论文部分内容阅读
摘 要：城市轨道交通是一种新型的交通方式，得到了更多的应用。在城市轨道交通牵引供电系统中，包含着直流供电以及交流供电两种。通过使用基于接触网的供电网络技术、基于第三轨的供电技术等电力技术，使城市交通牵引供电系统的运行更加安全，耗能更低，电能传输的效率更高。
关键词：城市轨道交通；牵引供电；电力技术
中图分类号：U223 文献标识码：A
1城市轨道交通牵引供电系统分析
1.1城市轨道交通牵引交流供电系统
与城市轨道交通牵引直流供电系统不同，城市轨道交通牵引交流供电系统在搭建中使用的是单向连接的方式。将两台变压器同时安装在变电站内，并使用双绕组的单项变压。这样的搭建方式能够使得整个结构呈现出开口的三角形。低压端口位于接地一侧，高压端口在电网接入端，其他的端口则要与牵引母线进行连接。在进行城市轨道交通牵引交流供电系统的建设中，降压系统要设置在供电系统的终端以及线路的区间，这样的设置能够为城市轨道交通牵引交流供电系统的正常运行提供保障，尤其是对于线路中的照明系统的工作进行了更好的保护。城市轨道交通牵引交流供电系统系统上的设备都要具有较强的耐磨性，使得供电系统能够更好的抵御运行中较大的瞬间接触压力。
1.2直流制牵引供电
就我国目前阶段的供电方式来说，大部分的城市为了保障为人们的日常工作和生活提供稳定的电流和电压，都会在城市的变电站、牵引网、接触网的安置和运行过程中，采取 1500V 直流电的供电方式。而双轨道交通牵引作为一种对用电需求更高的城市轨道交通方式，需要在实际的运行过程中采取两边都供电的模式，这一模式的采用是为了防止当一边的供电系统出现故障时，另一边的供电系统能够接替进行工作，从而保障城市轨道交通的正常运行，不会造成城市交通故障，对使用者也是一种保障。此外，还会辅助以直流牵引供电网的保护，借助杂散电流的保护方法，将使用的电能、电压、电能等均匀地分配到每一个运输网络，从而保证每一个用电器都能够保持正常的工作，而且对于长距离的运输线路来说，也具有一定的保障作用，不会由于线路过长而出现故障。另外，城市轨道交通的自身变电模式的应用，会缩短供电的距离，从而增加了工程的经济资源损耗，这也说明这种直流制的牵引供系统不适合在大面的城市轨道交通中进行建设。
2城市轨道交通牵引供电的电力技术分析
2.1基于接触网的供电网络技术
接触网是城市轨道交通中较为常见的一种供电网络。通常情况下，接触网中会有导线的一个电极，利用集电装置和金属轮轨完成电流的回流。但也有存在两根导线的情况。如果城市轨道交通建设中使用的是无轨电车这样的胶轮系统，则必须要利用两个集电杆完成取电工作。接触网有两种类型：柔性接触网以及刚性接触网。第一，柔性接触网。这种接触网只能完成电力传输的工作，并没有承力的作用。所以在使用中，会存在上下振荡的现象。柔性接触网结合链型悬挂能够实现跨度的增加，被广泛应用于长距离且速度高的城市轨道交通中。第二，刚性接触网。刚性接触网解决了柔性接触网中无法承力的缺陷，在城市轨道交通的地上线路与地下线路的转换中，刚性接触网能够实现线路的无缝对接。
2.2直流牵引供电系统的绝缘技术
对于城市轨道交通牵引直流供电系统的绝缘保护是十分重要的，在城市轨道交通牵引直流供电系统运行中，存在着严重的迷流的问题。针对这样的情况，可以将牵引直流供电系统中的直流负极与正极设置其绝缘保护系统。如果将系统中的直流负极进行了接地处理，则会使得直流电源的负极产生迷流回路的概率增加，会对城市轨道交通整个系统的运行都造成一定的影响。
3牵引供电系统的内部构成
3.1供电方式
地铁供电方式。地铁作为一种尤为常见的城市轨道交通方式，在运行的过程中一般是采用双边供电的形式，其中一段牵引网是由其左右两侧牵引变电所共同负担，从而减少了牵引网上电压的损失。在这样的基础上，为了有效减少管理变电对于整个城市电网的影响，在现在这个地铁已经很普遍的社会交通行业中，广泛应用集中供电的方式能够保障整个城市轨道交通发展的稳定性，对社会秩序的维持也具有一定的关键作用。
3.2接触网
