系统、乘客资讯系统等合设集中ＵＰＳ的设计方案，并就弱电集中ＵＰＳ设计所 应遵循的原则给出建议。 【关键字】弱电集中ＵＰＳ用电容量备用时间分时切断 １、引言 早期地铁弱电系统主要有通信系 站的弱电ＵＰＳ进行整合势在必行。 设备、控制设备以及信号机、转辙机等 组成，其中车载设备由车辆负责供电。 统、信号系统，随着近年来计算机技 术、网络技术的发展以及乘客对地铁 服务水平需求的提高，地铁弱电系统 的范围越来越广，目前主要有通信系 统、信号系统、自动售检票系统 （ＡＦＣ）、综合监控系统（ＩＳＣＳ）、综合 ２、各系统ＵＰＳ整合可行性分 转辙机用电可不纳入ＵＰＳ系统。由于信 析 地铁中弱电系统众多，而且运营管 理部门分散，所以在进行ＵＰＳ整合设计 号系统涉及行车安全，虽然可纳入集中 ＵＰＳ供电范围，但在具体设计时需与信 号专业协商供电的范围及方式。 综合监控系统（含ＦＡＳ、ＢＡＳ、 时应根据系统的运营管理模式、系统的 安全性及可维护性对各系统进行分析， 以确定合理的整合范围。 地铁通信系统主要由专用通信系 统、公众通信系统及警用通信系统构 ＳＣＡＤＡ）是地铁弱电系统的信息共享 平台，除ＳＣＡＤＡ子系统涉及供电电系 统外，其它系统设备均可纳入集中ＵＰＳ 供电范围。 安防系统（ＩＳＤＳ，含门禁）、乘客资讯 系统（ＰＩＳ）等，这些系统供电负荷等 级均为一级或二级负荷，需要通过 ＵＰＳ供电，以便在市电掉电时进行紧 成。其中专用通信系统归地铁运营管 理；公众通信系统中的传输子系统由地 铁建设方投资建设，运营商租用；警用 通信系统由地铁建设方代建，建成后交 付公安部门运营管理。因此在ＬＩＰＳ整合 设计时，考虑到运营管理的部门不一 致，建议将专用通信系统以及公众通信 系统中的传输子系统纳入集中ＵＰＳ的 供电范围，其它设备所需ＵＰＳ由各运营 自动售检票系统、乘客资讯系统、 综合安防系统主要由计算机、网络设 备、存储设备及闸机、售票机、充值机、 各种显示屏、摄像头、编码器、解码器、 急操作。因为各系统计算对供电容量 要求时都比较保守。如果按照传统设 计方法每个系统都自设ＵＰＳ，那么总 的用电容量将会很大，导致电力专业 监视器等终端设备组成，这些系统以ＩＴ 设备为主，在弱电集中ＵＰＳ设计时应根 据不同类型设备的特点计算所需ＵＰＳ 的容量和备用时间。 综上所述，弱电系统的负载类型基 本一致，在技术上均可以纳入集中ＵＰＳ 统一供电，在实际设计中可根据不同地 做供电设计时对设备容量计算不准确， 设计值过大，不但造成投资和电能的 浪费，给电网造成较大的压力．而且 ＵＰＳ的效率也会很低。另外过多的ＵＰＳ 涉及的规格型号过多、过乱，给运营维 方设置并单独管理。 信号系统设备主要由计算机、网络 护管理带来很大不便，所以对地铁车 ＪＳＸＸｌＯ／２ＯｌＯ ６９ ｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ应用实践 方的运营维护模式和安全性要求进行 表１ 地铁标准地下车站各系统用电容量及后备时间表 ＵＰＳ整合。 ３、地铁弱电系统用电分析 在《地铁设计规范》（ＧＢ ５０１５７— ２００３）中，地铁各弱电系统用电负荷等 级及蓄电池备用时间不尽相同，例如通 信系统、信号系统、ＦＡＳ系统按～级负 荷供电，而ＡＦＣ系统要求供电负荷不低 于二级，通信系统备用时间为４小时、 ＦＡＳ系统为１小时，信号系统备用时间 为３０分钟，ＡＦＣ系统对备用时间无具 体要求。另外，综合监控系统、乘客资 讯系统、综合安防系统是近几年才发展 起来的，在《地铁设计规范》中没有具 体条文规定用电要求。因此在进行弱电 集中ＵＰＳ设计时要统一各系统的负荷 等级，按照一级负荷设计，蓄电池备用 时间可由ＵＰＳ配电柜按照规范要求时 长做分时切断。