地鐵牽引供電關(guān)鍵技術(shù)分析

陳錦民

【摘 ?要】改革開始以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人民生活水平提高。在經(jīng)濟(jì)和科學(xué)發(fā)展之后，交通運(yùn)輸進(jìn)入了促進(jìn)發(fā)展的黃金時(shí)代。城市軌道工業(yè)的發(fā)展大大便利了城市交通。城市地鐵交通系統(tǒng)中牽引供電系統(tǒng)是最重要的系統(tǒng)之一，城市地鐵在促進(jìn)城市交通方面發(fā)揮著重要作用。它主要分析地鐵供電系統(tǒng)及電力技術(shù)

【關(guān)鍵詞】城市地鐵;牽引供電;電力技術(shù)

城市地鐵系統(tǒng)顯著改善并且得到技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的推動(dòng)，這對(duì)城市軌道交通尤為重要。城市交通線交通系統(tǒng)是牽引供電系統(tǒng)，為軌道和發(fā)動(dòng)機(jī)供電，從而穩(wěn)定了整個(gè)運(yùn)輸業(yè)。因此，研究人員需要細(xì)心研究牽引供電相關(guān)技術(shù)工作流程和進(jìn)一步發(fā)展，才能有效地促進(jìn)城市地鐵的建設(shè)和發(fā)展。

一、我國(guó)城市軌道交通發(fā)展的現(xiàn)狀分析

城市軌道交通的主要形式是公共交通，如地鐵、輕軌和公共交通。世界上第一條鐵路是1854年在英國(guó)建造的第一條地鐵線，即大都會(huì)。它是經(jīng)過(guò)9年里建成的1863年1月投入使用。牽引動(dòng)力是蒸汽機(jī)作為運(yùn)動(dòng)和發(fā)展的動(dòng)力。全球經(jīng)濟(jì)迅速增長(zhǎng)和城市人口迅速增長(zhǎng)增加了工作和社會(huì)生活各方面越來(lái)越大的交通堵塞可能性。因此，城市交通的發(fā)展要求更加重視發(fā)達(dá)國(guó)家的交通狀況。軌道發(fā)展最快的是亞洲、歐洲和美洲。里程數(shù)最多的三個(gè)國(guó)家是中國(guó)、韓國(guó)和美國(guó)。此外，北京和上海的里程最長(zhǎng)。

二、牽引供電系統(tǒng)的供電方式

1.地鐵的供電。地鐵是一種特別常見的城市交通方式，通常雙邊供電，一段牽引網(wǎng)由兩側(cè)左右牽引變電所共同負(fù)擔(dān)，從而減少牽引網(wǎng)上的電壓損失。在此基礎(chǔ)上，為了有效減少變電管理對(duì)整個(gè)城市電網(wǎng)的影響，地鐵將運(yùn)行已經(jīng)很普遍廣泛使用，集中供電，確保整個(gè)城市交通的穩(wěn)定發(fā)展，發(fā)揮關(guān)鍵作用。

2.鐵路的供電。其在城市交通中的重要性是顯而易見的，研究如何供電尤為重要。在目前的開發(fā)階段，傳統(tǒng)鐵路主要使用直接供電（Ii）、自耦變壓器（AT）變壓器和最常用的帶回流線供電（DN）。供電方法通過(guò)吸流線操作將電流重新引入牽引，從而減少軌道產(chǎn)生的電流和電路產(chǎn)生的阻抗。此供電不僅易于使用，而且可以在以后維護(hù)容易。它廣泛及普遍性，值得推廣。

三、牽引供電系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)分析

1.牽引變電所的位置確定。牽引變電所的位置很難確定，不可能在不同的火車站安裝牽引變電所。在確定變電站位置時(shí)，需考慮牽引系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、牽引系統(tǒng)各部分電壓等級(jí)等幾個(gè)因素。必須詳細(xì)計(jì)算電網(wǎng)電壓損失和其他牽引電網(wǎng)因素，才能得到電網(wǎng)能耗等結(jié)果。

2.牽引變電站繼電保護(hù)配置。地鐵牽引供電系統(tǒng)有多種保護(hù)方式，可以保護(hù)整流裝置的正常運(yùn)行。第一電流速斷保護(hù)，保護(hù)母線與饋線之間的故障;第二，保護(hù)反時(shí)限過(guò)電流。保護(hù)方法是一種保護(hù)電路，當(dāng)短路時(shí)，短路電流越大，保護(hù)裝置動(dòng)作越大;三是定時(shí)限過(guò)牽引變壓器電流保護(hù)是保護(hù)措施第二種保護(hù)方式，啟動(dòng)時(shí)間必須越來(lái)越短;四溫度保護(hù)。溫度保護(hù)主要是為了保護(hù)變壓器，當(dāng)變壓器的工作溫度超過(guò)允許的工作溫度范圍時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作并發(fā)出警告;五是電路中二極管短路時(shí)觸發(fā)的啟動(dòng)管保護(hù)。

