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，我國經(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)增長的推動(dòng)，這對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年在英國建造的第一條地鐵線，即大都會。它是經(jīng)過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)迅速增長和城市人口迅速增長增加了工作和社會生活各方面越來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)國家是中國、韓國和美國。此外，北京和上海的里程最長。

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，但由于長途輸電的投資成本較高，長途輸電被分段供電。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單懸掛。便捷性是簡單懸掛特點(diǎn)，因?yàn)樵谔幚磉^程中不需要安裝承力線、導(dǎo)線安裝即可、簡單結(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)格通過應(yīng)用硬質(zhì)金屬條對傳統(tǒng)導(dǎo)線取代來確保懸掛效果。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)城牽引供電的問題。我國大多數(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)，以說明應(yīng)用程序的優(yōu)點(diǎn)并允許無縫對接而無需替換。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。

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