城市轨道交通牵引供电系统关键技术分析

城市轨道交通牵引供电系统关键技术分析

杨钊

610115199310232777 南宁轨道交通运营有限公司 ，广西  南宁 530000

摘要：近年来，轨道交通的运输规模不断增加，给人们的出行带来更加便捷的体验的同时，也引起了很多人的担忧。因为交通运输规模的增加必然会导致车辆流动量的增加，这也给城市轨道交通牵引供电系统带来了全新的挑战。这需要不断引进新的技术，不断消化吸收，努力进行创新和再创新，同时对轨道交通建设的标准与质量的认识也不断提高，对于其关键技术进行研究是有必要的。

关键词：轨道交通；牵引供电系统；关键技术

1地铁牵引供电系统的基本构成

1.1地铁车辆供电系统构成

为了保证地铁的稳定运行，有必要对地铁供电系统进行控制。其主要功能是为地铁及其电气设备供电。地铁供电系统可分为高压地铁供电和地铁内部供电。高压电源可直接使用市政用电。在供电过程中，通常采用混合供电、分散供电和集中供电。地铁内部电源分为照明电源和牵引电源。牵引供电中，高压交流电源主要转换为地铁运营所需的低压直流电源。然后通过馈线送至地铁接触网。当地铁需要电力时，它将直接从接触网获得所需电力。在地铁照明供电系统中，不仅有照明电源，还有给水泵和风机电源。该供电系统主要由配电线路和降压变电站组成。

1.2地铁车辆牵引供电系统组成

目前，地铁牵引供电系统主要由牵引网和牵引变电站两部分组成。整个供电系统主要采用直流供电方式。在牵引变电站的选址和容量计算过程中，需要考虑地铁运营高峰期的车辆密度和地铁类型。其中，牵引变电所的容量必须合理满足所需功率，运营必须足够方便，以满足地铁运营高峰期的具体要求。地铁运营期间，整个牵引供电系统需要承受较大的负荷。如果牵引变电所在地铁运营过程中发生故障，相邻变电所也可以通过过载保证地铁的正常运营。牵引网是指铺设在地铁运营线路周围的相关供电设备。牵引网分为两部分：正接触网供电和负轨道电路。供电过程中使用的主要方法是供电网络和供电轨。使用时，需要根据地铁线路运营的具体情况进行选择，以提高地铁运营的稳定性。

2城市轨道交通牵引供电系统关键技术

2.1牵引供电系统优化

人防门区间方向过渡支架，施工蓝图中不会体现此处的具体做法，此处的电缆不仅有供电专业的，也有机电专业的线缆，经常在此处位置形成线缆的交叉重叠，严重的影响观感质量。根据现场实际情况制作出一种适用于此处的过渡爬架，使用前后两层设置，将环网高压电缆与控制电缆分开，都有对应的层面，将过渡的爬架改为斜面，可以不用在承接处进行专门的防护处理。

环网电缆在过轨通道下引位置应满足弯曲半径，为了避免环网电缆与支架的棱角相碰触，将过轨通道下引位置的支架使用绝缘垫加热缩护套的方式进行保护，对环网电缆长期运营提供有效保障。

变电所设备内进行定制防火封堵外框，统一高度，对于防火封堵的方式及成品可以做到每站每种设备的统一性，制作铝制专用模具，在模具框体填充防火泥。铝框使用简易闭合方式，闭合处使用内部卡扣闭锁，此方法可以将所内设备的防火封堵在满足功能的条件下达到统一美观的程度。

2.2能馈式牵引供电系统

1）牵引回馈功能特性分析其原理是在直流侧和交流侧之间安装一个大功率逆变器，将制动能量反馈回交流侧。其本质是一种具有高度安全性，且高功率、低谐波的能量收集与回馈装置。由于现有二极管整流单元的输出电压原则上难以控制，因此在地铁运行过程中，电源电压会根据乘客人数和移动速度的差异而大幅波动。

