一种供电系统的制作方法

1.本公开涉及供电技术领域，具体地，涉及一种供电系统。


背景技术：

2.目前，城市轨道交通的弱电系统主要是分散式设置，需要针对各个弱电系统设置相应的供电系统，或者是在控制中心针对部分弱电系统进行整合，分散式设置的方式导致设备采购成本高、占地面积较大，而部分整合的方式有会导致电源极易发生故障、可靠性不高，容易对运营产生巨大风险。同时，在整合弱电系统时，由于各个弱电系统之间存在较大差别，因此，需要设计一种针对弱电系统的供电方案。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种供电系统，该供电系统用于整合城市轨道交通系统的各个弱电系统，以基于统一的供电系统为城市轨道交通系统供电。
4.为了实现上述目的，本公开提供一种供电系统，包括：
5.第一电源、第二电源、电源转换装置以及电压整定装置；
6.所述第一电源、所述第二电源分别与所述电源转换装置的输入端连接，所述电源转换装置的输出端与所述电压整定装置的输入端连接，所述电压整定装置的输出端与负载连接；
7.其中，所述电源转换装置被配置成，在切换供电电源的过程中维持被切换的供电电源的零线导通，并在供电电源切换完成后使该被切换的供电电源的零线断路，从而避免零线腾空；
8.所述电压整定装置被配置成，对所述电源转换装置输出的电压进行整压，以使所述负载的供电电压能够保持稳定。
9.在一些实施例中，所述电压整定装置包括：
10.整压模块、第一开关模块、第二开关模块；
11.所述电源转换装置的输出端与所述第一开关模块的第一端连接，所述第一开关模块的第二端与所述整压模块的第一输入端连接，所述整压模块的第一输出端与所述负载连接；
12.所述第二开关模块的第一端与所述电源转换装置的输出端连接，所述第二开关模块的第二端与所述负载连接；
13.其中，所述整压模块被配置成，对所述电源转换装置输出的电压进行整压；
14.所述第一开关模块被配置成，在所述整压模块发生故障时，使所述电源转换装置与所述整压模块之间的回路断路；
15.所述第二开关模块被配置成，在所述整压模块发生故障时，导通所述电源转换装置与所述负载之间的回路。
16.在一些实施例中，所述电压整定装置还包括：
17.第一浪涌保护模块，所述第一浪涌保护模块的第一端连接于所述电源转换装置的输出端与所述第一开关模块之间，所述第一浪涌保护模块的第二端接地。
18.在一些实施例中，所述电压整定装置还包括：
19.第三电源，其与所述整压模块的第二输入端连接；
20.其中，所述第三电源被配置成，在所述第一电源以及所述第二电源发生故障的情况下给所述负载供电。
21.在一些实施例中，所述电压整定装置还包括：
22.信号采集模块、检测模块；
23.所述信号采集模块的电源端与所述整压模块的第二输出端连接，所述信号采集模块的信号采集端与所述检测模块连接；
24.其中，所述检测模块被配置成，对所述电压整定装置中的器件进行监测；
25.所述信号采集模块被配置成，接收所述检测模块的信号，并将接收到的信号发送至监控中心。
26.在一些实施例中，所述检测模块包括：
27.温湿度传感器，其与所述信号采集模块连接，所述温湿度传感器被配置成，监控所述电压整定装置的温湿度；
28.和/或，
29.电池巡检仪，其一端与所述第三电源连接，所述电池巡检仪的另一端与所述信号采集模块连接，所述电池巡检仪被配置成，监测所述第三电源的电压。
30.在一些实施例中，所述电源转换装置包括：
31.自动转换开关，所述自动转换开关包括连接于所述第一电源、所述第二电源与所述电源整定装置的输入端之间的第一断路器和第二断路器；
32.其中，所述第一断路器被配置成，在从所述第一电源切换为所述第二电源的过程中，维持所述第一电源的零线导通，并在所述第二断路器导通所述第二电源与所述电源整定装置之间的回路时使所述第一电源的零线断路；
33.所述第二断路器被配置成，在从所述第二电源切换为所述第一电源的过程中，维持所述第二电源的零线导通，并在所述第一断路器导通所述第一电源与所述电源整定装置之间的回路时使所述第二电源的零线断路。
34.在一些实施例中，所述电源转换装置还包括：
35.第二浪涌保护模块，所述第二浪涌保护模块的第一端与所述自动转换开关连接，所述第二浪涌保护模块的第二端接地；
