ระบบส่งสัญญาณทางรถไฟต้องการความน่าเชื่อถือสูงสุด ทำให้แหล่งจ่ายไฟที่แข็งแกร่งเป็นสิ่งสำคัญต่อการปฏิบัติงานอย่างปลอดภัย ระบบเหล่านี้ใช้แหล่งพลังงานที่หลากหลายซึ่งปรับให้เหมาะสมกับฟังก์ชันที่สำคัญทั่วทั้งเครือข่าย

การใช้งานและคุณสมบัติหลัก:

1. อินพุตหลากหลายและประสิทธิภาพสูง: แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์ชิ่ง (SMPS) สามารถรับมือกับความผันผวนของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ได้อย่างมาก (85V–264V) โดยจะแปลงและกรองกระแสสลับขาเข้าให้เป็นกระแสตรง จากนั้นใช้การสวิตช์แบบ PWM ความถี่สูง (ผ่าน MOSFET) เพื่อสร้างพัลส์ หม้อแปลงจะปรับแรงดันไฟฟ้าพร้อมทั้งให้การแยกวงจรที่จำเป็น ทำให้ได้เอาต์พุตกระแสตรงที่แม่นยำและเสถียร (24V, 48V, 110V) ด้วยประสิทธิภาพมากกว่า 90% ลดการสูญเสียและความร้อนให้น้อยที่สุด

2. เอาต์พุตเสถียรและระบบป้องกัน: วงจรป้อนกลับ (ไอซี PWM + ออปโตคัปเปลอร์) ตรวจสอบเอาต์พุตอย่างต่อเนื่อง และปรับค่าแบบไดนามิกเพื่อรักษาเสถียรภาพ (ความคลาดเคลื่อน

1) ระบบป้องกันแรงดันเกิน/แรงดันต่ำเกิน (OVP/UVP): มาตรการป้องกันความผิดปกติของระบบไฟฟ้า

2) อุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน/ไฟฟ้าลัดวงจร (OCP/SCP): จำกัดกระแสไฟหรือปิดระบบเมื่อเกิดข้อผิดพลาดที่เอาต์พุต

3) ระบบป้องกันอุณหภูมิสูงเกิน (OTP): ป้องกันอันตรายจากความร้อน

4) ระบบป้องกันไฟกระชาก: ช่วยลดผลกระทบจากฟ้าผ่าหรือกระแสไฟกระชาก

3. ระบบสำรองและระบบป้องกันความผิดพลาด: ระบบที่สำคัญ (ระบบล็อกราง ระบบควบคุมรถไฟ) ใช้แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์โหมด (SMPS) แบบขนานสำรอง "N+1" ที่มีการสลับการทำงานอย่างราบรื่น (

การใช้งานหลักและแหล่งพลังงาน:

1. อุปกรณ์ข้างสนามแข่ง: ซึ่งรวมถึงส่วนประกอบที่สำคัญ เช่น วงจรราง (ตรวจจับการมีอยู่ของรถไฟ) สัญญาณ (แสดงผลต่างๆ) และเครื่องสับราง โดยส่วนใหญ่ทำงานบนระบบรางไฟฟ้า 24V หรือ 48V DCมาจาก:

1) การแปลงพลังงานในพื้นที่: ไฟฟ้ากระแสสลับ (โดยทั่วไปคือ 110V/230V AC เฟสเดียว หรือ 400V AC สามเฟส) จะถูกจ่ายไปยังตู้ควบคุมที่ติดตั้งอยู่ริมรางรถไฟ หน่วยจ่ายไฟ (PSU)แหล่งจ่ายไฟเหล่านี้จะแปลงกระแสสลับ (AC) ให้เป็นกระแสตรง (DC) ที่เสถียรและควบคุมได้ตามต้องการ โดยมีการกรองและป้องกันไฟกระชากในตัว

2) แบตเตอรี่สำรอง: ที่สำคัญคือ แบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบควบคุมวาล์ว (VRLA) อุปกรณ์เหล่านี้ถูกรวมเข้าไว้ในระบบจ่ายไฟ (PSU) โดยจะให้พลังงานสำรองทันทีเมื่อไฟกระแสสลับ (AC) ขัดข้อง ทำให้สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายชั่วโมง ช่วยให้การเคลื่อนที่ของรถไฟเป็นไปอย่างปลอดภัย หรือทำให้ส่วนต่างๆ ของระบบอยู่ในสถานะปลอดภัยเมื่อเกิดความล้มเหลว การจ่ายไฟกระแสตรงนี้มักจะเป็นแบบรัศมี โดยมีฟิวส์จ่ายไฟให้กับอุปกรณ์แต่ละตัว

2. ศูนย์ควบคุมและระบบเชื่อมต่อ: ส่วน "สมอง" ของระบบส่งสัญญาณ (เช่น รีเลย์เชื่อมต่อ ระบบควบคุมการเดินรถด้วยคอมพิวเตอร์/RBC แผงควบคุม/เวิร์กสเตชัน) ต้องการพลังงานที่เสถียร โดยทั่วไปจะใช้:

1) เครื่องสำรองไฟ (UPS): ระบบเหล่านี้รับไฟ AC จากแหล่งจ่ายไฟหลัก แล้วแปลงเป็น DC เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ แบตเตอรี่สำรอง (ส่วนใหญ่จะเป็นแบตเตอรี่ VRLA) แล้วแปลงกลับเป็นไฟ AC (ส่วนใหญ่มักเป็น 230V AC) สำหรับอุปกรณ์ควบคุมที่ต้องการความไวสูง แบตเตอรี่เหล่านี้จะให้พลังงานสำรองอย่างต่อเนื่องในระหว่างที่ไฟหลักดับ

2) ฟีดสำรอง: ศูนย์ควบคุมที่สำคัญมักจะมีแหล่งจ่ายไฟหลัก AC สองชุดแยกอิสระจากสถานีไฟฟ้าย่อยที่แยกจากกัน เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นก่อนที่ UPS จะเริ่มทำงาน

สาระสำคัญ: ระบบจ่ายไฟสัญญาณรถไฟเป็นระบบที่มีความน่าเชื่อถือสูง โดยจะแปลงไฟกระแสสลับ (AC) ดิบให้เป็นไฟกระแสตรง (DC) ที่ได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำสำหรับอุปกรณ์ข้างราง และใช้ระบบสำรองไฟ (UPS)/แบตเตอรี่ที่ซับซ้อนสำหรับศูนย์ควบคุม การมีระบบสำรองไฟแบตเตอรี่ในทุกระดับมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อรับประกันว่าระบบจะทำงานได้อย่างถูกต้องแม้ในภาวะไฟขัดข้องหรือไฟดับ ซึ่งเป็นการสนับสนุนความปลอดภัยของรถไฟโดยตรง วิธีการแบบหลายชั้นนี้ทำให้มั่นใจได้ว่า "กระแส" ข้อมูลและการควบคุมที่สำคัญจะไม่หยุดไหล