3.關(guān)鍵技術(shù)分析。（1）電纜牽引網(wǎng)。交流電源通過(guò)接觸網(wǎng)并聯(lián)提供，供電是一條母線分為兩條子線，這條供電線路可以確保另一條電源線是備用電源線。這種交流供電方式優(yōu)于傳統(tǒng)的直流供電方式，大大提高了供電可靠性，減少了電力損失。⑵牽引網(wǎng)分階段供電和保護(hù)。牽引網(wǎng)供電主要采用分段供電來(lái)適應(yīng)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)那闆r。以前供電方式基本上是自上而下并行的，但由于長(zhǎng)途輸電的投資成本較高，長(zhǎng)途輸電被分段供電。這種電力供應(yīng)方式還可以將整個(gè)鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的工作時(shí)間分割成若干段。此外，分段電源可以為電力系統(tǒng)的每個(gè)段提供分段保護(hù)。（3）主變電所供電計(jì)劃。供電計(jì)劃應(yīng)根據(jù)不同情況采用不同的計(jì)劃，以滿足不同的設(shè)備需求。

四、城市軌道交通牽引供電的電力技術(shù)

接觸網(wǎng)是牽引供電系統(tǒng)的重要組成部分。設(shè)備通過(guò)組件如電弓和電靴從接觸網(wǎng)中獲得相應(yīng)的電源。接觸網(wǎng)是獲取電能及列車平穩(wěn)運(yùn)行的保證。第一是接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將完全癱瘓。第二是由于接觸網(wǎng)電弓和電靴供電過(guò)程中的摩擦，可能電弧產(chǎn)生導(dǎo)致故障;第三，整個(gè)接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)和制造嚴(yán)格要求是為了避免將來(lái)發(fā)生頻繁的故障。電力技術(shù)支持地鐵交通的平穩(wěn)運(yùn)行。電力技術(shù)的正確應(yīng)用和電氣工程優(yōu)勢(shì)的優(yōu)化利用，確保了整個(gè)列車網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運(yùn)行，提高了生產(chǎn)率。接觸網(wǎng)是優(yōu)化和優(yōu)供電化網(wǎng)絡(luò)的重要途徑。以下電力技術(shù)通常用于接觸網(wǎng)應(yīng)用和布局。

1.接觸網(wǎng)柔性。是交通系統(tǒng)布置中最常用的方法之一。布置方法包括鏈形和簡(jiǎn)單懸掛。便捷性是簡(jiǎn)單懸掛特點(diǎn)，因?yàn)樵谔幚磉^(guò)程中不需要安裝承力線、導(dǎo)線安裝即可、簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)、高度低支柱，并且通常適用于供電系統(tǒng)系統(tǒng)。簡(jiǎn)單懸掛方法雖然有上述優(yōu)點(diǎn)，但也有一些明顯的缺點(diǎn)。它有跨度小區(qū)懸掛硬點(diǎn)，可以輕松上下振蕩。鏈形懸掛可確保承力線與導(dǎo)線之間的有效連接，該連接具有快速、跨度大，從而避免了簡(jiǎn)單懸掛的不足。該方法不僅適用于電氣化鐵路，而且適用于地鐵系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)的供電。

2.剛性接觸網(wǎng)。剛性接觸網(wǎng)在我國(guó)城市交通牽引系統(tǒng)運(yùn)行的應(yīng)用中取得了很大成果。剛性接觸網(wǎng)格通過(guò)應(yīng)用硬質(zhì)金屬條對(duì)傳統(tǒng)導(dǎo)線取代來(lái)確保懸掛效果。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用表明，使用剛性接觸網(wǎng)帶來(lái)了明顯的好處，擴(kuò)大了接觸面積，消除了傳統(tǒng)城牽引供電的問(wèn)題。我國(guó)大多數(shù)地鐵運(yùn)輸系統(tǒng)是由下而上的。此轉(zhuǎn)換適用于剛性接觸網(wǎng)，以說(shuō)明應(yīng)用程序的優(yōu)點(diǎn)并允許無(wú)縫對(duì)接而無(wú)需替換。剛性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)通常是集電弓的。避免了傳統(tǒng)接觸網(wǎng)應(yīng)用中的脫落，該系統(tǒng)及其應(yīng)用較為穩(wěn)定。

城市軌道交通復(fù)蓋面擴(kuò)大，建設(shè)項(xiàng)目增加，城市間連通加強(qiáng)，大城市帶動(dòng)小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，工作和生活質(zhì)量提高，城市經(jīng)濟(jì)改善，社會(huì)秩序得到維護(hù)。重點(diǎn)是城市交通、擴(kuò)大地鐵和鐵路、便利旅行、提高人民生活質(zhì)量和大大減少交通流量。開發(fā)具有關(guān)鍵業(yè)務(wù)技術(shù)的牽引供電，節(jié)省建設(shè)成本，確保運(yùn)行安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅娜.城市軌道交通牽引供電及電力技術(shù)分析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019，26（21）：81.

[2]陳浩.城市軌道交通牽引供電及電力技術(shù)[J].工程技術(shù)研究，2019（6）：105-106.

[3]程云暘.城市軌道交通供電系統(tǒng)功能核驗(yàn)測(cè)試方案研究[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2020（3）：38-41.

[4]李杰.城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展研究[J].裝備維修技術(shù)，2019（3）：192.