首先对于接触网来说，这是一种架空性的网状结构，又可以被称为架空接触网、架空电缆和高架电缆。必须认识到的是，在城市轨道交通系统的共同运行中，这是一种很常见的供电网络方式，而且在实际的工作过程中仅仅只借助了导线的一个电机和金属轮轨来说实现电流的回流。根据其使用性能和构成的不同，又可以分为柔性接触网和刚性接触网两种。（1）柔性接触网。在柔性接触网的实际使用工程中，由于是借助了导线的性能进行工作，使得支撑点所承受的负荷比较少，就在城市无轨电车、城市轻轨的使用过程中得到了尤为广泛的应用。但是这样的模式使得悬挂点的硬度较大，整体的跨度较小，就会在实际的工作过程中产生轻微的震荡，从而不能将其应用在高速铁路的运行中，整个应用的局限性相对来说比较大一些。（2）刚性接触网。刚性接触网则是在力学结构的发展下衍生出来的，主要是利用硬质的金属条来取代传统的软质的导线实现刚性悬挂，在实际使用的过程中，是不需要进行列车或者轨道的更换，而且大量的使用集电弓，能够有效提升整体的运行速度。
结束语
随着科学技术的进步和经济水平的发展，我国的城市轨道交通得到了明显的提升和推进，对于城市轨道交通来说，供电功能是尤为重要的一个问题。而城市轨道交通牵引供电系统是通过牵引网络进行电流的输送，为地铁、轻轨、电动机车提供电量，从而保证整个交通运输行业工作的稳定性。只有研究清楚城市轨道交通牵引供电的工作流程和电力技术的发展，才能够有效促进交通行业的建设和进步。综上所述，以上内容就是对城市轨道交通牵引供电及电力技术分析的论述。
参考文献
[1]王蛟，李小明.市域轨道交通供电制式研究[J].电气化铁道，2017，28（06）：59-61+67.
[2]胡蓉，闫兆辉.城市轨道交通牵引供电系统主接线设计分析[J].电子世界，2017（19）：76+78.
[3]陈丽娜，撖奥洋，于立涛，毕云帆，张智晟.城市轨道交通运行对城市电网谐波的影响研究[J].青岛大学学报（工程技术版），2017，32（03）：86-91.
[4]劉福宁，撖奥洋，于立涛，毕云帆，陈丽娜.地铁轨道交通牵引供电系统谐波抑制方案研究[J].通信电源技术，2017，34（04）：7-9+17.
[5]吴晗.城市轨道交通牵引供电系统再生制动仿真研究[D].中国矿业大学，2017.
（作者单位：重庆市轨道交通（集团）有限公司）
关键词：城市轨道交通；牵引供电；电力技术
中图分类号：U223 文献标识码：A
1城市轨道交通牵引供电系统分析
1.1城市轨道交通牵引交流供电系统
与城市轨道交通牵引直流供电系统不同，城市轨道交通牵引交流供电系统在搭建中使用的是单向连接的方式。将两台变压器同时安装在变电站内，并使用双绕组的单项变压。这样的搭建方式能够使得整个结构呈现出开口的三角形。低压端口位于接地一侧，高压端口在电网接入端，其他的端口则要与牵引母线进行连接。在进行城市轨道交通牵引交流供电系统的建设中，降压系统要设置在供电系统的终端以及线路的区间，这样的设置能够为城市轨道交通牵引交流供电系统的正常运行提供保障，尤其是对于线路中的照明系统的工作进行了更好的保护。城市轨道交通牵引交流供电系统系统上的设备都要具有较强的耐磨性，使得供电系统能够更好的抵御运行中较大的瞬间接触压力。
1.2直流制牵引供电
就我国目前阶段的供电方式来说，大部分的城市为了保障为人们的日常工作和生活提供稳定的电流和电压，都会在城市的变电站、牵引网、接触网的安置和运行过程中，采取 1500V 直流电的供电方式。而双轨道交通牵引作为一种对用电需求更高的城市轨道交通方式，需要在实际的运行过程中采取两边都供电的模式，这一模式的采用是为了防止当一边的供电系统出现故障时，另一边的供电系统能够接替进行工作，从而保障城市轨道交通的正常运行，不会造成城市交通故障，对使用者也是一种保障。此外，还会辅助以直流牵引供电网的保护，借助杂散电流的保护方法，将使用的电能、电压、电能等均匀地分配到每一个运输网络，从而保证每一个用电器都能够保持正常的工作，而且对于长距离的运输线路来说，也具有一定的保障作用，不会由于线路过长而出现故障。另外，城市轨道交通的自身变电模式的应用，会缩短供电的距离，从而增加了工程的经济资源损耗，这也说明这种直流制的牵引供系统不适合在大面的城市轨道交通中进行建设。