36.其中，所述第二浪涌保护模块被配置成，对所述自动转换开关进行浪涌保护。
37.在一些实施例中，所述第二浪涌保护模块包括：
38.电阻、浪涌保护器；
39.所述电阻的第一端与所述自动转换开关连接，所述电阻的第二端与所述浪涌保护器的第一端连接，所述浪涌保护器的第二端接地。
40.在一些实施例中，所述负载包括以下的一种或多种：
41.车站通信系统、信号系统、门禁系统、城市轨道交通自动售检票系统、车站综合承载平台、道岔控制系统、站台门系统以及楼宇自动化系统。
42.基于上述技术方案，在将城市轨道交通系统中的各个弱电系统整合在一起进行供电时，通过电源转换装置和电压整定装置，能够维持负载的电压稳定。其中，在切换供电电源的过程中维持被切换的供电电源的零线导通，在供电电源切换完成后在使得被切换的供电电源的零线断路，从而在第一电源、第二电源的切换过程中，零线始终能够保持导通，从而避免负载中的高感抗设备出现零线腾空现象，而且电压整定装置对电压进行稳压后给负载提供稳定电压。
43.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
44.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
45.图1是根据一示例性实施例提出的一种供电系统的结构图；
46.图2是根据一示例性实施例提出的一种供电系统的详细结构示意图；
47.图3是根据一示例性实施例提出的自动转换开关的连接图。
具体实施方式
48.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
49.图1是根据一示例性实施例提出的一种供电系统的结构图。如图1所示，提供了一种供电系统，该供电系统包括第一电源v1、第二电源v2、电源转换装置10以及电压整定装置20。
50.其中，第一电源v1、第二电源v2分别与电源转换装置10的输入端连接，电源转换装置10的输出端与电压整定装置20的输入端连接，电压整定装置20的输出端与负载30连接。该电源转换装置10被配置成，在切换供电电源的过程中维持被切换的供电电源的零线导通，并在供电电源切换完成后使该被切换的供电电源的零线断路，从而避免零线腾空；该电压整定装置20被配置成，对电源转换装置10输出的电压进行整压，以使负载30的供电电压能够保持稳定。
51.这里，第一电源v1、第二电源v2分别为主、备电源，在第一电源v1发生故障时，电源转换装置10将第一电源v1切换为第二电源v2。该电源转换装置10用于在第一电源v1或第二电源v2出现故障时，切换第二电源v2或第一电源v1为负载30供电。该电压整定装置20用于向负载30输出稳定电压。其中，负载30可以包括车站通信系统、信号系统、门禁系统、城市轨道交通自动售检票系统、车站综合承载平台、道岔控制系统、站台门系统以及楼宇自动化系统中的至少一种。应当理解的是，通过将车站的各个用电系统整合为利用一个供电系统进行供电，可以有效减少设备的重复配置、减少设备用地面积，便于统一维护和管理。
52.值得说明的是，由于负载30中具有高感抗设备，如道岔控制系统、城市轨道交通自动售检票系统等，在进行供电电源切换时，供电电源的零线处于断路状态，高感抗设备会产生反向电动势导致设备端零线对地电压上升，然后通过漏电保护开关将电流导向大地，从而触发漏电保护开关跳闸，导致设备断电停止工作，在供电电源切换完成后也无法正常供电，需要对漏电保护开关进行处理才能恢复正常供电。而且，在该过程中，中性点处于悬空
状态，设备的输出端零线对地电压有可能高达几十伏至上百伏，从而导致服务器重启甚至烧坏。
53.在本公开实施例中，电源转换装置10在切换供电电源的过程中，维持被切换的供电电源的零线导通，并在供电电源切换完成后使该被切换的供电电源的零线断路，从而在第一电源v1、第二电源v2的切换过程中始终维持有零线导通，避免出现“零线腾空”现象。例如，在从第一电源v1供电切换为第二电源v2供电的过程中，第一电源v1的零线维持导通，同时导通第二电源v2，再将第一电源v1的零线断路。
54.由此，在将车站的各个负载30整合在一起进行供电时，通过电源转换装置10和电压整定装置20，能够维持负载30的电压稳定。其中，在切换供电电源的过程中维持被切换的供电电源的零线导通，在供电电源切换完成后在使得被切换的供电电源的零线断路，从而在第一电源、第二电源的切换过程中，零线始终能够保持导通，从而避免负载中的高感抗设备出现零线腾空现象，而且电压整定装置20对电压进行稳压后给负载提供稳定电压。
