城市軌道交通接觸軌供電分段的研究

文/胡子超 張晟 劉清宇

城市軌道交通作為城市的重要公共交通系統(tǒng)，其建設(shè)和運(yùn)營(yíng)已成為城市發(fā)展的重要組成部分。而接觸軌供電系統(tǒng)作為城市軌道交通的重要組成部分之一，其穩(wěn)定性直接關(guān)系到城市軌道交通的運(yùn)行質(zhì)量。因此，本文將從接觸軌供電分段方式入手，淺談其特點(diǎn)及方式。

1.接觸軌供電分段方式的基礎(chǔ)原則及特點(diǎn)

1.1 基礎(chǔ)原則。接觸軌供電分段是指將接觸軌劃分為多個(gè)獨(dú)立的供電段，這種供電方式可以減少由于車流及地形因素引起的接觸軌電阻不均，同時(shí)還可以避免因?yàn)橐欢喂╇妳^(qū)域內(nèi)的電力負(fù)載過大造成的電力設(shè)備的過載。第一，分段方式應(yīng)具有高可靠性。城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)涉及旅客的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，其接觸軌供電分段方式應(yīng)具有高度的可靠性和穩(wěn)定性，確保電力供應(yīng)的連續(xù)性和質(zhì)量。第二，分段方式應(yīng)符合自動(dòng)化控制要求。隨著城市軌道交通的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，其自動(dòng)化程度不斷提高，電力供應(yīng)系統(tǒng)也需要做出相應(yīng)的改進(jìn)。第三，分段方式應(yīng)適應(yīng)不同線路的要求。城市軌道交通涉及不同線路的運(yùn)營(yíng)，因此，接觸軌供電分段方式需要根據(jù)不同線路的需求，采用不同的方案，以滿足其運(yùn)營(yíng)的需要。

1.2 接觸軌供電分段的特點(diǎn)。接觸軌供電系統(tǒng)采用分段供電形式，即將整個(gè)接觸軌供電系統(tǒng)劃分為若干個(gè)電段，每個(gè)電段都有的供電系統(tǒng)，在供電過程中能夠保證每個(gè)電段的穩(wěn)定供電?？煽啃愿撸悍侄喂╇娔軌虼_保高可靠性的供電，即使出現(xiàn)故障，只影響到一個(gè)電段，其他電段仍可正常供電；節(jié)能降耗：分段供電還能夠有效地降低供電損耗，每個(gè)電段之間通過分段保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)隔離，減少了傳輸線路的阻抗，并且在不需要供電的區(qū)段，可以通過斷電節(jié)能來降低能耗；運(yùn)行穩(wěn)定：通過分段供電，能夠保證相鄰的電段之間不會(huì)因?yàn)楣╇妷航底兓绊懥熊嚨倪\(yùn)行穩(wěn)定性；維護(hù)便捷：分段供電使得維護(hù)更加便捷，出現(xiàn)故障可以針對(duì)性地進(jìn)行檢修維護(hù)，不影響其他電段的正常運(yùn)行。

