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[摘 要]随着我国经济的飞速发展和城市建设进程的加快，作为一种新兴的新型交通工具，城市轨道交通与汽车、公交车等交通方式有着迥然不同的特点与优势。例如噪声低、污染低，不会产生交通拥堵等。特别是人口数量较多且交通特别拥堵的城市，尤其需要城市轨道交通，而也正是在这样的城市里，城市轨道交通才能够将自身作用充分体现出来。可以说，城市轨道交通如今已经成为城市交通网非常重要的组成部分，在缓解城市交通压力方面做出了重要贡献。由此可见，研究探讨城市轨道交通牵引供电及电力技术具有尤为重要的意义和作用。
[关键词]城市轨道交通；牵引供电系统；接触网；第三轨
中图分类号：U223 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0203-01
1城市轨道交通牵引供电系统
当前国内外基本上采用的轨道交通牵引供电系统的类型主要为交流25千伏以及直流1500 伏两种形式，现时期也逐渐选用将这两种供电制式进行联络的办法，将其称之为双制式供电体系。牵引供电体系首要就是为了给电动机车以及轻轨和地铁供应用电，运用牵引网络结束电流的运送。该体系是对电流输出办法以及强度和供电类型的一种集结。城市轨道交通供电体系关于咱们的安全出行有着直接的影响。因而当时逐渐致使要害注重。以下主要就是牵引供电系统当中的直流以及交流制进行分析和探讨。
1.1直流制
城市轨道交通变电以及接触网的用电主要采用的就是直流1500 V的供电方法。这种供电方式主要采用的就是双边供电方式，在这当中，若是线路出现相应的故障，在此基础上就需要加强对于大双边供电方式有效应用，使得其能够在一定意义上实现跨区域供电。除此之外，对于直流特供电当中由于其主要采用的是杂散电流，因此对于电流能够很好的进行分散输送，并且还能够有效的实现远距离传输。然而因为其自身的变电模式，造成其供电距离也比较短，这样就需要增加相关的投资设备，并且该系统的传输速率也非常低。因此，这种系统没有很好的优势。
1.2交流制
对于交流制式的牵引供电系统，其主要采用的是25 千伏特的交流电实施传输，牵引变电大部分采用的主要就是单向的“电压—电压”相接方式，变电所都装配了两部变压器，对于这两部变压器基本上运用的首要即是双绕组的单相变压办法，其结合起来就组成了开口的三角结构，在这傍边其所接入的电网端口首要即是高压侧傍边的两个开端口和一个公共的端口，接地的一端是低压侧的公共端，其他的两个端口其分别和牵引侧母线施行联接。相对于降压体系来讲，除了终端结束降压往后，在线路的区间也进行了加压体系的设置，然后便于区间之间照明运用。在这当中主要是因为系统在长期都是处在动态状态，因此其接触压力也很大，所以这种方式对于设备的磨耗要求进行提升。
2接触网
2.1接触网概述
接触网又被称之为架空接触网、架空电缆、高架电缆，在城市轨道交通系统中，是常用的供电网络方式之一，另一种为第三轨供电。接触网仅有导线的一个电极，在集电装置取电之后，电力机车再通过金属轮轨实现电流的回流。如果是使用胶轮的系统（比如无轨电车），则接触网会有两根导线，这两根导线互不接触，主要通过两个集电杆实现取电。按悬挂类型的不同，接触网大致分为链形悬挂、简单悬挂、刚性悬挂三种。其中链形悬挂、简单悬挂均属于柔性悬挂，因此接触网也可以分为柔性、刚性接触网两种。
2.2柔性接触网
简单悬挂没有承力线，只有导线，优点是支柱高度低，结构简单，在支撐点所承受的负荷比较轻，所以在无轨电车、城市轻轨中，简单悬挂得到了广泛的使用。简单悬挂的缺点是悬挂点有硬点，跨度小，在运行过程中，导线会存在上下振荡的情况，因此无法用于高速铁路。链形悬挂则是用悬索将承力线与导线两者连接了起来，解决了在简单悬挂中存在的有硬点、跨度小两个问题。因此在大跨度、高速度、长距离的电气化铁路中，链形悬挂得到了大量使用。而在城市地铁中，如果使用链形悬挂，则运行速度甚至可以达到120km/h以上。
2.3刚性接触网
刚性悬挂则是用硬质的金属条来取代传统的软质的导线这一新型悬挂方式。伴随结构力学和材料科学的发展，刚性悬挂实现了对第三轨供电的接触面积大这一优点的利用，较好地克服了因钢轨过重而导致无法悬挂这一缺点。当城市轨道交通从地上线路开到地下线路的时候，直接与刚性悬挂的线路实现无缝对接，并不需要再次更换机车。此外，刚性悬挂由于使用集电弓，因此并不会出现使用集电靴容易脱落这一缺点，从而使运行速度变得更高。
3第三轨的组成及特点
3.1第三轨的组成
第三轨主要由接触轨、接触轨接头、端部弯头、防爬器和安装底座组成。①接触轨：主要采用钢铝复合轨，其特点主要是磨耗小、重量轻、导电率高、电能损耗低。②接触轨接头：通常分为温度伸缩接头、正常接头两种。其中温度伸缩接头是为了克服因接触轨随环境温度的变化而产生的伸缩。正常接头使用铝制鱼尾板对各段导电轨进行固定，并且不会预留温度伸缩缝，但是要求支持点与接头的距离不能小于600mm。③端部弯头：为了确保集电靴可以实现对接触断轨处的顺利平滑通过。④防爬器：为了对接触轨自由伸缩段的膨胀伸缩量予以限制。⑤安装底座：通常采用绝缘式整体安装底座，并安装在轨枕或轨道整体道床上。
