淺談城市軌道交通牽引供電及電力技術(shù)分析

牛嘉晨

摘要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展背景下，城市交通建設(shè)步伐加快，軌道建設(shè)也成為了當(dāng)前城市交通中重要的交通方式。城市軌道在部分人口相對(duì)密集，交通相對(duì)擁堵的城市，其具有積極運(yùn)輸?shù)淖饔茫捎行У牡鼐徑獬鞘薪煌▔毫?，因此，本文將針?duì)其交通牽引供電以及電力技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：城市軌道;牽引供電;電力技術(shù);分析

城市軌道與公交車等各種交通方式有著相對(duì)明顯的差異，其具有噪音污染相對(duì)較小，且具有一定的環(huán)保性，不會(huì)在運(yùn)輸過(guò)程中造成擁堵等現(xiàn)象，是當(dāng)前重要的城市交通工具。城市軌道交通在人口相對(duì)多，交通壓力相對(duì)大的城市能更好地發(fā)揮其效能，是目前部分城市交通運(yùn)輸網(wǎng)中重要的組成內(nèi)容，因此，對(duì)其牽引供電系統(tǒng)以及電力技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的研究具有至關(guān)重要的意義。

一、牽引供電

（一）直流供電

根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段的供電方式而言，為有效地保證人民群眾在基本生活以及工作中的用電需求，使電流以及電壓在應(yīng)用過(guò)程中處于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，絕大多數(shù)的城市在安置以及運(yùn)行變電站、牽引網(wǎng)等時(shí)，通常都會(huì)應(yīng)用1500V的直流供電方式[1]。雙軌道交通牽引在用電方面的需求相對(duì)較大，其在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中兩邊都需要進(jìn)行相應(yīng)的供電，這樣的方式主要為了有效的避免一邊系統(tǒng)出現(xiàn)意外時(shí)，影響軌道正常運(yùn)行等問(wèn)題，其能通過(guò)另一供電系統(tǒng)進(jìn)行正常的運(yùn)輸，保證了運(yùn)行的正常性，并且，不會(huì)影響城市的交通，也進(jìn)一步保障了人們的出行安全性及可靠性。與此同時(shí)，還會(huì)利用直流供電網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)，根據(jù)雜散電流保護(hù)的模式，均勻配置各個(gè)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中的電能以及電壓，確保用電器的正常、有效運(yùn)作，并且，對(duì)于部分運(yùn)輸距離相對(duì)較長(zhǎng)的線路而言，這樣的方式也相對(duì)可靠，能有效地避免運(yùn)輸故障的發(fā)生。此外，城市交通軌道應(yīng)用變電模式在一定程度上會(huì)將供電的距離縮短，使得資源出現(xiàn)較高成本的耗損，因此，可了解到直流供電系統(tǒng)方式在大面的城市軌道交通中缺乏一定的適用性。

（二）交流供電

交流供電系統(tǒng)在進(jìn)行搭建過(guò)程中，所應(yīng)用的是單向連接方式，這與直流供電有所不同。交流供電系統(tǒng)是在變電站中同時(shí)安裝兩臺(tái)變壓器，并利用雙繞組的單項(xiàng)變壓，總體結(jié)構(gòu)將會(huì)以開(kāi)口三角形呈現(xiàn)[2]。低壓的端口在接地一側(cè)的位置，高壓的端口則是在電網(wǎng)的接入端，牽引母線將會(huì)連接其余的各個(gè)端口。在進(jìn)行交流供電系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中，其降壓系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置在系統(tǒng)的終端還有線路的區(qū)間，進(jìn)而有效保障其運(yùn)行正常，對(duì)運(yùn)輸線路當(dāng)中的照明系統(tǒng)也會(huì)起到比較好的保護(hù)作用。交流供電系統(tǒng)上的各種設(shè)備要具備比較強(qiáng)的耐磨性，保證系統(tǒng)能有效地抵御相對(duì)打的瞬間接觸壓力。

二、電力技術(shù)

（一）接觸網(wǎng)

