智能电源屏讲课.ppt

随着铁路跨越式发展的深入推进，作为国民经济大动脉的铁路，在国民经济迅速增长过程中发挥着十分重要的作用，如何进一步提供稳定、可靠的信号电源，已成为促进铁路跨越式发展深入、稳步推进的有力保证。 智能型铁路信号电源集综合化、模块化、智能化、网络化控制，满足了日益发展的铁路信号系统的供电需求，已逐步取代传统的电源设备。 智能电源屏先进之处其一，采用高频开关电源技术。以开关方式工作的电源最早出现在60年代，1974年研制成了工作频率达到20kHz的开关电源，开创了电源历史上一个崭新的里程碑。1976年，美国硅通用公司首次生产出世界上第一片集成脉宽调制器，使开关电源的控制器得到简化，系统的可靠性也大为增强。现在，由于器件水平、新型材料以及先进电路结构的不断出现，开关电源的工作频率已经达到了MHz以上，功率密度已超过了100W/立方英寸，满负荷效率大于90%。开关电源逐渐被广泛应用于生产生活的各个领域，包括铁路信号电源领域。 智能电源屏先进之处其二，随着计算机领域技术的飞速发展，智能监控也被引入铁路信号电源领域，将模块化电力电子技术与智能监控技术结合在一起，使电源屏成为能实时监测、报警、记录和故障定位功能的供电设备，在铁路信号领域的应用也越来越广泛。 与传统的电源相比，开关电源具有体积小、重量轻、节能、功率因素高、便于集中监控、噪声小和扩容容易、调试简单等优点。 开关电源的调整管处于开关状态，输入电压或负载变化使输出电压波动时，通过改变控制信号的脉冲宽度来改变调整管的导通时间，使输出电压保持稳定。 调整管导通时，其压降近似于零，调整管关断时，流过的电流近似于零，功耗非常小，所以效率很高，可达90%以上。而同功能的线性稳压器或相控稳压电源效率只有35%和70%，且体积要大得多。 开关电源功率因数一般大于0.92，对公共电网不会造成污染，无噪声，可与计算机组合成智能化电源系统，便于扩容和维护等。 采用智能监控技术，能进行实时监测、报警、记录和故障定位，减少事故的发生。 智能监控系统可以实时记录电源屏的各运行参数，也可以通过远程操作实现对电源的遥调、遥测和遥信。 进入21世纪后，智能型铁路电源屏的研制和使用有了更长足的发展，有效地提高了电源质量，提高了劳动生产率，实现了部分车站电源系统的无人值守管理，初步适应了现代信号设备发展的要求 电源屏的结构与组件 电源屏的结构与组件 电源屏的结构与组件 交流互感器 智能电源屏常用交流互感器一般有电压互感器和电流互感器两种。他们主要用于感应初级线圈中的电压或电流，结构为变压器结构。 互感器外形如图4-5所示。 电源屏的结构与组件 电源模块 电源模块是实现系统功能的核心部件。它实现电压、电流等的变换。通过变换，电能能直接作用于负载（有时候需要加隔离变压器）。 采用PFC技术的电源模块由外壳、PFC主电路、DC/DC电路（直流模块）、DC/AC电路（交流模块）等部分组成，实现既定功能。 直流模块包括DHXD-D1、DHXD-E、DHXD-F2等。DHXD-E的外观结构如图4-7，主要由前面板、散热器和盖板等部分组成。模块的前面板上有电源指示灯（绿）、保护指示灯（黄）、故障指示灯（红）、模块通讯地址拨码开关和操作把手等。 电源屏的结构与组件 电源屏的结构与组件 电源屏的结构与组件 监控模块 监控模块主要由外壳、主电路等构成，用于监测模块和向上一级报告本系统的运行情况。 监控模块实物图如图4-11。 电源屏的结构与组件 输出端子 图4-12为输出端子图。 电源屏的结构与组件 电源屏的结构与组件 (1) 电源模块的安装 把各种电源模块按照机柜上的标记放入相应的槽位中，缓慢的推到底，使模块背后公插头中的插针与机柜内母板上的插孔完全插接吻合，将面板前固定螺钉固定紧。模块的拔出过程与插入过程相反，将前面板的固定螺钉去掉，即可将模块抽出。 警告： 模块体积和重量较大，背后的插针比较细，在装入和取出时注意小心轻放，动作准确。 电源屏安装调试与维护 (2) 电源模块地址的设定检查 在电源模块的前面板上有八位地址设置开关，用于设置电源模块的通信地址,见图6-5。处于同一个监控模块控制下的各个电源模块应有相应的地址码，以便于监控模块正确识别各个监控对象。 电源屏安装调试与维护 地址设置开关表示八位二进制数，高位在左。开关置上，则表示此位为“1”；置下，则表示此位为“0”。例如：八位地址设置开关的位置如图3-6（黑色为开关位置）所示时，表示二进制 电源屏安装调试与维护 （3） 监控模块的安装 监控模块的安装要遵循如下的步骤： 第一步：将监控模块侧面尾部的螺钉安装在机柜的滑轨支架上，见图6-7。 电源屏安装调试与维护 第二步：将监控模块推入到位，固定面板上的螺钉。 第三步