[发明专利]铁路信号高精度宽幅稳压电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及铁路电源供电领域，具体是指一种铁路信号高精度宽幅稳压电源系统。

背景技术

铁路供电是铁路能够安全平稳运行的核心之一，既有的铁路供电电源系统存在的许多缺陷，主要有以下问题：

1、供电方式的重大缺陷；

(1)假双电源的问题：

目前铁路信号用电设备均要求两路甚至两路以上的外电保证，而各路不同用途的贯通、自闭线所接的地方外电，时常会因为各种原因，仅仅是来自同一发电点输出的不同供电回路，因此事实上形成铁路外电在一些区域存在假两路外电的情况；

(2)接触网热备电源品质不能满足要求的问题：

在所有铁路所接入的外电当中，接触网电源是唯一的绝对实现两路独立电源保证的电源，换言之，接触网电源也是所有铁路接入电源中可靠性最高的电源。但是，由于其接入品质的低下，特别是几十年来始终没有解决其品质稳定优化的技术难题，因此在将其作为热备电源投入使用时，时常会造成行车设备故障，给行车安全带来隐患；具有最高外电可靠性的接触网电源若不能很好的使用，则只有依赖可靠性相对较低的贯通线作为主供电源，为了弥补贯通线自身可靠性的不足，于是又不得不视行车要求，花费巨资建设第二条、乃至第三条贯通线；因此解决接触网电源品质优化的核心技术问题，成为十分重要而迫切的任务。

2、既有信号电源处理系统存在的技术缺陷；

(1)技术的缺陷造成处理品质的不足：

目前，铁路信号对输入电源的处理多采用电磁谐振稳压器、参数稳压器等设备，这种稳压器的稳压范围最多只能做到±15％，不仅不能满足对外电恶劣品质的优化处理，即便是对贯通线相对较好的电源处理也不能做到完全可靠；当电网电压稳定性低于15％时，对电源电压要求较高的信号电源而言，其信号电源屏均不能正常工作，25Hz电源屏分频器也将停振。

(2)切换方式的落后造成设备安全隐患；

当Ⅰ路电源停电后，Ⅱ路电源通过H桥对负载进行供电，由于交流接触器的动作属于有接点的动作，接点在进行开闭的过程中，不可避免地会产生火花和磨损，极易引起接点接触不良、发热烧坏从而导致供电中断；由此隐患所引发的站用电源的供电停电故障是非常常见的，尽管按规程规定，定期对接触器进行检修和更换可以缓解这一情况，却也无法从实质上解决此问题。

(3)切换时间和前后相位控制技术的落后；

当Ⅰ路电源检修或故障停电时，需要由Ⅱ路电源供电；当Ⅰ路电源恢复供电后，又需要将Ⅱ路电源供电转换为Ⅰ路电源供电；现有的电源处理装置在转换过程当中，将出现150ms的供电间断，还会出现前后两路电源在接续点上的相位不一的情况，极易影响信号通讯设备的正常接续；多年来行车过程中因此而造成的红光带甚至信联闭停用、以及通讯等设备发生故障长期困扰着铁路部门，极大的影响了铁路的安全。

(4)输入三相电源断相将导致后级电源屏设备不能正常工作的缺陷；

在施工或其他原因导致供入信号机械室三相电源在发生单相断相时，后级信号电源屏的电压降低，而由于后级信号电源屏电压过低很可能导致设备不能正常工作，进而危及了行车的安全。

(5)切换相序的不可控可能导致设备和行车的重大隐患：

类似提速道岔这样的用电设备，其所需三相电源其相序在Ⅰ路、Ⅱ路电源进行交换的前后应保持一致；而现有的电源处理装置始终未能可靠实现相序的自动保证。

(6)自动化程度不够，带来安全、效率等明显隐患：

由于自动化程度不高，当供电出现异常、电源倒接或者用电设备故障需要开关电源操作等情况时，需要人工接入进行操作；而由于人工操作的响应速度较低，从而大大降低了异常处置时的安全性和可靠性，大大延长了处理问题的时效性。

(7)技术上的缺陷导致电源处理装置换能效率的低下：

现有的电源处理装置的效率由于技术上的落后，甚至无法突破换能效率＞60％这样一个很低的水平，使得铁路在节能和成本上的压力长期难以消除，大大提高了国家的资金与资源消耗。

由于以上既有电源装置在关键技术上的严重缺陷，给铁路行车安全和正常运输秩序造成了严重影响。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题，提供一种铁路信号高精度宽幅稳压电源系统，大大提高了系统的可靠性，且各项输出指标都能达到或超越部颁标准，能很好的提高电源的效率，降低对土地的占用与对坏境的破坏，大大提高了使用的效益。

本发明的目的通过下述技术方案实现：