2.接觸軌供電分段方式的實(shí)踐應(yīng)用

2.1 實(shí)踐應(yīng)用基本原則。首先，加強(qiáng)分段控制的自動(dòng)化程度。隨著城市軌道交通的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，分段控制需要逐步向自動(dòng)化方向發(fā)展，以便及時(shí)、精準(zhǔn)地對(duì)電力供應(yīng)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。自動(dòng)化程度越高，可以避免人為因素的影響，提高電力供應(yīng)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。其次，優(yōu)化分段方式的布局和設(shè)計(jì)。不同的線路和區(qū)間對(duì)接觸軌供電分段方式有不同的要求，應(yīng)針對(duì)具體需求，優(yōu)化分段方式的布局和設(shè)計(jì)，以最大程度地滿足運(yùn)營(yíng)和安全要求。第三，加強(qiáng)分段器設(shè)備的維護(hù)和管理。分段器作為接觸軌供電分段系統(tǒng)的核心設(shè)備之一，需要進(jìn)行定期的檢修和維護(hù)，以保證其長(zhǎng)期的穩(wěn)定運(yùn)行和產(chǎn)生良好的運(yùn)營(yíng)效果。同時(shí)，還需要加強(qiáng)設(shè)備的保養(yǎng)，及時(shí)更換老化的設(shè)備，以確保整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.2 接觸軌主要供電分段方式。等端供電方式：將供電設(shè)備分別安置在線路兩端，通過接觸軌實(shí)現(xiàn)供電。這種方式線路供電不穩(wěn)定容易出現(xiàn)傳輸損耗等問題。斷電分段供電方式：將供電設(shè)備分別安置在線路兩端，通過在線路間設(shè)置斷電隔離開關(guān)，將線路分段實(shí)現(xiàn)供電，這種方式的穩(wěn)定性較好?；瑒?dòng)分段供電方式：將供電設(shè)備安裝在運(yùn)行車輛上，通過在接觸軌上安裝滑動(dòng)碳刷、導(dǎo)電片等部件實(shí)現(xiàn)供電，滑動(dòng)方式下的供電分段較靈活，但設(shè)備故障率與設(shè)備維護(hù)周期較高。

2.3 分段供電方式的主要方式。連續(xù)供電分段方式：接觸軌連續(xù)供電分段方式是一種常見的供電方式。在這種方式下，接觸軌由配電變壓器輸出電網(wǎng)電壓，供電分段柜只起到分段作用，不具有轉(zhuǎn)換功能，所有的分段柜上電都來自接觸軌。隔離式分段方式：每個(gè)分段柜之間都設(shè)立一個(gè)隔離開關(guān)，隔離開關(guān)后跟一段供電線，以達(dá)到分段和轉(zhuǎn)換的目的。這種供電分段方式可以實(shí)現(xiàn)更靈活的供電方式，可以在某些情況下方便地切換至備用電源，它可以實(shí)現(xiàn)在某些必要情況下將隔離段供電。采用這種供電方式需要在每個(gè)分段柜中配備一個(gè)可開可合的負(fù)荷開關(guān)，當(dāng)某個(gè)隔離段出現(xiàn)故障時(shí)，可以將隔離開關(guān)斷開，開啟負(fù)載開關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)隔離段的可供電。

2.4 接觸軌供電分段的應(yīng)用案例

2.4.1 北京地鐵1號(hào)線接觸軌供電分段應(yīng)用案例。北京地鐵1號(hào)線在實(shí)施接觸軌供電分段技術(shù)時(shí)，采用了南北兩段的分段方式，并且設(shè)置了100個(gè)配電箱。經(jīng)過長(zhǎng)期的使用，這種技術(shù)不僅可以保證軌道交通的電源供應(yīng)穩(wěn)定，同時(shí)也提高了系統(tǒng)設(shè)備的安全可靠性。

2.4.2 青島地鐵3號(hào)線接觸軌供電分段應(yīng)用案例。青島地鐵3號(hào)線正線采用了十個(gè)供電分區(qū)供電方式，由十個(gè)牽混所站控制，除青島站及青島北站采用單邊供電，其余均采用雙邊供電，每個(gè)分段之間都設(shè)立隔離開關(guān)，從而提升青島地鐵的安全、高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

3.總結(jié)

總之，城市軌道交通接觸軌供電分段方式的設(shè)計(jì)和應(yīng)用要考慮不同的因素和需求，并從運(yùn)營(yíng)、安全、節(jié)能、環(huán)保等角度全面考慮，以確保城市軌道交通的安全穩(wěn)定和高效運(yùn)營(yíng)。同時(shí)，技術(shù)的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，也將為接觸軌供電分段方式的提升和應(yīng)用提供更多的可能性和創(chuàng)新性。

引用出處

[1]戰(zhàn)克強(qiáng).zhan Keaiang城市軌道交通按觸軌供電分段方式的探討[J]-電氣化鐵道2008(5).