城市轨道交通牵引供电及电力技术

城市轨道交通牵引供电及电力技术

肇涛远

中铁十二局集团电气化工程有限公司 天津 300000

【摘要】随着我国社会突飞猛进的发展，带动了广大人民群众生活水平与质量的大幅度提升，在经济水平与科学技术不断进步的背景下，交通运输行业也迎来了蓬勃发展。城市轨道交通作为整个运输行业的重要组成部分，为城市居民日常生活提供了极大便利。针对牵引供电系统来讲，其作为城市轨道交通系统中的核心，也能在很大程度上促进城市规划交通产业的进一步发展。基于此，本文将针对城市轨道交通牵引供电与电力技术进行分析，希望通过本文的分析，能为业内人士提供参考依据。

【关键词】城市轨道；交通运输；牵引供电；电力技术；参考依据

随着我国城市化建设进程的不断加快，城市范围越来越大，城市人口数量逐年递增，城市交通问题愈加明显。在我国科学技术水平日新月异发展的背景下，不仅带动了我交通系统的进一步发展，而且相关技术越来越完善。针对城市轨道交通优势来讲，主要体现在污染少、速度更快以及减少城市交通拥堵等方面。值得注意的是，虽然我国交通系统发展前景较为广阔，并且技术手段越来越完善，但随之而来的一些问题也愈加明显。因此，还需要结合实际情况，加大技术手段的创新力度，并对城市轨道交通中一些关键技术保持高度重视，特别是牵引供电系统，更是要注重优化与创新，这样有利于最大程度发挥电力技术的应用功能，真正实现城市轨道交通的安全发展目的。

1城市轨道交通牵引供电系统的分析

交流制牵引供电与直流制牵引供电作为当下应用最为广泛的城市轨道交通牵引供电系统。在我国科学技术突飞猛进发展的背景下，若想带动我国交通行业的持续发展，促使交通轨道技术发展愈加成熟，业内学者提倡将交流制牵引与直流制牵引供电模式进行有机结合，其主要是因为二者相融合的应用优势要更为显著，并且也能进一步提升工作效率，同时合理应用双制式供电系统，无论是城市轨道交通中电公交车，还是轻轨等交通设施，都能确保有足够的电力支撑。除此之外，若想更加妥善解决城市轨道交通中的安全问题，为广大人民群众交通出行安全提供切实保障，还要对城市交通牵引供电系统与电力技术进行更加深入的研究，以此来为我国城市交通行业的进一步发展奠定基础。

1.1直流制牵引供电系统

结合我国城市轨道牵引供电系统运行实际情况来看，直流制牵引供电系统（如图1所示）应用并不常见，相对来讲，其在变电站、牵引网等特殊建设中应用成效更明显，针对其供电方式来讲，利用的是1500V直流电供电方式。普遍来讲，城市轨道交通牵引供电网主要是以双边供电方法为主，其主要是为了在一条供电线路产生故障的情况下，可利用另一条供电线路去满足交通牵引供电用电需求，为广大人民群众的使用安全提供保障。除此之外，也可结合实际情况，通过杂散的电流保护方式，搭建直流牵引供电网，确保均匀输送供电网络的电能。但值得注意的是，由于直流制隶属于变电模式，要求供电保持在特定的距离范围，使得建设成本有所上涨，再加上直流牵引供电系统传输效率较低，无法最大满足供电需求，这也是直流牵引供电系统应用不常见的关键因素。

