一、概述

目前，中國高速公路的路防系統(tǒng)向著全路程發(fā)展，以確保高速公路高速、安全、舒適、經(jīng)濟(jì)地運營。全路監(jiān)控的特點是監(jiān)控點多、傳輸距離遠(yuǎn)、存在就地取電困難。在全程監(jiān)控中，由于傳輸線路遠(yuǎn)，視頻監(jiān)控、違法抓拍、廣播等系統(tǒng)儀器的供電成為一大難題，目前普遍采用的是通過高速公路變電所的交流電源鋪設(shè)的電力電纜為遠(yuǎn)距離設(shè)備供電的形式。

由于使用交流電源鋪設(shè)電力電纜建設(shè)和維護(hù)成本高、傳輸距離近、市電無法取電的地方無法建設(shè)，市電電壓低（380Vac）損耗大等缺點。

本方案使用高壓遠(yuǎn)程供電（最大800V）系統(tǒng)，有如下優(yōu)勢：

最高800V高壓遠(yuǎn)距離傳輸0～20Km；（是其它供電方式不可比擬的）

投資成本低；

施工建設(shè)周期短；

對傳輸線路有開路、斷路、漏電等保護(hù)功能，傳輸線路使用壽命更長久；

對傳輸線路故障點（開路點、短路點、漏電點）有檢測功能，減輕售后維修工作量；

對地懸浮電壓輸出更安全，對地電壓小于36V；

避免了常規(guī)取電建設(shè)中與電網(wǎng)、取電單位及業(yè)主的勾通協(xié)調(diào)等工作；

交通部交公路發(fā)【2007】358號《公路工程基本建設(shè)項目設(shè)計文件編制辦法》

二 、系統(tǒng)工作原理與供電方式

2-1 系統(tǒng)工作原理

通過電力電纜或光電復(fù)合纜進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送和接收的供電系統(tǒng)，由局端設(shè)備（上位機(jī)）、遠(yuǎn)端設(shè)備（下位機(jī)）和供電線纜組成。

圖1 供電系統(tǒng)組網(wǎng)圖

局端設(shè)備（上位機(jī)）安裝于收費站、服務(wù)區(qū)或高速路邊的（箱變）旁，將箱變的380Vac電壓轉(zhuǎn)換為600～800V高壓遠(yuǎn)距離傳輸至遠(yuǎn)端設(shè)備（下位機(jī)）；遠(yuǎn)端設(shè)備（下位機(jī)）再把600～800V高壓轉(zhuǎn)換為12VDC，為視頻監(jiān)控、情報板、交換機(jī)、等用電設(shè)備供電。

傳輸電壓懸浮: 系統(tǒng)的輸出均不接地。

傳輸電纜：采用耐壓等級1000V。

2-2 系統(tǒng)的供電方式

2-2-1 單點遠(yuǎn)程供電方式

一端具備供電條件，在該端設(shè)置一臺局端設(shè)備，遠(yuǎn)端設(shè)備通過供電電纜從局端設(shè)備取電的供電方式，單點遠(yuǎn)程供電方式如下圖:

圖2 單點遠(yuǎn)程供電方式

2-2-2 單點復(fù)用式遠(yuǎn)程供電方式

一端具備供電條件，在該端設(shè)置兩臺局端設(shè)備，遠(yuǎn)端設(shè)備通過供電電纜從局端設(shè)備取電的供電方式，一臺局端設(shè)備停電時，另一臺局端設(shè)備應(yīng)為全部區(qū)間用電設(shè)備供電，單點復(fù)用式遠(yuǎn)程供電方式如下圖：

圖3 單點復(fù)用式遠(yuǎn)程供電方式

2-2-3 雙供電點遠(yuǎn)供方式

在區(qū)間兩端供電點設(shè)置局端，遠(yuǎn)端設(shè)備通過供電電纜從兩端局端設(shè)備取電的供電方式。一臺局端設(shè)備停電時另一臺局端設(shè)備應(yīng)為全部區(qū)間用電設(shè)備供電，雙供電點遠(yuǎn)程供電方式如下圖：

圖4 雙供電遠(yuǎn)供方式

三、系統(tǒng)功能介紹

供電線路輸入過壓、欠壓自動保護(hù)功能

具有輸入過壓、欠壓自動保護(hù)功能，保護(hù)時間≤20msj；故障消除后系統(tǒng)可自動恢復(fù)供電。

供電線路輸出欠壓、過壓、過載、過流保護(hù)

