試析軌道交通控制系統(tǒng)采用直流高壓供電方式

王婷婷

中車長春軌道客車股份有限公司 吉林 長春 130000

軌道交通控制系統(tǒng)是軌道交通系統(tǒng)中的的重要組成部分，所確保軌道交通控制系統(tǒng)的安全就是確保整個軌道交通系統(tǒng)的安全。目前我國的軌道交通的供電方式一般是采用交流高壓供電，這種方式的可能會出現(xiàn)交流高壓電系統(tǒng)崩潰，進而導致存儲的電能無法得到釋放，所以在本文中就嘗試使用直流高壓供電，該方法正在受到世界廣泛的關注，且已經(jīng)在部分試點進行實驗，使用該方法可以大量的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時可以降低能源損耗問題，如果能在保證各大運營商設備安全，便可以實現(xiàn)綠色節(jié)能的目的。在本文中，我就軌道交通控制系統(tǒng)采用直流高壓供電的方式是否可靠做簡單分析。

1. 軌道交通控制系統(tǒng)采用直流高壓供電方式的原理

軌道交通控制系統(tǒng)采用直流高壓供電方式的原理如圖1。

圖1 軌道交通控制系統(tǒng)采用直流高壓供電方式的原理

2. 技術方面

2.1 軌道交通控制系統(tǒng)穩(wěn)定性

軌道交通控制系統(tǒng)采用直流高壓供電方式主要是需要保證技術的可靠性和穩(wěn)定性。一個系統(tǒng)的串聯(lián)部分的總體穩(wěn)定性是低于單獨的每個原件的穩(wěn)定性的，因為如果有一個原件出現(xiàn)問題，那整個串聯(lián)電路就會有看很大的可能出現(xiàn)問題；并聯(lián)電路的可靠性是相對較高的，不會由于一個零件的問題全部出現(xiàn)問題。綜合以上的想法，在現(xiàn)在的交流高壓供電系統(tǒng)中使用串聯(lián)電路較多，這就導致交流高壓供電的穩(wěn)定性就相對較差，但是直流高壓供電系統(tǒng)中使用的并聯(lián)電路相對較多，這也就是說直流高壓供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好。

2.2 軌道交通控制系統(tǒng)能耗問題

能耗問題是軌道交通控制系統(tǒng)中面臨的一個重要問題，目前主流應用的交流高壓供電系統(tǒng)是在線式雙變換型，但是由于受負載端功率較高，所以在能源轉換時會低于80%。而使用直流高壓供電系統(tǒng)是根據(jù)人工調制開機數(shù)量，所以相對的能源轉換率就會較高?？偟膩碚f直流高壓供電系統(tǒng)的能耗問題要優(yōu)于交流高壓供電系統(tǒng)。

2.3 軌道交通控制系統(tǒng)結構、互換性問題

交流高壓供電系統(tǒng)的供電結構比較復雜，互換性較弱，再出現(xiàn)問題時排查困難，更換零件較難，但是直流高壓供電系統(tǒng)的線路簡單，并且互換性較強，哪怕是不同廠家，制藥供電接口一致，都可以互換。所以直流高壓供電系統(tǒng)在結構、互換性問題上優(yōu)于交流高壓供電系統(tǒng)，便于監(jiān)控和維修。

2.4 使用直流高壓供電系統(tǒng)可以改善器件的使用壽命

使用交流高壓供電系統(tǒng)會由于交流紋波的影響，導致交流電解電容長期處于充放電的狀態(tài)，導致各類器件的使用壽命受到影響，但是在使用直流高壓供電系統(tǒng)時就不存在電解電容長期處于充放電的狀態(tài)這個問題，這就會大大延長各類器件的使用壽命，進而降低各類危險的發(fā)生，從而對各類電子器件的供電環(huán)境產(chǎn)生影響。

3. 投資方面

交流高壓供電系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)復雜，設備的成本較昂貴，追加投資成本大，并且同時需要很對的附屬零件，但是使用直流高壓供電系統(tǒng)就可以很好的緩解這個問題，直流高壓供電系統(tǒng)的連接容易，不予要大量的成本投入，節(jié)約投資。同時交流高壓供電系統(tǒng)的維修費用較高，因為交流高壓供電系統(tǒng)是一個整體，而直流高壓供電系統(tǒng)是模塊化的，現(xiàn)場更換方便，利于設備的排查和維修，操作相對簡單。

4. 使用直流高壓供電系統(tǒng)的限制因素

4.1 各個軌道交通設備的適應性

由于我國已經(jīng)大面積的使用軌道交通，并且已經(jīng)使用交流高壓供電系統(tǒng)很多年了，所以使用直流高壓供電系統(tǒng)就顯得有些突兀，雖然各個運營商制造的設備也均是支持直流高壓供電系統(tǒng)，但是直流高壓供電并不是這些設備的標準輸入，所以相應的軌道交通設備的適應性就會存在一定的問題，同時也就具有一定的風險。

4.2 配套零件問題

由于我國的使用交流高壓供電系統(tǒng)很多年，所以一旦使用直流高壓供電系統(tǒng)，電子器件、變壓器等等零件就會出現(xiàn)供不應求的問題，畢竟這些零件是直流高壓供電系統(tǒng)中必不可少應用的，所以就需要大量的生產(chǎn)該類零件。

5. 使用直流高壓供電系統(tǒng)的可行性

目前我國雖然已經(jīng)使用交流高壓供電系統(tǒng)多年，但是必將所有的交流高壓供電系統(tǒng)設備均是可以使用直流高電壓的，并且所有的直流高壓供電系統(tǒng)均配有兩肽USP電源，可以實現(xiàn)不間斷供電。雖然我國相應的電子器件儲存不夠，但是一些大型的電子供應商已經(jīng)開始在大批量的生產(chǎn)最要電壓為288V的各類電子器件。

綜上所述，軌道交通控制系統(tǒng)是軌道交通系統(tǒng)中的的重要組成部分，所確保軌道交通控制系統(tǒng)的安全就是確保整個軌道交通系統(tǒng)的安全。軌道交通中應用直流高壓供電系統(tǒng)已經(jīng)是一種可行的方案，并且已經(jīng)在部分試點進行實驗，使用該方法可以大量的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時可以降低能源損耗問題，如果能在保證各大運營商設備安全，便可以實現(xiàn)綠色節(jié)能的目的。