對(duì)地鐵車(chē)輛輔助供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化建議思考

劉俊杰

摘要：本文中簡(jiǎn)單針對(duì)地鐵輔助系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行分析，并探討了地鐵車(chē)輛輔助供電的方式，探討了輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，旨在為我國(guó)地鐵車(chē)輛輔助供電系統(tǒng)的優(yōu)化提供幫助與參考。

關(guān)鍵詞：地鐵車(chē)輛;輔助供電系統(tǒng);結(jié)構(gòu)優(yōu)化;建議分析

一、地鐵車(chē)輛輔助系統(tǒng)的發(fā)展概述

在早期的軌道交通的設(shè)計(jì)是輔助系統(tǒng)中包含輔助逆變器以及低壓電源兩個(gè)重要的部分。一般情況下，輔助逆變器是使用旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)或者發(fā)電機(jī)組供電的形式來(lái)完成對(duì)應(yīng)的供電，而在地鐵車(chē)輛電動(dòng)機(jī)的高壓電力環(huán)境中，則是由接觸網(wǎng)直接進(jìn)行供電，通過(guò)這種方式帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)，從而達(dá)到發(fā)電的效果。三相交流電是作為負(fù)載電力進(jìn)行供應(yīng)，而在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中整體輸出的電容量較小，并且一般情況下效率不高，所以在使用時(shí)電源容易受到機(jī)組的影響，在運(yùn)行過(guò)程中電源的輸出電壓可能會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)較大的情況，而波動(dòng)較大則直接意味著其可靠性較差。

二、地鐵車(chē)輛的輔助供電形式

1. 集中供電形勢(shì)

在集中式的供電系統(tǒng)中，可以根據(jù)其供電方式分為擴(kuò)展式和并聯(lián)式。在擴(kuò)展式的供電環(huán)境中，地鐵車(chē)輛中的輔助逆變器，則能夠針對(duì)各自負(fù)責(zé)的車(chē)廂進(jìn)行對(duì)應(yīng)的供電指令，而在并聯(lián)式的供電方式中，則直接由兩個(gè)逆變器共同組成，整個(gè)車(chē)廂的供電操作。如果在運(yùn)行過(guò)程中工作人員所選擇的是并聯(lián)式的供電方式，在出現(xiàn)逆變器故障時(shí)，工作人員就需要將列車(chē)上的其他用電設(shè)備切斷，進(jìn)而使列車(chē)的正常運(yùn)行得到保障，而如果單純使用的擴(kuò)展式的供電方式，則能夠保障在一個(gè)逆變器無(wú)法正常工作的狀況下，立即切換至另一個(gè)未故障的逆變器，這樣能夠使供電的穩(wěn)定性得到保障。在我國(guó)地鐵的運(yùn)行過(guò)程中，為了保障地鐵時(shí)刻處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，一般情況下都是采用兩種供電方式協(xié)作運(yùn)行的處理方案來(lái)保障地鐵的供電需求。

2. 分散供電形勢(shì)

分散式的供電形式則是在進(jìn)行設(shè)置時(shí)，在每一臺(tái)機(jī)箱都設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的輔助逆變器，獨(dú)立的輔助逆變器能夠保障地鐵車(chē)輛在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性。而在實(shí)際的供電系統(tǒng)中存在三種不同的輸出接觸器，這種設(shè)備能夠在地鐵運(yùn)行過(guò)程中為地鐵始終提供380伏的交流電壓，使地鐵處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。正常情況下來(lái)說(shuō)，在分散式的供電中，設(shè)備的額定功率一般在73kva左右，通過(guò)這一方式能夠使地鐵的運(yùn)行性能得到保障。而分散式的供電方式在運(yùn)行過(guò)程中，如果某一車(chē)廂出現(xiàn)供電的問(wèn)題，則會(huì)有替代的輔助逆變器進(jìn)行繼續(xù)供電，同時(shí)單獨(dú)車(chē)廂出現(xiàn)供電故障，也不會(huì)對(duì)設(shè)備的整體運(yùn)行和地鐵的運(yùn)行產(chǎn)生任何影響，所以分散式的供電形勢(shì)對(duì)于地鐵的安全運(yùn)行來(lái)說(shuō)具有更高的安全性。

