铁路通信电源的现状

吕以

　　铁路通信电源是铁路通信设备正常运行的“心脏”。它是构成各种通信手段必不可少的组成部分，对确保通信质量具有重要的影响，因为通信设备发生故障是局部的，而通信电源的故障，影响面会更大。铁路通信系统的故障，不仅影响公务联络，更严重的是会影响列车运行，造成国民经济的重大损失。因此铁路通信电源历来受到有关部门的重视，铁道部先后制定了有关通信电源的技术要求和相关设计规范，并加强了技术管理；系统和设备随着技术的进步不断完善和提高，现将铁路通信电源系统及特点介绍如下。

　　铁路通信电源是独立的供电系统，由外供交流供电系统和直流供电系统构成。其外供交流电源由两部分组成：其一是从铁路地区变、配电所、铁路专用专盘专线电源、电力贯通线电源、自动闭塞电力线电源及地方电源接引的外供交流电源：其二是指自备发电电源。v
　　在铁路沿线，每隔一般为40～60km设置的10KV配电所，用于为自动闭塞电力线路和电力贯通线供电。
　　在铁路干线、运输较繁忙的支线均建有电力贯通线路；在自动闭塞区段除建有电力贯通线外，还建有自动闭塞电力线路。自动闭塞电力线路是为铁路自动闭塞信号设备供电的专用电源，铁路中间站的通信设备也由此供电。

　　电力贯通线路为沿线各车站与行车有关的小容量负荷的主供电源，是自动闭塞线路供电的备用电源。
　　铁路通信网分枢纽及以上通信设备均被列为一级负荷；分枢纽以下电源室和中间站通信机械室为二级负荷。

　　一级负荷的供电标准是：从两个不同的变电所各引一路或从不同的母线段引出两路供电。因此分枢纽及以上通信设备是由两路可靠交流电源供电的；分枢纽以下由一路可靠交流电源供电，当其附近有第二路交流电源时，采用两路交流电源供电。

　　铁路通信自备发电电源一般采用油机发电机组，对满足日照要求或风速要求的地区，采用太阳能或风力发电电源作为备用电源也是一种可行的方案，但其一次性投资较高。

　　自备交流发电机组，随着技术的进步，目前均采用具有自动投入，自动撤出，自动补给性能的设备，此外还必须具有标准化接口和通信协议，以完成其遥信、遥测和遥控功能，达到少人维护、无人值守的目的。

　　自备发电机组的设置是保证对通信设备不间断供电的唯一可靠措施，尤其是对灾害造成的故障，其中断时间很难确定。所以铁路通信站均要求配置自备发电机组；中间站通信机械室每2～4个站配置1台机动式发电机组，故障时，由通信工区携带至故障地点使用，以确保供电的可靠性，同时可减少蓄电池组的备用时间，从而降低蓄电池的容量。

　　自备交流发电机组的容量，按满足通信设备用交流功率、直流电源的浮充功率、蓄电池组的充电功率、通信站主机房内应提供保证照明的功率、保证空调的功率及其他必须保证的用电功率。

　　保证照明一般接实际情况计算、无资料时，除主机房的照明予以保证外，其余房屋的照明功率可按其30％～50％估算。

　　电源系统的可靠性是由交流供电系统，直流供电系统的可靠性共同组成，研究资料表明，交流供电系统的可靠性占系统总可靠性指标的65％，因此，提高交流供电可靠性最为重要。

　　铁路通信电源的直流供电系统由整流设备、直流配电设备及蓄电池组组成。其供电方式采用直流集中供电连续浮充制，将整流设备与蓄电池组不分昼夜地并联浮充供给通信设备直流电源，同时供给蓄电池组自放电的补充充电电流。采用这种供电制度、蓄电池组效率高，寿命长，可靠性强，是首选的供电方式。铁路直流供电基础电压定为－48V。其他种类电压：如－12V，－6V，－24V等或交流220V，当其负荷量较小时，可通过变换器或逆变器获得，特大通信枢纽（一般可按交换系统容量大于5万门）采用分散供电方式，具有减小电源线压降，减少故障影响面等优点，随着铁路通信网走向市场、大容量的通信枢纽会有所增加，分散供电方式会得到更多的采用。

　　采用高频开关技术的整流设备，具有体积小，重量轻，模块化结构，扩容方便，并且效率高、功率因数高，允许输入交流电压变动幅度大，稳压精度高、噪声低等优点，已经取代相控电源，在铁路通信电源系统业已得到广泛的应用。

　　阀控式密封蓄电池具有体积小，比能量大，污染少，使用维护简便，可卧置叠放，可与通信设备同置一室，节省工程投资等优点，已被定为应用于通信电源系统的首选电池。其中贫液式电池因其内阻小，产品一致性和均一性好，更具有优越性。

　　对蓄电池组采用低压恒压充电方式在国际、国内已得到普遍应用，其优点是可以延长蓄电池的使用寿命，提高供电质量，简化直流供电线路。铁道部业已推行低压恒压浮充制供电方式，其原理与维护基本上同“连续浮充制”。不同之处在于浮充电压从原来的（2.18±0.02）V，提高到2.3V，外供交流电源停电后，由蓄电池放电；交流恢复供电后，仍以每块蓄电池端电压2.3V进行“在线式”浮充，即带负荷充电。其优点是在保证蓄电池不亏电的情况下延长其使用寿命，并具有简化操作、便于维护、提高供电质量等优点。

　　近来，新型高能阀控蓄电池（又称铅布电池）引起业内的关注。它是在原阀控电池的基础上发展起来的一种改进型电池，其工作原理与阀控电池相同，其关键技术在于采用新的电池材料，先进的电池结构和新的生产工艺，主要包括以下几方面：

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