55.图2是根据一示例性实施例提出的一种供电系统的详细结构示意图。如图2所示，该电源转换装置10包括自动转换开关101(automatic transfer switching，ats)、第二浪涌保护模块102，第一电源v1、第二电源v2分别通过第三开关模块k3、第四开关模块k4与自动转换开关101的输入端连接。第二浪涌保护模块102的第一端与自动转换开关101连接，第二浪涌保护模块102的第二端接地。
56.在一些实施例中，该第二浪涌保护模块102可以包括电阻r以及浪涌保护器a1，该电阻r的第一端与自动转换开关101连接，电阻r的第二端与浪涌保护器a1的第一端连接，浪涌保护器a1的第二端接地。
57.值得说明的是，该电源转换装置10可以设置在配电箱中，该配电箱包括第一插回路wp1和第二插回路wp2，自动转换开关101的输出端通过第五开关模块k5与第一插回路wp1连接，自动转换开关101的输出端通过第六开关模块k6与第二插回路wp2连接，其中，第一插回路wp1、第二插回路wp2分别用于与电压整定装置20的输入端连接。应当理解的是，第二插回路wp2可以作为备用端口，当第一插回路wp1发生故障时，通过第二插回路wp2与电压整定装置20连接。
58.下面，结合附图3对自动转换开关101的工作原理进行详细说明。
59.图3是根据一示例性实施例提出的自动转换开关的连接图。如图3所示，自动转换开关101包括连接于第一电源v1、第二电源v2与电源整定装置的输入端之间的第一断路器和第二断路器。其中，第一电源v1的零线n与第一断路器的辅触头连接，相线u、v、w与第一断路器的主触头连接，第二电源v2的零线n与第二断路器的辅触头连接，相线u、v、w与第二断路器的主触头连接。在从第一电源v1切换为第二电源v2的过程中，第一断路器的主触头断路，并维持其辅触头导通，以导通第一电源v1的零线，同时，第二断路器的主触头、辅触头导通。从第一电源v1切换为第二电源v2之后，第一断路器的辅触头断路，以使第一电源v1的零线断路，完成从第一电源v1切换为第二电源v2。
60.在从第二电源v2切换为第一电源v1的过程中，第二断路器的主触头断路，并维持其辅触头导通，以导通第二电源v2的零线，同时，第一断路器的主触头、辅触头导通。从第二电源v2切换为第一电源v1之后，第二断路器的辅触头断路，以使第二电源v2的零线断路，完成从第二电源v2切换为第一电源v1。
61.应当理解的是，第一断路器、第二断路器可以是用于三相电的4极断路器，然而，第一断路器、第二断路器的并不局限于4极，其与供电电源的实际相数情况有关。
62.由此，在供电电源的切换过程中，零线始终维持导通，负载30一侧的零线在供电电源切换过程中不会出现断路的情况。由于现有的接地系统的接地电阻r小于1欧姆，供电电源的零线的电压值很小，因此，零线的等电位不会影响负载30一侧的稳定性和安全性，从而在电源切换过程中，高感抗设备的开关不会出现“零线腾空”现象而导致漏电保护跳闸。
63.如图2所示，电压整定装置20包括整压模块201、第一开关模块k1、第二开关模块k2、第一浪涌保护模块以及第三电源202。其中，电源转换装置10的输出端与第一开关模块k1的第一端连接，第一开关模块k1的第二端与整压模块201的第一输入端连接，整压模块201的第一输出端通过第七开关模块k7与负载30连接；第二开关模块k2的第一端与电源转换装置10的输出端连接，第二开关模块k2的第二端与负载30连接；第三电源202与整压模块201的第二输入端连接，该第三电源202被配置成在第一电源v1以及第二电源v2故障的情况下给负载30供电；第一浪涌模块的第一端连接于电源转换装置10的输出端与第一开关模块k1之间，第一浪涌模块的第二端接地，且该整压模块201、第三电源202接地。
64.这里，整压模块201被配置成对电源转换装置10输出的电压进行整压，以保证输出至负载30的电源能够保持稳定。其中，该整压模块201可以是不间断电源(uninterruptible power supply，ups)，用于将市电稳压后提供给负载30使用。第一开关模块k1被配置成在整压模块201发生故障时，使电源转换装置10与整压模块201之间的回路断路，第二开关模块k2在整压模块201发生故障时，导通电源转换装置10与负载30之间的回路。