2）无功补偿策略在地铁牵引系统当中无偿补偿是当前需要重点研究的内容，其研究的主要目的是依据整个系统的概况以及特点来对牵引系统进行简化，从而有效实现数据采集的功能以及指令传输的功能，对无功补偿当中存在的不足进行有效的改进。由于通过高压网络中的无功功率能够看到相应的规律，地电容在比较大的状况下需要根据状况进行无功补偿动作。

3.3信息化技术与牵引供电系统相结合的应用

BIM技术用于加深安装在该段的隔离开关。深化的目的是根据隧道结构、设备安装高度和各种电缆的物理尺寸，采用BIM一对一建模，在有限的安装平面上合理布置一、二次电缆路径，形成平面布置图。箱体内增加二次电缆走线专用支架，优化弱电支架结构，增加容量和安全距离，直线平行过渡，弱电支架与商业泄漏电缆一起安装，减少局部成整体，优化空间，明确隔离上部泄漏电缆的安装范围，满足隔离开关电源电缆进线与馈线的距离，减少空间冲突。

供电设备进场时，作业路径需通过机电二次砌筑和综合吊装支架。为防止相关专业安装的成品影响供电设备的正常运输。利用BIM技术，参考相关图纸提前模拟各站的运输路径，设备进入房间后，将受影响的成品安装在路径上，避免返工。

根据各车站的土建结构，采用BIM技术合理规划夹层电缆路径，使后期的检查和维护更加方便、通畅。不同截面的电缆数量应设计电缆支架，以节省层间空间。采用电缆固定卡、网桥等新材料，使铺设效果更具创意和艺术性。由于层间空间有限，部分地区交直流电缆敷设在同一支架上。为使系统运行更加稳定、安全，交直流电缆分层敷设。

虚拟现实仿真技术在牵引供电系统施工交底中的应用，首先，根据施工过程，充分展示整个施工过程，使施工人员能够系统地了解施工技术、安全、质量等知识，并增强操作员的直观印象。虚拟场景直接模拟现场工况，将现场的各种约束和约束集成到仿真场景中，通过虚拟施工环境中的人机交互，训练人员完成变电站施工的主要操作，加快施工技术的掌握，提高了安全运行能力。通过独立的虚拟漫游，可以全方位、多角度观察施工过程，使技术交底人员能够全面控制施工过程中相关设备的状态，增强对施工全局的控制能力。

施工前，项目工程师由施工队进行集中的三维模型施工技术交底。同时，现场粘贴带有三维技术交底内容链接的二维代码，施工人员随时扫描代码，获取施工技术交底内容。所谓扫码交底，是指二维码与三维模型的交互式施工技术交底，是一种管理创新，即利用手持移动终端和PC终端在施工现场扫描二维码，查询包括三维模型在内的技术交底内容。在施工过程中，根据相关工艺标准，形成适合本项目的施工工艺内容和相关样板资料，并将形成的施工工艺上传到网络，制作成链接网站的二维码，现场粘贴二维码施工工艺标准导板。

根据BIM技术施工管理平台的存储功能，可以存储整个施工过程的各种信息，如劳动力、材料和机械的配置、实际消耗、计划进度与实际进度的差异、技术数据、各种统计数据等，并可自动生成各种施工报告。使用BIM技术，可以在线输入施工过程中某一材料或产品的信息（如设备证书），并立即发送给监理单位和其他方进行审查。产品或材料的现场应用也可以上传给各方在线审查，无需离线打印和手动复制。它可以节省资源，提高工作效率，也有助于解决类似隐蔽工程的实时监控问题。

结论

总而言之，随着我国经济的发展，城市轨道交通建设的规模也在不断增加，给人们的出行带来了更加便捷的体验。然而，随着城市轨道交通的发展，规模不断扩大，也给供电系统带来了极大的挑战，针对此情况，应当积极研究城市轨道交通直流牵引供电系统的关键技术，并且对其进行优化，及时调整和改进在供电系统运行中存在的问题，确保供电系统的稳定，进而保障城市轨道交通的顺利稳定运行，为人们出行提供便捷的同时，也能够有力的保障人们的出行安全。

参考文献：

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