小议选煤厂铁路装车站电源系统设计

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[摘要]选煤厂铁路装车站电气集中的电源系统的设计非常重要，作者通过选煤厂铁路信号的设计实践，对电气集中电源系统的设计进行了概括总结。文章首先介绍了电气集中的电源系统的组成，然后介绍了供电电源的选择、电源保安系统设置、信号电源屏的选择，最后对设计中需要注意的问题进行了总结。

[关键词]选煤厂；铁路装车站；电源系统设计

标准轨距铁路运输是选煤厂的主要运输手段。选煤厂铁路装车站担负着选煤厂产品装车外运和选煤厂入选原煤、材料、设备的运入。目前选煤厂装车站铁路信号广泛采用的是6502大站电气集中联锁，其主要作用在于保证行车安全、提高作业效率。电气集中的电源系统一旦出现故障，信号设备将不能正常工作，使选煤厂的铁路运输受到影响，因此电气集中的电源系统非常重要，是铁路信号设计中需重点控制的部分。

1.系统的构成

电气集中电源系统的构成是：两路独立电源引至装车站信号楼后，直接送到信号专用电源屏上，经过稳压、与地隔离和调整后向电气集中的各种设备供电。稳压的目的是当引入的交流电源在+15％～20％范围内波动时，将电压稳定在±3％的精度内，使电气集中的供电不受输入电源波动的影响，保证信号设备的可靠工作。对地隔离的目的是防止信号电源的一端接地而造成信号设备的错误动作。调整的目的是经过变压、闪光、整流等处理后，为电气集中提供各种用途和所需电压等级的电源。

2.供电电源选择

根据《铁路信号设计规范》（TB10007-99），大站电气集中联锁属一级负荷，为保证不间断供电，应有两路独立电源作为主电源和副电源，每路电源容量的大小都应满足全部信号负荷的供电要求。《煤炭工业选煤厂设计规范》（MT5007-94）规定选煤厂为二级用电负荷，供电电源应采用双回路，并引自不同的母线段。由此可见，大站电气集中的供电等级高于选煤厂的供电等级，确定选煤厂铁路装车站电气集中的供电电源时要考虑选煤厂供电电源的具体情况。一般情况下，为了尽量减少因电源故障影响矿井正常生产和铁路装车作业及某些设备（如浓缩机）因停电而导致故障，选煤厂采用双回路供电以增强电源的可靠性，这样可由选煤厂的不同母线段各引一路电源至信号楼作为电气集中的供电电源。如果因条件限制选煤厂只有一路可靠电源供电，对于附近矿区或地方有第二路电源且引接方便时，可就近取得：如果附近不便取得，那么第二路电源可采用专线供电，即矿区铁路专用线设置不与其它负荷共用的专用电源线路。

3.电源保安系统设置

《铁路信号设计规范》规定信号电源应设有可靠的保安系统，以防短路或过负载而引起电气设备损坏。完整可靠的保安系统不仅能保证供电设备的安全，而且便于及时发现故障并使故障范围尽量缩小。铁路信号各种类型和不同电压等级的电源一般采用熔断器防护，这是由于熔断器具有结构简单、体积小、使用维修方便等优点，已在信号设备中广泛应用。熔断器的设置原则是使熔断器熔断时影响面尽量控制到最小，而且故障容易查找，因此熔断器的设置要尽可能接近负载。通常采用分级保护的办法，在容量选择上应严格满足故障时的选择性要求。如电动转辙机电源的负载是位于室内组合架上的道岔组合，该电源回路的防护分三级：第一级为电源屏中该电源回路的输出端，熔断器按回路的容量来选，此熔断器工厂出厂时屏内已选定，可不再进行计算：第二级为组合架零层，从电源屏引进组合架的电源由零层转接至本架的有关组合，选择熔断器容量时考虑与下一级的配合：第三级为组合架内的道岔组合，熔断器的容量按线路中通过的最大电流乘以安全系数来确定，安全系数一般采用1.2～1.5。电气集中常用的ZD6型电动转辙机，道岔正常转换时转辙机的动作电流为2A：当道岔尖轨因故不能转换到底时，转辙机摩擦空转，通过转辙机的摩擦电流为2.3～2.9A，熔断器的容量计算为2.9×1.5=4.35A。设计时定位用RD1、反位用RD2，选用5A。定、反位转换共用的熔断器RD3应与RDl（RD2）有2A的容量差，设计时选7A。第二级熔断器的容量考虑到与第三级的选择性要求，设计时选10A。

4.信号电源屏的选择

信号电源屏是电气集中的供电设备，它必须保证不间断供电，并且不受外电网波动的影响。两路电源引至电源屏后要能够自动或手动互相切换，切换时间不大于0.15s。用于电气集中联锁的电源屏根据容量的不同分为大站、中站、小站电源屏，容量分别为15kVA、5kVh、2.5kVA。15kVA电源屏由6台组成，包括1台交流调压屏、2台交流电源屏、2台直流电源屏和1台转换电源屏，输入电源380／220VAC。5kVA电源屏一般由3台组成，包括2台交直流电源屏和1台交流调压屏，输入电源220VAC。2.5kVA电源屏的生产厂家比较多，根据型号的不同有2台电源屏组成的，有1台电源屏组成的，输入电源220VAC。选择电源屏时可根据联锁道岔的数量选用，一般情况下，15kVA电源屏适用于25～100组，5kVA电源屏适用于13～25组，2.5kVA电源屏适用于13组以下。选定电源屏容量除考虑满足稳压或调压设备的额定容量外，还应校对电源屏内各负荷的专用变压器容量能否满足要求，如选用5kVA电源屏时，屏内电动转辙机整流变压器容量为2.5kVh，为保证安全使用，各种负载用电应不超过其变压器的额定容量。

5.电源系统设计中需注意的几个问题

（1）直流24V电源不宜直接引至室外使用，需要引至室外使用时要设单独的电源隔离设备。

（2）信号设备的电源类型和电压等级较多，各种电源的负载电流也不同，选择电源线截面时要有计算依据，以保证电路的安全工作。

（3）信号电源应采用环状连接方式，以保证一处断线的情况下，仍不影响正常供电。

6.结语

电源系统是电气集中非常重要的部分，实际运行中，常出现电源系统故障，使设备不能正常运行。设计时要多加注意，重点进行控制，从设计中消除故障隐患，保证电气集中的正常运行。