65.应当理解的是，在整压模块201正常工作时，电源转换装置10输出的电压经整压模块201稳压后提供给负载30。此时，第二开关模块k2断路，第一开关模块k1导通，供电回路为：第一电源v1/第二电源v2
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电源转换装置10
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第一开关模块k1
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整压模块201
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第七开关模
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负载30。在整压模块201发生故障时，整压模块201无法给负载30供电，此时，第二开关模块k2导通，第一开关模块k1断路，由电源切换装置直接给负载30供电，供电回路为：第一电源v1/第二电源v2
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电源转换装置10
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第二开关模块k2
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负载30。
66.第三电源202用于在第一电源v1以及第二电源v2发生故障的情况下给负载30供电，其中，第三电源202可以为蓄电池，该蓄电池的n极、正极、负极分别与整压模块201的n极、正极、负极连接。在第一电源v1、第二电源v2发生故障时，第三电源202与整压模块201之间的开关导通，第三电源202的电压经过整压模块201稳压后提供给负载30。此时，供电回路为：第三电源202
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整压模块201
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第七开关模块
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负载30。
67.值得说明的是，第一浪涌模块可以为浪涌保护器a2，用于对间接雷电、直接雷电或其他瞬时过压进行保护。
68.如图2所示，在一些可以实现的实施方式中，该电压整定装置20还可以包括信号采集模块203以及检测模块，其中，信号采集模块203的电源端与整压模块201的第二输出端连接，信号采集模块203的信号采集端与检测模块连接。该检测模块用于对电压整定装置20进行监测，该信号采集模块203用于接收检测模块采集到的信号，并将接收到的信号通过传输系统发送至监控中心。
69.在一些实施例中，该检测模块可以包括温湿度传感器204，该温湿度传感器204用于检测电压整定装置20内的温湿度。应当理解的是，电压整定装置20可以设置于交流配电
柜中，则该温湿度传感器204可以设置于交流配电柜上，用于监测交流配电柜的温湿度。该检测模块可以包括电池巡检仪205，该电池巡检仪205的第一端与第三电源202连接，该电池巡检仪205的另一端与信号采集模块203连接。其中，该电池巡检仪205用于监测第三电源202的电压。
70.这里，第三电源202可以为蓄电池，该蓄电池可以设置在蓄电池柜上，则该电池巡检仪205可以设置在蓄电池柜上，以对蓄电池的电压进行监测。
71.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
72.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
73.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。