图1 直流制牵引供电系统

1.2交流制牵引供电系统

与直流制牵引供电系统相对比来讲，交流制牵引供电系统的应用更为普遍，主要是以单项链接方式为主，简而言之，在变电站中同时设置两个变压器，通过双绕组单项变压方法，使得其呈开口三角形结构，追溯其根源，其不仅更加安全稳定，而且也有利于系统的持续、正常运行。针对电网接入段的高压端口来讲，其主要作用是为了实现提升用电工作的安全稳定性。值得注意的是，因为交流制牵引供电系统中含有自动降压功能，所以降压系统是必不可少的，要以各区域供电需求为基础，对整个供电系统进行科学合理的设置，这样才有利于供电系统的安全、稳定运行。除此之外，针对交流制牵引供电系统所需设备来讲，也要求相关设备具备明显的耐磨损性，这样不仅能为牵引供电系统安全稳定运行提供更加可靠的保障，而且也能在很大程度上增加供电系统的使用时间。

2城市轨道交通牵引供电的电力技术分析

2.1柔性接触网

在城市轨道交通供电系统的布置当中，柔性接触网是应用最为广泛的方式，柔性接触网的布置方式以简单悬挂或者链形悬挂为主。简单悬挂与链形悬挂相对比来讲，简单悬挂更加方便，再加上结构简单、支柱高度低等优势，其更加适宜应用在轻轨与无轨电车供电系统建设中。针对简单悬挂方式的缺点来讲，受到其跨度小的影响，再加上其存在悬挂硬点，从而不可避免的会增加出现上下震荡问题的概率。而针对链形悬挂方式来讲，主要是通过悬索进行连接，在连接的过程中，势必要做到承力线和导线连接的合理性，在链形悬挂方式跨度大、速度快的影响下，其并不会出现简单悬挂方式所存在的问题。除此之外，链形悬挂方式无论是在电气化铁路，还是在地铁系统运行中，都有着良好的应用效果，并且也能为整个牵引供电系统的供电功能提供保障。

2.2刚性接触网

在城市轨道交通牵引供电系统中应用刚性接触网，能使得牵引供电系统应用效果更为明显。针对刚性接触网来讲，其是将硬质金属条替代传统导线，以此来提升悬挂效果。经实践表明，刚性接触网不仅应用优势更加显著，而且通过接触面积的扩大，也能有效改善或者解决传统城市轨道交通牵引供电系统中存在的缺陷。众所周知，大部分城市内部轨道交通系统普遍是由下至上，这种转换方式能最大程度彰显出刚性接触网的应用优势，做到无缝衔接的同时，也并不需要对其进行更换。除此之外，通常情况下，刚性接触网结构布置方式是以集电弓方法为主，有效避免传统接触网应用阶段所存在的一些问题，其中最为有效的就是规避了脱落问题，使得接触网的实际应用更加安全可靠。

2.3第三轨

针对第三轨来讲，其是由接触轨、防爬器、端部弯头、接触轨头等组合而成的供电网络，第三轨供电材质是以钢铝复合型材料为主，钢铝复合型材料的导电性能较为明显，不仅能逐渐降低牵引网建设阶段的电能损耗，而且也并不需要在轨道沿线安装馈电电缆，对于建设成本也能进行严格把控。针对第三轨结构组成中的接触轨接头来讲，是由正常接头和温度伸缩接头组合而成的。在正常接头安装的过程中，要利用铝制鱼尾板进行固定，并将支持点距离控制在0.6米以上。针对温度伸缩接头来讲，通过温度伸缩接头的合理利用，不仅能有效把控温度变化，而且也能对接触轨伸缩性进行更加合理的调控。除此之外，第三轨组成结构并不复杂，仅可利用少量资金，便能完成具体安装与维护工作，并且自然天气要素等也不会对其造成较为严重的影响，即便是在小尺寸隧道的应用中，也有较为明显的应用成效。

总结：

随着社会的发展，时代的进步，国内各城市发展交通压力越来越大，很多城市逐渐扩大了轨道交通线路建设，在此背景下，虽然方便了城市居民的交通出行，但也为城市轨道供电系统应用带来更大的挑战。针对一些人流量较大的城市来讲，供电系统要满足交通高峰时间段的供电需求。因此，在城市轨道交通系统建设的过程中，业内人士还要加大研究力度，达到降低城市交通发展压力的目的。

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