三、地鐵車(chē)輛輔助供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

地鐵車(chē)輛的輔助供電結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行設(shè)置時(shí)，一般情況下選擇的是集中式的布局，而輔助供電系統(tǒng)以及逆變器、開(kāi)關(guān)等設(shè)備都是直接安裝在地鐵車(chē)廂的底部，其運(yùn)行過(guò)程中都直接作為列車(chē)行駛過(guò)程中的輔助和后備電源進(jìn)行使用。在地鐵車(chē)輛的輸出線(xiàn)路設(shè)計(jì)室，工作人員所采用的是擴(kuò)展式的供電形勢(shì)，而在地鐵的車(chē)底設(shè)置對(duì)應(yīng)的供電箱，在運(yùn)行過(guò)程中則能夠包含接觸器，當(dāng)實(shí)際車(chē)廂或者整體發(fā)生供電故障擴(kuò)展箱中的三相接觸器則會(huì)自然閉合，進(jìn)而保障供電箱中的AC400V輸送至對(duì)應(yīng)的電能故障處，進(jìn)而保障車(chē)廂始終具有良好的電力供應(yīng)。在地鐵車(chē)輛的輔助供電系統(tǒng)中，所使用的各種基本元件都是帶壓等級(jí)較強(qiáng)的IGBT。

四、地鐵車(chē)輛輔助供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方式以及路徑

1. 促進(jìn)輔助供電系統(tǒng)性能的優(yōu)化與提升

地鐵車(chē)輛輔助供電系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)置時(shí)，有多個(gè)供電設(shè)備組合而成，所以在提高供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化過(guò)程中，就需要針對(duì)其設(shè)備性能進(jìn)行提升。工作人員在進(jìn)行設(shè)備的選購(gòu)時(shí)，就需要對(duì)設(shè)備的基礎(chǔ)性能有所了解，應(yīng)當(dāng)在市場(chǎng)上選擇性?xún)r(jià)比較高并且性能更優(yōu)的供電設(shè)備，隨后在供電設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中需要做好有效的檢查和管理，并且在設(shè)備運(yùn)行時(shí)做好不定時(shí)的檢查，則能夠保障各種安全隱患得到控制。對(duì)于供電系統(tǒng)的安全隱患應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行整改，通過(guò)這種方式則能夠提高輔助供電系統(tǒng)的性能，保障輔助供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

2. 加強(qiáng)輔助供電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)力度

地鐵車(chē)輛在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中想要保障供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，就需要使供電系統(tǒng)始終處于穩(wěn)定且性能良好的環(huán)境，這樣能夠保障其處于良好的狀態(tài)投入到實(shí)際的運(yùn)行中，在此前提一下，工作人員就需要針對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)和管理。而在一般的做法中需要安裝相應(yīng)的警報(bào)設(shè)備和視頻監(jiān)控設(shè)備，保障供電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)處于優(yōu)化狀態(tài)，同時(shí)在牽引備案電索內(nèi)也需要安裝對(duì)應(yīng)的監(jiān)控?cái)z像頭，這樣能夠保障所有的故障都在合理的監(jiān)控下，通過(guò)這種方式最大限度的保障列車(chē)行駛的安全性和穩(wěn)定性。

總結(jié)

在實(shí)際的輔助供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，受到供電系統(tǒng)和供電方式等多個(gè)方面的影響，對(duì)于地鐵車(chē)輛的供電系統(tǒng)優(yōu)化，都需要針對(duì)其中存在的問(wèn)題進(jìn)行調(diào)整，尤其是在進(jìn)行實(shí)際的結(jié)構(gòu)優(yōu)化時(shí)，需要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)并做好故障的處理，優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)，這樣能夠?yàn)槲覈?guó)的交通運(yùn)輸業(yè)提供幫助與參考，使地鐵輔助供電系統(tǒng)始終處于安全穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1]季穎. 地鐵車(chē)輛輔助供電系統(tǒng)健康管理技術(shù)研究[D].上海工程技術(shù)大學(xué)，2017.

[2]胡正偉，焦芳芳. 淺析廣佛線(xiàn)地鐵車(chē)輛輔助供電系統(tǒng)[J]. 鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛，2014，34（04）：66-70+74.