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(gè)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(huì)出現(xiàn)交流高壓電系統(tǒng)崩潰，進(jìn)而導(dǎo)致存儲(chǔ)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(guān)注，且已經(jīng)在部分試點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使用該方法可以大量的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)可以降低能源損耗問題，如果能在保證各大運(yùn)營商設(shè)備安全，便可以實(shí)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(jiǎn)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(shù)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(shù)的可靠性和穩(wěn)定性。一個(gè)系統(tǒng)的串聯(lián)部分的總體穩(wěn)定性是低于單獨(dú)的每個(gè)原件的穩(wěn)定性的，因?yàn)槿绻幸粋€(gè)原件出現(xiàn)問題，那整個(gè)串聯(lián)電路就會(huì)有看很大的可能出現(xiàn)問題；并聯(lián)電路的可靠性是相對(duì)較高的，不會(huì)由于一個(gè)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(dǎo)致交流高壓供電的穩(wěn)定性就相對(duì)較差，但是直流高壓供電系統(tǒng)中使用的并聯(lián)電路相對(duì)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(gè)重要問題，目前主流應(yīng)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(fù)載端功率較高，所以在能源轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)低于80%。而使用直流高壓供電系統(tǒng)是根據(jù)人工調(diào)制開機(jī)數(shù)量，所以相對(duì)的能源轉(zhuǎn)換率就會(huì)較高。總的來說直流高壓供電系統(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(jié)構(gòu)、互換性問題

交流高壓供電系統(tǒng)的供電結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，互換性較弱，再出現(xiàn)問題時(shí)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(jiǎn)單，并且互換性較強(qiáng)，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(jié)構(gòu)、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(huì)由于交流紋波的影響，導(dǎo)致交流電解電容長期處于充放電的狀態(tài)，導(dǎo)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(shí)就不存在電解電容長期處于充放電的狀態(tài)這個(gè)問題，這就會(huì)大大延長各類器件的使用壽命，進(jìn)而降低各類危險(xiǎn)的發(fā)生，從而對(duì)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(gè)環(huán)節(jié)復(fù)雜，設(shè)備的成本較昂貴，追加投資成本大，并且同時(shí)需要很對(duì)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(gè)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(shí)交流高壓供電系統(tǒng)的維修費(fèi)用較高，因?yàn)榻涣鞲邏汗╇娤到y(tǒng)是一個(gè)整體，而直流高壓供電系統(tǒng)是模塊化的，現(xiàn)場(chǎng)更換方便，利于設(shè)備的排查和維修，操作相對(duì)簡(jiǎn)單。

4. 使用直流高壓供電系統(tǒng)的限制因素

4.1 各個(gè)軌道交通設(shè)備的適應(yīng)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(gè)運(yùn)營商制造的設(shè)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(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)輸入，所以相應(yīng)的軌道交通設(shè)備的適應(yīng)性就會(huì)存在一定的問題，同時(shí)也就具有一定的風(fēng)險(xiǎn)。

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(huì)出現(xiàn)供不應(yīng)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(yīng)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(shè)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(shí)現(xiàn)不間斷供電。雖然我國相應(yīng)的電子器件儲(chǔ)存不夠，但是一些大型的電子供應(yīng)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(gè)軌道交通系統(tǒng)的安全。軌道交通中應(yīng)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(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使用該方法可以大量的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)可以降低能源損耗問題，如果能在保證各大運(yùn)營商設(shè)備安全，便可以實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能的目的。