地鐵車輛輔助供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化路徑淺析

蔡蕾

摘要：在城市化發(fā)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(tǒng)存在著極大的依賴，一旦電力出現(xiàn)故障則實際的地鐵運(yùn)行將會受到一定的影響。在這種情況下就出現(xiàn)了地鐵車輛輔助供電系統(tǒng)，以保證在地鐵車輛的運(yùn)行過程中，最大幾率的保障車輛運(yùn)行的安全性。但在現(xiàn)代化發(fā)展過程中，地鐵車輛輔助供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化是新時代下的新要求。本文基于地鐵車輛輔助系統(tǒng)的發(fā)展概述，闡述地鐵車輛輔助供電系統(tǒng)的方式以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu);最后以供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化路徑作為結(jié)尾。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛;輔助供電系統(tǒng);結(jié)構(gòu)優(yōu)化

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

1 地鐵車輛輔助系統(tǒng)的發(fā)展概述

在早期的軌道交通車輛設(shè)計中，輔助系統(tǒng)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(zhuǎn)式電動或者發(fā)電機(jī)組供電的形式來完成相應(yīng)狀態(tài)下的供電。在地鐵車輛電動機(jī)的高壓電力是由接觸網(wǎng)直接提供;從而由其帶動電動機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的發(fā)電工作。三相交流電是作為負(fù)載電力供應(yīng);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(jī)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(tǒng)的方式

在地鐵車輛的輔助供電系統(tǒng)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(tǒng)中可以分為兩種供電方式，其一是擴(kuò)展式的供電方式，其二是并聯(lián)式的供電方式。在擴(kuò)張方式的供電中，地鐵車輛的輔助逆變器對各自執(zhí)行的車廂進(jìn)行相應(yīng)的供電指令與操作。在并聯(lián)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(yùn)行中如果并聯(lián)式的供電方式，在出現(xiàn)逆變器故障時，就需要將列車上的其他用電設(shè)備切斷從而保障相應(yīng)列車的運(yùn)行。單使用擴(kuò)展式的供電方式，則會在一個逆變器不能正常進(jìn)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(xié)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(jié)車廂都設(shè)置一臺輔助逆變器;從而最大程度的保證地鐵車輛運(yùn)行情況。在實際的輔助供電系統(tǒng)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(yùn)行。在一般的分散式供電中，其設(shè)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(xiàn)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(yīng)的供電，同時單獨(dú)車廂的故障對于實際的地鐵運(yùn)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(yùn)行有著相當(dāng)大的保障。

3 地鐵車輛輔助供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

地鐵車輛的輔助供電系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上采用的多為集中式布局;輔助供電系統(tǒng)以及逆變器、開關(guān)、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(shè)計中采用的是擴(kuò)展式的供電方式，在實際的車底設(shè)置擴(kuò)展供電箱，同時在其中會包含接觸器，當(dāng)實際的車廂或者整體上出現(xiàn)相應(yīng)的供電故障時;擴(kuò)展箱中的三相接觸器就會閉合，從而擴(kuò)展供電箱中的AC400V輸送相應(yīng)電能至故障處，保證正常的車廂電力供應(yīng)。在地鐵車輛的輔助供電系統(tǒng)中所使用的基本元件為耐壓等級較強(qiáng)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(shè)備中輸出為370KVA（千伏安），額定的輸出為二百八十一安;單臺機(jī)器的交流負(fù)載在163KVA。實際負(fù)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(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化路徑

4.1促進(jìn)輔助供電系統(tǒng)性能的提升。地鐵車輛輔助供電系統(tǒng)是由多種供電設(shè)施組合而成，所以在提升供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化中就需要的做好相應(yīng)的供電設(shè)備性能的提升方面。首先在進(jìn)行供電設(shè)備的購買上，就需要完成對于設(shè)備的基本性能有所掌握。選取性能更加優(yōu)秀的供電設(shè)備。然后是要在供電設(shè)備進(jìn)行中;做好相應(yīng)的檢查和管理工作，對其進(jìn)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(tǒng)的安全隱患應(yīng)該及時的整改;進(jìn)而有效的提升輔助供電系統(tǒng)性能。

4.2加強(qiáng)輔助供電系統(tǒng)監(jiān)測力度。地鐵車輛在實際的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中想要做好供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，就要保證供電系統(tǒng)處于較為穩(wěn)定且性能最優(yōu)的狀態(tài)，以保證其可以最好狀態(tài)的投入道實際的運(yùn)用中。在此前提下就需要做好供電系統(tǒng)的日常監(jiān)測工作的監(jiān)測。在一般的做法中是安裝相應(yīng)的警報和視頻監(jiān)視設(shè)備，以保證供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。同時在牽引變電所內(nèi)也會有相應(yīng)的攝像頭安裝，利于將所以的故障情況進(jìn)行及時的監(jiān)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(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化管理制度。地鐵輔助供電系統(tǒng)的重要保障之一就是管理制度的完備情況。為了更好的優(yōu)化供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，需要制定詳細(xì)的系統(tǒng)的安全保障條例，將相應(yīng)的使用、維護(hù)、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(tǒng)的具體操作流程，操作事項以及要點需要進(jìn)一步的得到落實。

總結(jié)：結(jié)合以上闡述可知，在實際的輔助供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化中。受到供電系統(tǒng)管理、供電方式以及供電設(shè)備的共同影響。對于地鐵車輛的供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化是車輛行駛安全性以及運(yùn)行狀態(tài)完好的重要保障。同時在實際的優(yōu)化供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時，就需要對故障進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測，對問題進(jìn)行及時的處理，對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化研究。從而為我國的交通運(yùn)輸業(yè)，做出不懈的努力;為地鐵輔助供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行奠定更為堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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

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