城市轨道交通车站内包含众多的弱电设备系统,如通信、信号、综合监控、环境监控、办公自动化、门禁、自动售检票、火灾自动报警、屏蔽门、应急照明、变电所综合自动化等。这些系统承担着地铁车站的旅客运输环境监控、信息传递和乘客导引等重任,属于重要或特别重要的一级负荷,需要可靠性很高的供电系统,以保证供电质量和供电连续性。

　　在以往的轨道交通工程中,车站各弱电系统分别配置自己的电源系统,存在设备重复配置、利用率低、占地面积大、经济上不合理等缺点。在运营维护中,各个系统很少有专业的电源维护人员,造成实质上的电源系统维护少或维护不当的状况,并导致蓄电池容量降低,不能达到备用时间要求。国内地铁曾发生过由于蓄电池的原因造成行车中断的事故。

　　随着电力电子设备制造工艺和应用技术的发展，大容量电源系统和先进控制技术在通信和电力系统中成熟使用，为轨道交通工程中实现对各个弱电电源系统的整合提供了有利条件。在我国已有的地铁工程中，如北京地铁机场线工程中已经就车站弱电系统电源整合工作进行了初步尝试。

　　1 用户需求

　　1.1 整合原则及需求

　　用户希望通过对各电源系统的蓄电池、装置进行硬件整合和集中布置,便于电源系统的统一维护与管理。通过集中布置减少设备用房面积,降低车站土建工程造价。通过硬件整合减少设备重复配置,实现资源共享节省设备投资。

　　(1)地铁中各弱电系统对电源的可靠性要求很高,电源断电时会造成地铁停运甚至人身伤害,带来不可估计的损失,因此各车站电源整合系统分别设置两套电源装置(含整流器、逆变器、蓄电池)、负载同步控制器、智能控制单元等。

　　(2)电源及蓄电池设置。设置两套电源装置,在工程实施工程中，具体收集每一个设备的用电需求资料，并由此计算出较精确的容量。为确保能够长期安全可靠的运行，推荐UPS的最大负载量一般为UPS容量的60%～80%。根据相关工程经验，典型地铁车站各弱电系统的负载总量一般约为90kVA左右，所以每套UPS的容量可选120kVA。

　　(3)负载同步控制器。当两路UPS工作不同步时,在转换过程中可能造成负载电压的扰动、接通时电流过大而停机。如要在电源不同步时可靠地转换,则必须增长间断时间(一般为15ms),这样将对负载非常不利(计算机负载电源间断时间不大于8～10ms)。

　　(4)智能控制单元。智能控制单元负责控制管理UPS蓄电池,对UPS整合系统监控信息上传。

　　(5)机房整体设计应体现“绿色机房、科技机房”的特点，响应国家“节能减排”政策的号召，利用先进技术及设计理念整体提高系统节能指标。

　　1.2 各弱电系统负载类型及需求分析

　　(1)通信系统。负载类型:传输、无线、公务电话、专用电话、闭路电视、广播、时钟等子系统的计算机网络通讯设备。电源要求:能连续供应交流220V电源。

　　(2)信号系统。负载类型:信号系统及旅客信息系统等计算机、网络设备、控制设备。电源要求:能连续供应交流380/220V。

　　(3)综合监控系统(含环境监控、门禁)。负载类型:计算机、网络设备、环境监控和门禁控制设备。电源要求:连续供应交流220V。

　　(4)自动售检票系统(AFC)。负载类型:计算机、网络设备、AFC终端设备。电源要求:能连续供应交流220V。

　　(5)办公自动化系统。负载类型:计算机、网络设备。电源要求:能连续供应交流220V。