基于地铁车辆辅助供电系统结构优化方案论述

摘 要：文章主要分析了地铁车辆辅助供电系统结构，重点介绍了车辆辅助供电系统结构的优化方案方法，供电系统结构优化不仅能够克服现有地铁车辆辅助供电系统中的缺点，而且具有多种特有的优势和优点。通过对地铁车辆辅助供电系统结构优化方案研究，以期为地铁的良好运营提供可靠的保障，创造出最大化的经济与社会效益。

关键词：地铁车辆;辅助供电系统;结构优化;方案方法;论述研究

随着我国社会经济的飞速发展以及城市化进程的不断加快，我国的城市轨道交通获得了长足的进步，地铁作为城市轨道交通中十分重要的一种交通工具与形式。在地铁的运行运营中，地铁车辆的辅助供电系统是十分关键且重要的组成部分，对于地铁的安全运行有着巨大而直接的影响。而对地铁车辆辅助供电系统结构进行优化，能够提升地铁车辆运行的安全性与稳定性。因此，文章对地铁车辆辅助供电系统结构优化方案进行分析论述，有着现实的价值和意义。

一、 地铁车辆辅助供电系统概述

辅助供电系统是地铁车辆中必不可少的一个重要的电气组成部分，其作用和功能是为地铁车辆的空调、通风机、照明设备或系统提供电力能源。在最初的城市地铁车辆的设计规划中，辅助供电系统一般由辅助逆变器与低压电源两个部分共同组成。辅助逆变器的供电方法为旋转式电动与发电机组，接触网为发电机提供高压电，电动机则带动发电机运行，此供电方式有着输出容量不大、效率不高的缺点，在实际的应用中，电机组会导致电源受到影响，使输电压波动变大，降低可靠性。

就目前而言，地铁车辆辅助供电系统的供电方式有着以下三种，分别为集中供电方式、分散供电方式和混合供电方式。在线路的适当位置中，依照和根据总容量的要求设置主变电所，由城市供电网向主变电所供电，并在降压处理后，向轨道交通供电的方式为集中供电方式。而不设置主变电所，直接由城市供电网向轨道交通牵引变电所降压变电并形成环网的方式即为分散供电方式。而混合供电方式则是指一条地铁线路同时采用集中供电与分散供电的供电方式。具体的地铁车辆辅助供电系统供电方式如表1所示。

二、 地铁车辆辅助供电系统结构

地铁车辆供电系统主要包括主变电所、供电系统中压网络、牵引及降压变电所、电力监控系统、接触网等。而辅助供电系统则主要包括辅助逆变器系统与低压电源系统，辅助逆变器系统为车辆交流负载提供电源，并不用进行调速工作。辅助供电系统一般会选择采用集中布局装置，将逆变器、开关、整流设备等安装至车底，从而为列车提供辅助电源。连接两台辅助逆变器高压电的为辅助高压母线，若一个受电弓出现故障问题，则另一个受电弓可以通过辅助高压母线为地铁车辆的辅助逆变器提供电源。车间的电源供电与受电弓供电会形成联锁，从而保证整体列车辅助系统的供电。中压供电部分从结构上来说是地铁车辆供电中最为复杂的部分，其结构多样，当前主要采用的有交叉施工电结构、分布式与交叉式结构拓展式等。

三、 地铁车辆辅助供电系统的优化方案方法

当前地铁车辆辅助供电系统出现的故障多为负载故障，例如插头松动、电器元件受到损坏等问题都会导致辅助供电系统出现问题。因此，需要对地铁车辆辅助供电系统进行优化，从而降低故障发生的概率，减少故障发生次数，提高辅助供电的稳定性。

具体而言，地铁车辆辅助供电系统的优化有以下几个方面：第一，对车辆进行调试优化，若在车辆调试时操作受电弓出现降弓情况，车辆的监控系统就会出现低压故障的警告，而相关工作人员则需要及时对故障问题进行调试和处理。第二，降弓时，高压电的撤出与系统运转之间存在着一定的关系，当逆变控制之后，就能够发现故障问题，在经过相应地优化后，其一般表现为：列车受电弓下降，降弓指令信号发送至辅助逆变系统，从而及时地关闭门极信号，断开高压电源回路;而在降弓指令信号断开后，列车处于降弓状态，辅助逆变器无法接收信号，系统自动默认高压输入故障，出现低压故障警报。第三，单台静止逆变器（SIV）在未启动情况下，一般情况下会通过人机界面进行故障问题的报告，在总体栏会显示相应文字说明。在这一类情况下，首先需要对司机室的电器柜断路器的跳闸情况进行检查，若为跳闸问题，重新将其闭合即可解决。若未出现跳闸情况，则需要复位人机界面，及时解决故障，若问题还未解决，则地铁列车需要在终点站后停止服务。详细的优化方法，如表2所示。

四、 结语

综上所述，在我国城市化进程不断加快，居民出行需求与要求迅速增加的背景下，地铁已经逐渐成了城市居民出行中的首要选择方式，极大地方便了居民的出行，也带动了城市交通的发展。地铁在实际运营中，车辆辅助供电系统是十分关键且重要的一个部分，文章对辅助供电系统的结构优化进行分析，阐述了结构优化方法方案，希望能够帮助提升地铁运行的安全性与可靠性。

参考文献：

[1]卢小雪，熊小虎，潘芳芳，等.浅析轨道车辆辅助供电控制系统[J].建筑工程技术与设计，2015（36）：1130.

[2]柳宇昊.城市地铁车辆受电弓常见故障及维修策略[J].科技资讯，2018，16（19）：38-39.

作者简介：

翟俊杰，南京地鐵运营咨询科技发展有限公司。