柔性的接觸網(wǎng)：柔性接觸網(wǎng)通常是以簡(jiǎn)單懸掛為主，其有導(dǎo)線但是沒(méi)有承力線，并且柔性接觸網(wǎng)的支柱高度相對(duì)較低，且結(jié)構(gòu)也比較的簡(jiǎn)單，支撐點(diǎn)承受的負(fù)荷也比較輕，因此，這一技術(shù)在無(wú)軌電車還有輕軌當(dāng)中應(yīng)用地也相對(duì)較廣泛，懸掛也相對(duì)簡(jiǎn)單。但是這樣的懸掛方法其懸掛點(diǎn)會(huì)有硬點(diǎn)，并且整體的跨度也不夠大，在運(yùn)行中導(dǎo)線會(huì)出現(xiàn)震蕩的現(xiàn)象，不適用于高速鐵路中。而鏈形懸掛一般是懸索連接承力線以及導(dǎo)線，可解決簡(jiǎn)單懸掛的中存在是問(wèn)題，適用于跨度比較大還有距離相對(duì)較長(zhǎng)且高速的城市軌道，因此，鏈形懸掛在城市軌道建設(shè)中被廣泛使用。如圖1，圖2所示。

剛性接觸網(wǎng)：剛性接觸網(wǎng)是一種以硬質(zhì)的金屬條替代常規(guī)軟質(zhì)導(dǎo)線的一種方式，在不斷地發(fā)展過(guò)程中，進(jìn)一步加大了第三軌的供電接觸面積，解決了鋼軌過(guò)重導(dǎo)致懸掛不可進(jìn)行的問(wèn)題。當(dāng)城市軌道路線由上往下時(shí)，可進(jìn)行切合的對(duì)接，不用進(jìn)行機(jī)車的更換。

（二）第三軌供電

第三軌供電是城市軌道交通中比較常見(jiàn)的且廣泛應(yīng)用的供電網(wǎng)絡(luò)，其是以鋼鋁復(fù)合型材料為主，對(duì)此，其導(dǎo)電性能也相對(duì)較高。這樣的方式在一定程度上能有效地降低電能的耗損，并且，不需要針對(duì)軌道的沿線進(jìn)行饋線電纜的設(shè)置，對(duì)檢測(cè)成本的控制具有積極的意義。第三軌的機(jī)構(gòu)由接觸軌、接頭、端部彎頭等構(gòu)成的，而接觸軌的接頭可分為正常接頭以及溫度伸縮接頭。正常的接頭在進(jìn)行安裝過(guò)程中要用鋁制的魚(yú)尾板實(shí)施固定，與支撐點(diǎn)的距離保持在600毫米以上。

（三）直流供電的絕緣方式

在城市軌道直流供電系統(tǒng)中實(shí)施絕緣保護(hù)具有積極的作用，主要是因?yàn)樵谶\(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的迷流現(xiàn)象。因此，利用直流供電系統(tǒng)中的直流負(fù)極以及正極構(gòu)建合理、科學(xué)、有效的絕緣保護(hù)系統(tǒng)[3]。如若對(duì)直流負(fù)極實(shí)施接地處理，會(huì)增加電源負(fù)極出現(xiàn)迷流回路的概率，進(jìn)而影響整體的運(yùn)行。

（四）交流供電牽引網(wǎng)的分段及其保護(hù)方法

對(duì)交流供電系統(tǒng)進(jìn)行電纜牽引網(wǎng)的安裝，并以分段的方式有效地減低傳輸過(guò)程中的耗損。一般情況下?tīng)恳W(wǎng)供電是以1500V的直流電壓進(jìn)行，部分特殊情況會(huì)應(yīng)用750V，牽引網(wǎng)的應(yīng)用是以上下兩條線為主，將其并聯(lián)。變壓器要實(shí)施統(tǒng)一的管理，以分段的方式傳送線路中的電能，形成相應(yīng)的保護(hù)作用，減少故障發(fā)生的概率，降低影響程度。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，城市軌道的建設(shè)及其投入應(yīng)用在一定程度上能有效地緩解城市交通壓力，進(jìn)一步提升城市建設(shè)和各項(xiàng)的質(zhì)量，其影響重大。在建設(shè)過(guò)程中，其牽引供電系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)不斷地改進(jìn)，進(jìn)而有效地減低建設(shè)成本，并保證其具有較高的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]張政，黃慶.城市軌道交通9號(hào)道岔減振扣件設(shè)計(jì)與研究[J/OL].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)：1-6[2019-12-11].https：//doi.org/10.13238/j.issn.1004-2954.201906190005.

[2]劉若蘭，申歡歡.城市軌道交通客運(yùn)組織教學(xué)模式改革[J].智庫(kù)時(shí)代，2019（49）：189-190.

[3]熊珂.淺談無(wú)線通信技術(shù)在城市軌道交通通信業(yè)務(wù)中的應(yīng)用[J/OL].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用：1-3[2019-12-11].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/12.1369.TN.20191206.1405.002.html.

（作者單位：蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司）