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2)信号电源的稳定性
稳定指的是必须保持电压的波动在允许的范围内。对于直流电源而言,稳定还包括电源中的脉动成分要低于允许值,不允许有电压瞬变;对于交流电源而言,稳定还包括电源频率的稳定和具有良好的正弦波形,不允许有波形畸变,特别是对三相交流电源,要求各相负载力求平衡,以提高供电效率和设备利用率。
为确保铁路信号设备供电电源的稳定,《普速铁路信号维护规则技术标准》规定,铁路信号设备供电电源应有两路独立的交流电源,两路输入电源的允许偏差范围应符合表1.1的规定。
铁路信号设备对供电系统的基本要求是可靠、稳定与安全。
1)信号电源的可靠性
可靠指的是电源必须不间断供电。铁路信号设备各不相同,使用条件各异,对铁路信号电源可靠性的要求也不尽相同,为了科学、合理、高效地进行铁路信号供电,将信号设备划分为不同的负荷等级,根据不同的电力负荷使用不同种类的电源。
(1)铁路信号设备负荷的分级
根据供电可靠性的相关要求,电力负荷被分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。对于铁路信号设备而言,一级负荷可定义为中断供电将引起人身伤亡、主要设备损坏和造成运输秩序混乱的负荷,属于这类的负荷有调度集中、大站继电联锁、计算机联锁、自动闭塞、驼峰自动化系统、调度集中/TDCS和列控中心等。二级负荷指偶尔短时停电不会马上打乱行车计划,但停电时间长会影响运输秩序的负荷,属于这类的负荷有非自动闭塞区段的中、小站继电联锁;其余为三级负荷。
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(2)铁路信号电源可靠性分类
铁路信号电源根据可靠程度分为三类。类电源,取得两路可靠独立电源,其中一路为专盘专线,或者虽不能取得专用电源但能由其他重要线路接引供电;供电容量满足信号设备的大用电量;电压、频率的波动在容许范围之内,或者电压波动虽然较大但能稳压。第二类电源,只能取得一路电源,但质量较好,供电容量、电压和频率的波动情况与类电
克服晶闸管开关的缺点,为激光技术的发展和应用开辟了广阔前景。
(5)在电力系统中的应用
在电力操作系统中使用AC-DC、DC-DC高频开关电源,可实现与市电的热备运行,既可在市电正常情况下为蓄电池充电,也可在市电断电时提供负载所需的操作电源,克服了硅整流器及二极管调压存在的体积大、精度差等一系列缺点。与此同时,电力输配电系统需要应用高压大功率开关变换器。
(6)在通信领域中的应用电源是一切电子设备的动力之源,是保证电子设备正常工作的基础部件。无论多么先进的电子设备,如果电源出现故障,都将不能正常工作。据相关统计,电源故障占电子设备整机故障率的50%左右。为此,对电源必须提出一些基本要求,包括使用性能要求、电气性能指标、安全性能以及环境适应性等。
1.3.1 使用性能要求
(1)高可靠性
平均无故障工作时间(Mean Time Between Failure,MTBF)是衡量电源可靠性的重要指标之一,在通用电源的标准中规定,可靠性指标MTBF≥3000h是低要求。某些领域中的电源(如通信电源、航空航天电源、电力操作电源)要求可靠性指标比较高,否则无法满足用户的使用要求。目前,由于元器件制造技术与工艺的不断成熟,设计技术的完善与精密,电源模块的MTBF可达到500000h以上。