在设计时应对各系统的 用电特点进行分析，详细计算各系统的 用电负荷，表１为根据设计经验及实际 工程计算得出的标准地下车站各弱电系 统的用电容量（见表１）： 综合监控系统的用电容量只包括 车站级设备，ＦＡＳ、ＢＡＳ用电容量单独 计算，综合监控系统的备用时间参照 ＦＡＳ系统备用时间。ＡＦＣ、ＰＩＳ的备用 时间是根据工程经验确定的，闸机备用 时间按完成一次操作计算。由于不同地 铁线路建设方对信号系统纳入弱电集中 ＵＰＳ供电存在不同要求，因此如信号系 统不纳入集中ＵＰＳ，则ＵＰＳ容量只需 ７０ ＪＳＸＸ１０／２０１０ 系统名称 车站 备用时间 备注 （分钟） 综合监控系统 １０ ６０ ＦＡＳ系统 ２ ６０ ＢＡＳ系统 ８ ３０ ＡＦＣ系统 ２ｌ １ ５ 闸机备用时间１分钟 ＰＩＳ系统 ２５ ３０ 安防系统 】３ ３０ 通信系统 ２５ ２４０ 信号系统 ３５ ３Ｏ 设备集巾站 用电容量合计 ｌ ３９ 选用ＵＰＳ容量 （ＫＶＡ） ｌ６Ｏ １２０ＫＶＡ，信号系统非集中站容量按 （２）对于各系统中相对独立的子系 １０ＫＶＡ另外计算。通信系统容量只计 统可分回路供电，例如通信系统中的专 算专用通信系统及公众通信系统中的传 用通信系统与公众通信系统。 输子系统。 （３】集中ＵＰＳ对每个系统的供电方 式为每回路三相，ＡＣ３８０Ｖ，各系统分 ４ 弱电集中ＵＰＳ供电设计方 别对系统设备做二次配电，负责三相负 案 载平衡。 通过以上分析，地铁弱电系统采用 （４）应详细计算蓄电池的容量，确 集中ＵＰＳ供电是可行的，在具体设计中 定电池及电池柜的数量。 应根据实际工程情况进行方案设计。 （５）由于集中ＵＰＳ的容量较大，因 在设计中应根据各系统的用电位 此ＵＰＳ柜及蓄电池柜的整体重量较大， 置、容量、备用时间等因素统一设计。 宜单独设置电源室并向结构专业提供详 般应遵循以下设计原则： 细的机房荷载要求。 （１）针对各系统的不同备用时间， 下图为深圳地铁５号线车站弱电集 应在配电柜能对各系统用电进行分时切 中ＵＰＳ的供电系统图： 断。 应用实践Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ● 深圳地铁５号线车站弱电集中ＵＰＳ供电系统图 在深土¨ｌ地铁５号线弱电集中ＵＰＳ设 计中，信号系统对集中ＵＰＳ供电方式的 安全性、可靠性有疑虑，因此未将信号 系统纳入，其它各弱电系统计算用电总 容量为１０２ＫＶＡ，选用容量为１２０ＫＶＡ 电量时是按照所有设备的额定负载相加 计算的，在选取ＵＰＳ时应根据工程经验 适当折算，否则将导致ＵＰＳ容量过大， 决各系统分设ＵＰＳ带来的运营维护 管理的不便，实现了对ＵＰＳ的远程 监控及维护。集中ＵＰＳ用电容量小 效率降低；（３）ＵＰＳ在带７０％额定容量 于各系统分设ＵＰＳ时总容量，降低 了对电力的用电负荷要求，也达到 了节能的目标。在地铁工程中采用 弱电集中ＵＰＳ供电是可行的，也是 负载时，效率最高，因此ＵＰＳ系统容量 （ＫＶＡ）＝用户系统容量（ＫＶＡ），０．７。 的在线式ＵＰＳ，按一级负荷供电，在配 电回路中采用时间继电器实现各系统备 用时间的分时切断。另外，在配电柜预 留备用回路，以便满足今后新增设备用 ５ 结论 在地铁设置弱电集中ＵＰＳ可以解 当前地铁设计的趋势。 电。在实际设计中将全线各站弱电集中 ＵＰＳ纳入设置在控制中心的ＵＰＳ维护 工作站进行统一管理，实现了对ＵＰＳ的 远程监控和维护。 【参考文献】 ［１］ 地铁设计规范》ＧＢ５０１ ５７—２００３． ［２］《城市轨道交通信号系统通用技术条件》ＧＢ／Ｔ１ ２７５８—２００４ 在具体工程设计中还应注意：（１） 相关专业计算本专业用电容量时要准 ［３］黎连业等．《建筑弱电工程设计施工手册》，中国电力出版社． ［４］深ｉ ＪｌＩ地铁弱电系统相关设计文件，铁道第三勘察设计院集团有限公司 确，不得另加裕量；（２）各专业计算用 ＪＳＸＸ１０／２０１０ ７１