2城市轨道交通牵引供电的电力技术分析
2.1基于接触网的供电网络技术
接触网是城市轨道交通中较为常见的一种供电网络。通常情况下，接触网中会有导线的一个电极，利用集电装置和金属轮轨完成电流的回流。但也有存在两根导线的情况。如果城市轨道交通建设中使用的是无轨电车这样的胶轮系统，则必须要利用两个集电杆完成取电工作。接触网有两种类型：柔性接触网以及刚性接触网。第一，柔性接触网。这种接触网只能完成电力传输的工作，并没有承力的作用。所以在使用中，会存在上下振荡的现象。柔性接触网结合链型悬挂能够实现跨度的增加，被广泛应用于长距离且速度高的城市轨道交通中。第二，刚性接触网。刚性接触网解决了柔性接触网中无法承力的缺陷，在城市轨道交通的地上线路与地下线路的转换中，刚性接触网能够实现线路的无缝对接。
2.2直流牵引供电系统的绝缘技术
对于城市轨道交通牵引直流供电系统的绝缘保护是十分重要的，在城市轨道交通牵引直流供电系统运行中，存在着严重的迷流的问题。针对这样的情况，可以将牵引直流供电系统中的直流负极与正极设置其绝缘保护系统。如果将系统中的直流负极进行了接地处理，则会使得直流电源的负极产生迷流回路的概率增加，会对城市轨道交通整个系统的运行都造成一定的影响。
3牵引供电系统的内部构成
3.1供电方式
地铁供电方式。地铁作为一种尤为常见的城市轨道交通方式，在运行的过程中一般是采用双边供电的形式，其中一段牵引网是由其左右两侧牵引变电所共同负担，从而减少了牵引网上电压的损失。在这样的基础上，为了有效减少管理变电对于整个城市电网的影响，在现在这个地铁已经很普遍的社会交通行业中，广泛应用集中供电的方式能够保障整个城市轨道交通发展的稳定性，对社会秩序的维持也具有一定的关键作用。
3.2接触网
首先对于接触网来说，这是一种架空性的网状结构，又可以被称为架空接触网、架空电缆和高架电缆。必须认识到的是，在城市轨道交通系统的共同运行中，这是一种很常见的供电网络方式，而且在实际的工作过程中仅仅只借助了导线的一个电机和金属轮轨来说实现电流的回流。根据其使用性能和构成的不同，又可以分为柔性接触网和刚性接触网两种。（1）柔性接触网。在柔性接触网的实际使用工程中，由于是借助了导线的性能进行工作，使得支撑点所承受的负荷比较少，就在城市无轨电车、城市轻轨的使用过程中得到了尤为广泛的应用。但是这样的模式使得悬挂点的硬度较大，整体的跨度较小，就会在实际的工作过程中产生轻微的震荡，从而不能将其应用在高速铁路的运行中，整个应用的局限性相对来说比较大一些。（2）刚性接触网。刚性接触网则是在力学结构的发展下衍生出来的，主要是利用硬质的金属条来取代传统的软质的导线实现刚性悬挂，在实际使用的过程中，是不需要进行列车或者轨道的更换，而且大量的使用集电弓，能够有效提升整体的运行速度。
结束语
随着科学技术的进步和经济水平的发展，我国的城市轨道交通得到了明显的提升和推进，对于城市轨道交通来说，供电功能是尤为重要的一个问题。而城市轨道交通牵引供电系统是通过牵引网络进行电流的输送，为地铁、轻轨、电动机车提供电量，从而保证整个交通运输行业工作的稳定性。只有研究清楚城市轨道交通牵引供电的工作流程和电力技术的发展，才能够有效促进交通行业的建设和进步。综上所述，以上内容就是对城市轨道交通牵引供电及电力技术分析的论述。
参考文献
[1]王蛟，李小明.市域轨道交通供电制式研究[J].电气化铁道，2017，28（06）：59-61+67.
[2]胡蓉，闫兆辉.城市轨道交通牵引供电系统主接线设计分析[J].电子世界，2017（19）：76+78.
[3]陈丽娜，撖奥洋，于立涛，毕云帆，张智晟.城市轨道交通运行对城市电网谐波的影响研究[J].青岛大学学报（工程技术版），2017，32（03）：86-91.
[4]劉福宁，撖奥洋，于立涛，毕云帆，陈丽娜.地铁轨道交通牵引供电系统谐波抑制方案研究[J].通信电源技术，2017，34（04）：7-9+17.
[5]吴晗.城市轨道交通牵引供电系统再生制动仿真研究[D].中国矿业大学，2017.
（作者单位：重庆市轨道交通（集团）有限公司）