地鐵車輛輔助供電系統結構優化路徑淺析

蔡蕾

摘要：在城市化發展中，軌道交通是其重要的組成部分之一。地鐵車輛在對于電力系統存在著極大的依賴，一旦電力出現故障則實際的地鐵運行將會受到一定的影響。在這種情況下就出現了地鐵車輛輔助供電系統，以保證在地鐵車輛的運行過程中，最大幾率的保障車輛運行的安全性。但在現代化發展過程中，地鐵車輛輔助供電系統結構優化是新時代下的新要求。本文基于地鐵車輛輔助系統的發展概述，闡述地鐵車輛輔助供電系統的方式以及系統結構;最后以供電系統結構優化路徑作為結尾。

關鍵詞：地鐵車輛;輔助供電系統;結構優化

中圖分類號：U270.381?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1672-9129（2020）11-0080-01

1 地鐵車輛輔助系統的發展概述

在早期的軌道交通車輛設計中，輔助系統是由輔助逆變器以及低壓電源兩個主要的部分組成。輔助逆變器一般是使用旋轉式電動或者發電機組供電的形式來完成相應狀態下的供電。在地鐵車輛電動機的高壓電力是由接觸網直接提供;從而由其帶動電動機進行相應的發電工作。三相交流電是作為負載電力供應;在實際的使用中，輸出的電容量較小且效率一般不高。在使用的過程中也會存在電源受到機組影響，存在輸出電壓波動過大的情況，其可靠性上就存在一定的不足。

2 地鐵車輛輔助供電系統的方式

在地鐵車輛的輔助供電系統中可以分為兩個類型：分散式和集中式。

2.1集中供電方式。在集中式的供電系統中可以分為兩種供電方式，其一是擴展式的供電方式，其二是并聯式的供電方式。在擴張方式的供電中，地鐵車輛的輔助逆變器對各自執行的車廂進行相應的供電指令與操作。在并聯式的供電方式中則是采用兩個逆變器共同王成對于整個車廂的供電操作。在運行中如果并聯式的供電方式，在出現逆變器故障時，就需要將列車上的其他用電設備切斷從而保障相應列車的運行。單使用擴展式的供電方式，則會在一個逆變器不能正常進行工作的情況下，切換至下一個未故障的逆變器中，保證供電的正常[1]。在實際的過程中一般為了更好的保證行駛的安全性，都是使用兩種供電方式協作的模式來完成供電。

2.2分散供電方式。分散式的供電方式就是在每一節車廂都設置一臺輔助逆變器;從而最大程度的保證地鐵車輛運行情況。在實際的輔助供電系統中，存在不同的三種輸出接觸器;他們可以為地鐵提供380v的交流電壓，保障實際的地鐵運行。在一般的分散式供電中，其設備的額定功率在73KVA左右。在一定程度上保證地鐵的稱重性能。在出現某一個車廂的供電問題后，會由替代的輔助逆變器完成相應的供電，同時單獨車廂的故障對于實際的地鐵運行也不會造成重大的影響。分散式的供電方式對于地鐵的運行有著相當大的保障。

3 地鐵車輛輔助供電系統結構

地鐵車輛的輔助供電系統在結構上采用的多為集中式布局;輔助供電系統以及逆變器、開關、整流器等都是安裝在實際車廂的底端;其式作為列車行駛中的輔助、后備電源使用。在地鐵車輛的輸出線路設計中采用的是擴展式的供電方式，在實際的車底設置擴展供電箱，同時在其中會包含接觸器，當實際的車廂或者整體上出現相應的供電故障時;擴展箱中的三相接觸器就會閉合，從而擴展供電箱中的AC400V輸送相應電能至故障處，保證正常的車廂電力供應。在地鐵車輛的輔助供電系統中所使用的基本元件為耐壓等級較強的IGBT，單臺你變器的輸出電容為185KVA（千伏安）;在列車車輛的輔助設備中輸出為370KVA（千伏安），額定的輸出為二百八十一安;單臺機器的交流負載在163KVA。實際負載功率在0.86左右，輸出電壓波動在5%左右。

4 地鐵車輛輔助供電系統結構優化路徑

4.1促進輔助供電系統性能的提升。地鐵車輛輔助供電系統是由多種供電設施組合而成，所以在提升供電系統結構的優化中就需要的做好相應的供電設備性能的提升方面。首先在進行供電設備的購買上，就需要完成對于設備的基本性能有所掌握。選取性能更加優秀的供電設備。然后是要在供電設備進行中;做好相應的檢查和管理工作，對其進行不定時的全面檢查，對于問題需要及時的上報。對于供電系統的安全隱患應該及時的整改;進而有效的提升輔助供電系統性能。

4.2加強輔助供電系統監測力度。地鐵車輛在實際的運轉過程中想要做好供電系統結構的優化，就要保證供電系統處于較為穩定且性能最優的狀態，以保證其可以最好狀態的投入道實際的運用中。在此前提下就需要做好供電系統的日常監測工作的監測。在一般的做法中是安裝相應的警報和視頻監視設備，以保證供電系統的結構優化。同時在牽引變電所內也會有相應的攝像頭安裝，利于將所以的故障情況進行及時的監測，從而最大程度的保障列車行駛的安全性。

4.3完備供電系統結構優化管理制度。地鐵輔助供電系統的重要保障之一就是管理制度的完備情況。為了更好的優化供電系統結構，需要制定詳細的系統的安全保障條例，將相應的使用、維護、維修等納入到實際的管理制度中[2]。例如在使用時實際供電系統的具體操作流程，操作事項以及要點需要進一步的得到落實。

總結：結合以上闡述可知，在實際的輔助供電系統結構優化中。受到供電系統管理、供電方式以及供電設備的共同影響。對于地鐵車輛的供電系統結構優化是車輛行駛安全性以及運行狀態完好的重要保障。同時在實際的優化供電系統結構時，就需要對故障進行準確的檢測，對問題進行及時的處理，對系統進行優化研究。從而為我國的交通運輸業，做出不懈的努力;為地鐵輔助供電系統的正常運行奠定更為堅實的基礎。

參考文獻：

[1]裘文超，楊樹松，蔣曉東，蘇晗翀，黎博聞，朱程晟.采用并網供電和高頻變流技術的寧波軌道交通車輛輔助供電系統[J].機車電傳動，2020（03）：73-76+80.

[2]楊毅.地鐵車輛輔助供電系統論述[J].中國設備工程，2020（07）：101-102.