試析軌道交通控制系統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

軌道交通控制系統是軌道交通系統中的的重要組成部分，所確保軌道交通控制系統的安全就是確保整個軌道交通系統的安全。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交流高壓電系統崩潰，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，且已經在部分試點進行實驗，使用該方法可以大量的提高系統的穩定性，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，便可以實現綠色節能的目的。在本文中，我就軌道交通控制系統采用直流高壓供電的方式是否可靠做簡單分析。

1. 軌道交通控制系統采用直流高壓供電方式的原理

軌道交通控制系統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 軌道交通控制系統穩定性

軌道交通控制系統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定性。一個系統的串聯部分的總體穩定性是低于單獨的每個原件的穩定性的，因為如果有一個原件出現問題，那整個串聯電路就會有看很大的可能出現問題；并聯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問題。綜合以上的想法，在現在的交流高壓供電系統中使用串聯電路較多，這就導致交流高壓供電的穩定性就相對較差，但是直流高壓供電系統中使用的并聯電路相對較多，這也就是說直流高壓供電系統的穩定性較好。

2.2 軌道交通控制系統能耗問題

能耗問題是軌道交通控制系統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是根據人工調制開機數量，所以相對的能源轉換率就會較高。總的來說直流高壓供電系統的能耗問題要優于交流高壓供電系統。

2.3 軌道交通控制系統結構、互換性問題

交流高壓供電系統的供電結構比較復雜，互換性較弱，再出現問題時排查困難，更換零件較難，但是直流高壓供電系統的線路簡單，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在結構、互換性問題上優于交流高壓供電系統，便于監控和維修。

2.4 使用直流高壓供電系統可以改善器件的使用壽命

使用交流高壓供電系統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，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時就不存在電解電容長期處于充放電的狀態這個問題，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生，從而對各類電子器件的供電環境產生影響。

3. 投資方面

交流高壓供電系統各個環節復雜，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就可以很好的緩解這個問題，直流高壓供電系統的連接容易，不予要大量的成本投入，節約投資。同時交流高壓供電系統的維修費用較高，因為交流高壓供電系統是一個整體，而直流高壓供電系統是模塊化的，現場更換方便，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

由于我國已經大面積的使用軌道交通，并且已經使用交流高壓供電系統很多年了，所以使用直流高壓供電系統就顯得有些突兀，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，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很多年，所以一旦使用直流高壓供電系統，電子器件、變壓器等等零件就會出現供不應求的問題，畢竟這些零件是直流高壓供電系統中必不可少應用的，所以就需要大量的生產該類零件。

5. 使用直流高壓供電系統的可行性

目前我國雖然已經使用交流高壓供電系統多年，但是必將所有的交流高壓供電系統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均配有兩肽USP電源，可以實現不間斷供電。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開始在大批量的生產最要電壓為288V的各類電子器件。

綜上所述，軌道交通控制系統是軌道交通系統中的的重要組成部分，所確保軌道交通控制系統的安全就是確保整個軌道交通系統的安全。軌道交通中應用直流高壓供電系統已經是一種可行的方案，并且已經在部分試點進行實驗，使用該方法可以大量的提高系統的穩定性，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，便可以實現綠色節能的目的。