1) 具有輸出欠壓自動保護(hù)功能，保護(hù)時間≤20ms；故障消除后系統(tǒng)可自動恢復(fù)供電。

2) 具有輸出過壓保護(hù)功能，保護(hù)時間≤20ms；故障消除后系統(tǒng)需手動恢復(fù)供電。

3) 具有輸出過載自動保護(hù)功能，保護(hù)時間≤20ms；故障消除后系統(tǒng)可自動恢復(fù)供電。

4) 具有輸出過流自動保護(hù)功能，保護(hù)時間≤20ms；故障消除后系統(tǒng)可自動恢復(fù)供電。

安全特性

所有故障保護(hù)后輸出低于36V 的安全檢測電壓。

故障隔離

點對多點用情況時，其中一臺設(shè)備有故障不會影響到另一設(shè)備正常運行。

防雷保護(hù)

輸出端具有防雷、防浪涌功能，防雷等級不小于40KA。

報警

當(dāng)系統(tǒng)保護(hù)時，具有聲、光報警功能，報警同時，可通過 LCD 查看明顯的保護(hù)狀態(tài)及報警時間點。

冗余

主功率部分由多個功率模塊組成，具備 N+1 的冗余設(shè)計，具備熱插拔、均流功能。。

監(jiān)控設(shè)定功能

具備輸入過壓、欠壓點的設(shè)定，輸出過壓欠壓點的設(shè)定， 輸出過流點設(shè)定，開關(guān)機(jī)模塊，開關(guān)機(jī)系統(tǒng)，電壓設(shè)定，設(shè)備地址設(shè)定， 并機(jī)設(shè)定等。

并機(jī)功能

局端設(shè)備可并機(jī)使用。

單點和雙點供電功能

局端設(shè)備支持單點和雙點供電功能。

通訊功能

局端設(shè)備支持 232 或者 485 通訊，同時支持 TCP/IP 協(xié)議通訊。

功率模塊-熱插拔功能

任意某個電源模塊故障應(yīng)不影響局端設(shè)備的正常工作，同時電源模塊支持熱插拔功能

四、系統(tǒng)設(shè)備的組成及說明

局端設(shè)備的組成：由機(jī)柜、系統(tǒng)輸入輸出顯示系統(tǒng)、輸入配電、輸出配電、局端電源設(shè)備（電源插箱、監(jiān)控模塊、電源模塊）等組成，整體簡稱局端設(shè)備。

遠(yuǎn)端設(shè)備的注冊：輸入配電、輸出配電。

五、局端設(shè)備的電氣參數(shù)

六、遠(yuǎn)端設(shè)備

6-1功能說明

范圍電壓輸入、隔離變換、高壓轉(zhuǎn)換成交流220V，實現(xiàn)1000W—30KW的輸出功率，多路輸出端口，可給多個設(shè)備供電；

輸入過壓保護(hù)，保護(hù)方式：當(dāng)輸入過壓（高于800V±10V）設(shè)備關(guān)閉輸出，當(dāng)輸入電壓恢復(fù)正常后，設(shè)備自動恢復(fù)工作；

具有輸出短路保護(hù)，保護(hù)方式：當(dāng)輸出端短接出現(xiàn)過大電流（可根據(jù)需求設(shè)定）設(shè)備關(guān)閉輸出，當(dāng)輸出回路恢復(fù)正常后，自動恢復(fù)工作；

具有輸出限流保護(hù)，保護(hù)方式：當(dāng)輸出電流大于設(shè)定值（可按功率需求設(shè)定）設(shè)備降低輸出電壓直到輸出電流減小至設(shè)定值，輸出電流恢復(fù)正常后，設(shè)備后自動恢復(fù)正常工作；

輸出過壓保護(hù)，保護(hù)方式：當(dāng)輸出電壓大于設(shè)定值（可按需求設(shè)定）設(shè)備關(guān)閉輸出，當(dāng)輸出恢復(fù)正常后，設(shè)備后自動恢復(fù)正常工作；

過溫保護(hù)，保護(hù)方式：設(shè)備溫度大于設(shè)定值（可按需求調(diào)節(jié)）設(shè)備關(guān)閉，設(shè)備溫度恢復(fù)正常，設(shè)備恢復(fù)工作；