专利名称：铁路通信信号系统电源组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电源设备领域，尤其涉及一种铁路通信信号系统的电源组件。
背景技术：
我国现行铁路设计规范要求通信信号等一级负荷应有两路电源，分别供电至用电设备或低压双电源切换装置处，目前设计中一般均由车站自动闭塞、贯通变压器低压侧各引一路电源至用电设备处双电源切换箱，自双电源切换箱下口馈出至负荷，在此供电系统中，双电源切换装置作为两路电源的转换点对能否保证可靠供电起着关键作用
实用新型内容
本实用新型旨在提出一种新型的铁路通信信号系统的电源组件。根据本实用新型的一实施例，提出一种铁路通信信号系统电源组件，包括输入端子、滤波器、输出端子和后备电源。输入端子连接到电网接收电网电源。滤波器连接到输入端子，滤波器滤除电网电源中的谐波污染。输出端子连接到滤波器输出经滤波的电源。后备电源通过切换开关连接到输出端子，切换开关连接到电压检测器，电压检测器检测到电网断电则控制切换开关接通后备电源与输出端子，电压检测器检测到电网有电则控制切换开关切断后备电源与输出端子。在一个实施例中，后备电源还通过充电开关连接到输入端子，接通充电开关由电网电源为后备电源充电。在一个实施例中，后备电源是UPS系统。该UPS系统具有整流器、输入隔离变压器和输出隔离变压器。在一个实施例中，该后备电源使用纯铅蓄电池。本实用新型的铁路通信信号系统电源组件能够有效滤除电网中的谐波污染，利用寿命长，性能稳定的纯铅蓄电池作为后备电源的存储设备，还利用电气隔离性能好的UPS作为后备电源系统，使得电源组件具备安全可靠的性能。
图I揭示了根据本实用新型的一实施例的铁路通信信号系统电源组件的结构框图。图2a和图2b揭示了电网电源中的谐波污染的波形。
具体实施方式
参考图I所示，图I揭示了根据本实用新型的一实施例的铁路通信信号系统电源组件100的结构图。该电源组件100包括输入端子102、滤波器104、输出端子106和后备电源108。输入端子102连接到电网接收电网电源。滤波器104连接到输入端子102，滤波器104滤除电网电源中的谐波污染。输出端子106连接到滤波器104输出经滤波的电源。在电网中存在很多功率因数较低的大功率用电设备，比如冶炼厂的冶炼设备，这些设备会将谐波释放到电网上，对电网造成高次谐波污染，对其它用电设备造成损害。图2a揭示了电网应有的正弦波形，而图2b揭示了被谐波污染后的波形。如图2b所示，本应是正弦波的电压波形已经严重失真，电压峰-峰值极高，这些都会造成其它用电设备因过压或频率不匹配而引起故障。滤波器104可以有效渐少谐波含量，降低峰值电压。在输入端子102和输出端子106之间加入滤波器104能够有效消除谐波污染。后备电源108通过切换开关107连接到输出端子106，切换开关107连接到电压检测器105，电压检测器105检测到电网断电则控制切换开关107接通后备电源108与输出端子106，电压检测器105检测到电网有电则控制切换开关107切断后备电源108与输出端子106。继续参考图I所示，后备电源108还通过充电开关109连接到输入端子102，接通 充电开关109可以由电网电源为后备电源108充电。在一个实施例中，后备电源是UPS系统，并且该UPS系统具有整流器、输入隔离变压器和输出隔离变压器。在一个实施例中，后备电源使用纯铅蓄电池。UPS系统是不间断电源系统的简称，UPS系统对逻辑电路和通讯电路有严格的屏蔽措施。可以配置输入隔离变压器和输出隔离变压器以增强系统的电气隔离性能。可以采用12脉冲整流器，内置电池保护开关、输入和输出开关、静态和维修旁路开关等各种保护开关。UPS系统必须能够应对高温与高湿。其安装的地方也通常空间不大，很难达到空气流通。正因如此，UPS的设计均有一个特别大的关键半导体组件，例如IGBT、整流器及散热片。在后备时间方面，典型的商业级UPS的充电器是将一个15 30分钟的铅酸电池在8 10小时内充至95%。