城市轨道交通牵引供电及电力技术

吴孟达

【摘  要】为确保城市轨道交通供电系统及电力技术管理效果达到预期，建议相关工作人员应主动承担自身的管理责任。立足于城市轨道交通供电系统运行现状，对当前运行工作存在的弊端问题，进行及时治理与强化管理，从根本上解决城市轨道交通供电系统运行风险问题，提升我国城市轨道交通供电系统及电力技术管理水平。

【关键词】城市轨道交通;牵引供电;电力技术

前言

城市轨道交通可视为城市电网的重要主体对象，在日常运行过程中，通常会从城市电网中获取大量电能，以作为供电系统的主要能源。城市轨道交通供电系统在结构组成方面，主要以电源系统、牵引供电系统、动照系统等组成。外部电源基本上可以视为城市轨道交通供电系统与城市电网实现互相连接的接口设施，可有效将电能从城市内部引入供电系统中，为供电系统提供良好的动力源泉。牵引供电系统主要为全线运行的车辆提供电能，确保城市轨道交通供电运行安全。动照系统主要为城市轨道交通车辆提供照明设施，减少隐患问题出现。城市轨道交通供电系统涉及的作用对象及流程较多，需要相关负责人员加以严格管理。

1城市轨道交通供电系统运行方式分析

1.1集中式供电方式

集中式供电方式主要根据用电容量及供电线路长度，对城市轨道交通线路涉及的外部供电内容，提供专用的主降压变电所。在具体设置过程中，各主变电需要设立两路独立的进线电源，以确保供电过程的安全性、可靠性。在此基础上，结合城市轨道交通内部供电系统需要的电压等级，对当前电压进行适当降压处理。根据应用反馈情况，城市轨道交通供电系统通过合理利用集中式供电方式，可提升城市交通的运营质量与管理效率，可提高城市轨道交通车辆设施的运行安全性、可靠性。集中式供电系统在独立性方面表现较强，受到外界干扰的影响较少，因此，安全性与稳定性表现较为突出。

1.2分散式供电方式

分散式供电主要指线路系统按照分散式原则从城市中压网络中引入多回路电源，并按照直接或间接的方式，将供电所间接的作为牵引变电所、降压变电所，为外部提供良好的供电过程。结合以往的供电经验，分散式供电无须设置主变电所，在投资成本方面表现较低，适用于城市轨道交通供电系统建设过程中。分散式供电方式主要从城市电网中压引入应用，供电质量易被周围居民用电影响，导致整体供电质量存在问题。分散式供电方法涉及的成本费用较少，运营管理较为复杂。在具体使用过程中，应根据城市轨道交通供电系统运行需求进行合理应用。

1.3混合式供电形式

混合式供电为集中式供电与分散式供电方式的结合体，在具体应用过程中，混合式供电方式主要以集中式供电方式为主，对个别地段运行管理工作，可适当引入城市电压中压作为补充供电方式进行安全应用。在正式应用过程中，相关规划人员应立足于城市电网运行现状及未来规划需求。对城市轨道交通供电系统的运行方式进行统筹规划与合理部署，以确保供电质量的可靠性、供电方案的灵活性。相关工作人员应以牵引供电系统与动力照明系统安全为主要目的，在供电方式的选择上，相关工作人员应结合城市轨道交通供电系统运行实况，选择合适的供电方式进行安全应用。

2城市轨道交通牵引供电电力技术的分析研究

整个城市轨道交通经营供电系统的稳定运行离不开电力技术的支撑。为此相关工作人员需要合理应用电力技术，将电力技术拥有的优势充分发挥出来，从而确保整个供电网络的稳定运行，提高工作效率。目前，在整个城市轨道交通牵引供电系统中，接触网是不断优化改善供电网络的重要途径，在接触网的应用和部署中，最重要的是以下三种相关技术。

2.1刚性接触网

采用硬质的金属条来代替之前较软的导线的一种新兴的悬挂方法就称为刚性悬挂。随着当今科学技术的深入研究，发展刚性悬挂能够将第三轨供电的接触面积大这一巨大优势充分发挥出来，从而能够将钢轨过重不能悬挂的问题得到较好的处理。在城市轨道交通中能够将地上线路转移到地下线路的过程中，与高架悬挂线路产生完美的衔接，从而不会要求更换机车。另外，由于在刚性悬挂中应用集电弓的方式，因而集电靴脱落的这种问题基本不会在刚性接触网中发生，从而能够大大提升工作速度。

2.2柔性接触网

通常简单悬挂的形式中并不包含承力线，只存在着导线，这样的优势是能够支撑较高的高度，结构方面也相对简单，在支撑点中并不需要承载过多的负荷。因此，简单悬挂在很大程度上是应用在无轨电车以及城市轻轨中。即使在简单悬挂中也存在着很大的不足，它的缺陷主要是悬挂点包含硬点，跨度比较小，而且在操作过程中可能会由于导线的问题出现摇晃摆动的现象。正是由于双线接触网的这种局限，所以，它基本不能够在高速铁路中应用。链型悬挂通过将悬索把承力线与导线直接联系起来的方法巧妙地处理了简单悬挂中出现的跨度小以及用点弱的问题，将链形悬挂应用在城市地铁中，使得地铁的工作速度得到了较大的提升。

2.3第三轨技术

在城市轨道交通中，第三轨主要有接触轨、接触轨头、防爬器、安装底座以及端部弯头六个部分组成。在接触轨中主要是应用钢铝复合轨，这样能够减少器材的损耗，同时它的重量较轻、导电率比较高、在应用过程中损耗的电能较少。接触轨头分为温度伸缩接头以及正常接头两种不同模式，温度伸缩接头能够克服因为接触轨随着环境温度的变化而变化产生的伸缩状况。正常接头采用铝制围板材料，能够对各个段的导电轨进行加固，同时也不会造成伸缩缝的现象。端部弯头的采用能够确保集电靴实现对接触段的顺利平滑通过。通过防爬器能够对接触轨自由伸缩段膨胀伸缩的程度加以限制。而安装底座通常是采用绝缘式的材料，能够安装在轨枕或轨道整体的道床上。由于在第三轨中采用钢铝复合材料的接触轨，使得其具有较高的导电性，且单位的电阻比较小，因而能够使得牵引网的电能损耗明显降低。同时也并不需要在沿线外设定相应的电缆，使得城市轨道交通的运营成本极大地减少。同时由于接触轨采用的是复合材料，因此也会有耐腐蚀、耐磨损等特点，在工程中所需要的维护比较少，使得维护的成本降低。

结束语

总体而言，当前我国城市交通的压力在不断增大，许多一线或者二线大型城市都開始采用动车、地铁等交通运行方式，从而能够方便市民的交通出行，满足出行需求。对于一些城市轨道交通供电系统所面临的压力，尤其是在一些人口数量较多、车流量较大的大型城市，就亟需要城市轨道交通供电系统可以在车流量高峰时期保持持久稳定且高效能的供电。通过这种供电技术所具有的强大性能，为城市轨道交通带来了良好的经济效益，也为人们带来了更大的出行压力。因而当前城市轨道交通供电系统更加需要深入思考和探究，不断加快城市交通运行的速度，从而减少城市交通的压力。

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