比较而言，工业级UPS系统的充电器容量就大得多，因为电池的支持时间是60分钟到8小时或更长。UPS至少得具备在充电器中有足够的重复充电容量的这一特性。在一个实施例中，使用纯铅蓄电池作为存储电池。纯铅蓄电池具有如下特点使用寿命长、容量充足，一致性好、充电接受能力强、工作温度范围大(-40 +60°C )、自放电率极低，可储存2年(20°C )、密封性能好，安全可靠、薄极板纯铅VRLA电池技术，能量密度高。对于普通铅酸蓄电池，温度每升高10°C，电池寿命缩短一半。所以如电池在20°C时的浮充寿命为10年，则在30°C时的寿命即为5年，在40°C时的寿命即为2. 5年，依此类推。所以，环境温度对电池寿命的影响还是很大的。特别是在电池近发热源、通风又不好的地方使用电池，还会因高温造成电池鼓胀。而纯铅蓄电池可以有效提高蓄电池充放电的循环效率，提高了对环境温度的适应性。纯铅蓄电池充电原理如下2PbS04+2H20 = Pb02+Pb+2H2S04纯铅蓄电池放电原理如下Pb02+Pb+2H2S04 = 2PbS04+2H20正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；放电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。放电时阳极板中的过氧化铅和阴极板上的海绵状铅与电解液中的硫酸发生反应变成硫酸铅，所以电解液中硫酸的浓度不断降低。反之，充电时变成硫酸铅的阴阳两极活物质把固定在其中的硫酸成分释放到电解液中，分别变成海绵状铅及过氧化铅，电解液中的硫酸浓度不断增大。本实用新型的铁路通信信号系统电源组件能够有效滤除电网中的谐波污染，利用寿命长，性能稳定的纯铅蓄电池作为后备电源的存储设备，还利用电气隔离性能好的UPS 作为后备电源系统，使得电源组件具备安全可靠的性能。
权利要求1.一种铁路通信信号系统电源组件，其特征在于，包括 输入端子，输入端子连接到电网接收电网电源； 滤波器，滤波器连接到输入端子，滤波器滤除电网电源中的谐波污染； 输出端子，输出端子连接到滤波器输出经滤波的电源； 后备电源，后备电源通过切换开关连接到输出端子，切换开关连接到电压检测器，电压检测器检测到电网断电则控制切换开关接通后备电源与输出端子，电压检测器检测到电网有电则控制切换开关切断后备电源与输出端子。
2.如权利要求I所述的铁路通信信号系统电源组件，其特征在于，所述后备电源还通过充电开关连接到输入端子，接通充电开关由电网电源为后备电源充电。
3.如权利要求I所述的铁路通信信号系统电源组件，其特征在于，所述后备电源是UPS系统。
4.如权利要求3所述的铁路通信信号系统电源组件，其特征在于，所述UPS系统具有整流器、输入隔离变压器和输出隔离变压器。
5.如权利要求I所述的铁路通信信号系统电源组件，其特征在于，所述后备电源使用纯铅蓄电池。
专利摘要本实用新型揭示了一种铁路通信信号系统电源组件，包括输入端子、滤波器、输出端子和后备电源。输入端子连接到电网接收电网电源。滤波器连接到输入端子，滤波器滤除电网电源中的谐波污染。输出端子连接到滤波器输出经滤波的电源。后备电源通过切换开关连接到输出端子，切换开关连接到电压检测器，电压检测器检测到电网断电则控制切换开关接通后备电源与输出端子，电压检测器检测到电网有电则控制切换开关切断后备电源与输出端子。本实用新型的铁路通信信号系统电源组件能够有效滤除电网中的谐波污染，利用寿命长，性能稳定的纯铅蓄电池作为后备电源的存储设备，还利用电气隔离性能好的UPS作为后备电源系统，使得电源组件具备安全可靠的性能。
文档编号H02J9/06GK202663186SQ20122033319
公开日2013年1月9日 申请日期2012年7月10日 优先权日2012年7月10日
发明者王定, 冯喜才, 庄珍花 申请人:上海中铁通信信号国际工程有限公司