3.2第三轨的特点
第三轨由于使用的是钢铝复合接触轨，具有较高导电性能、单位电阻小，因此可以使得牵引网的电能损耗显著降低，也不用再在沿线额外敷设馈电电缆，使得运营成本大大节约。此外，接触轨由于是复合材质，因此还具有耐磨损、耐腐蚀、重量轻等特点，较小的维护量使得维护成本大大降低，而且由于第三轨是安装在走行轨旁边，因此并不会对铁路周围的景观产生较大影响。电力机车集电靴与钢铝复合接触轨之间的接触面由于是不锈钢层，所以还具有较长的使用寿命。
4城市轨道交通直流牵引供电系统漏电保护技术
根据相关的研究分析，城市轨道交通直流牵引供电系统中漏电保护技术主要有3 个方面：（1）在城市轨道车站中建设相关的接地轨，桥体通过和接地轨的连接能够帮助直流供电系统良好的接地得到实现，当轨道交通进入到车站之后，能够做到良好的接地，从而释放出在内运行过程中产生的大量的电荷，对轨道交通的相关设备和乘客的人身安全进行保障；（2）把接地轨架设到城市轨道交通的全程，这种供电系统漏电保护技术能够让轨道交通运行的全过程都处于接地的状态，这样轨道交通不易在运行的过程中产生静电电荷，是对轨道列车最全面最可靠的保护；（3）把负极轨和轨道车体进行连接，然后把负极轨设置到牵引变电所的接地的地方。这种直流牵引供电系统漏电保护技术不仅能够防止列车在运行的时候积累静电电荷，而且还节省了接地轨的建设。但是这种技术对列车的保护装置和电气绝缘有着很高的要求。
结语
综上所述，对于城市轨道交通供电的技术来讲其综合性程度很高，因此需要相关人员从多个方面加强重视，在实际的实施中，技术人员需要树立良好的责任意识，从自身做起，确保供电设备能够高效运行，保证供电的安全性以及稳定性，以此来将城市轨道交通电气运行的实际效率进行提升。
参考文献
[1]王宏宇.城市轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术[J].山东工业技术，2017（1）.
[2]郑琼林，杨晓峰，游小杰.城市轨道交通直流自耦变压器牵引供电系统[J].都市快轨交通，2016（3）.
[关键词]城市轨道交通；牵引供电系统；接触网；第三轨
中图分类号：U223 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0203-01
1城市轨道交通牵引供电系统
当前国内外基本上采用的轨道交通牵引供电系统的类型主要为交流25千伏以及直流1500 伏两种形式，现时期也逐渐选用将这两种供电制式进行联络的办法，将其称之为双制式供电体系。牵引供电体系首要就是为了给电动机车以及轻轨和地铁供应用电，运用牵引网络结束电流的运送。该体系是对电流输出办法以及强度和供电类型的一种集结。城市轨道交通供电体系关于咱们的安全出行有着直接的影响。因而当时逐渐致使要害注重。以下主要就是牵引供电系统当中的直流以及交流制进行分析和探讨。
1.1直流制
城市轨道交通变电以及接触网的用电主要采用的就是直流1500 V的供电方法。这种供电方式主要采用的就是双边供电方式，在这当中，若是线路出现相应的故障，在此基础上就需要加强对于大双边供电方式有效应用，使得其能够在一定意义上实现跨区域供电。除此之外，对于直流特供电当中由于其主要采用的是杂散电流，因此对于电流能够很好的进行分散输送，并且还能够有效的实现远距离传输。然而因为其自身的变电模式，造成其供电距离也比较短，这样就需要增加相关的投资设备，并且该系统的传输速率也非常低。因此，这种系统没有很好的优势。
1.2交流制
对于交流制式的牵引供电系统，其主要采用的是25 千伏特的交流电实施传输，牵引变电大部分采用的主要就是单向的“电压—电压”相接方式，变电所都装配了两部变压器，对于这两部变压器基本上运用的首要即是双绕组的单相变压办法，其结合起来就组成了开口的三角结构，在这傍边其所接入的电网端口首要即是高压侧傍边的两个开端口和一个公共的端口，接地的一端是低压侧的公共端，其他的两个端口其分别和牵引侧母线施行联接。相对于降压体系来讲，除了终端结束降压往后，在线路的区间也进行了加压体系的设置，然后便于区间之间照明运用。在这当中主要是因为系统在长期都是处在动态状态，因此其接触压力也很大，所以这种方式对于设备的磨耗要求进行提升。
2接触网
2.1接触网概述
接触网又被称之为架空接触网、架空电缆、高架电缆，在城市轨道交通系统中，是常用的供电网络方式之一，另一种为第三轨供电。接触网仅有导线的一个电极，在集电装置取电之后，电力机车再通过金属轮轨实现电流的回流。如果是使用胶轮的系统（比如无轨电车），则接触网会有两根导线，这两根导线互不接触，主要通过两个集电杆实现取电。按悬挂类型的不同，接触网大致分为链形悬挂、简单悬挂、刚性悬挂三种。其中链形悬挂、简单悬挂均属于柔性悬挂，因此接触网也可以分为柔性、刚性接触网两种。
2.2柔性接触网
简单悬挂没有承力线，只有导线，优点是支柱高度低，结构简单，在支撐点所承受的负荷比较轻，所以在无轨电车、城市轻轨中，简单悬挂得到了广泛的使用。简单悬挂的缺点是悬挂点有硬点，跨度小，在运行过程中，导线会存在上下振荡的情况，因此无法用于高速铁路。链形悬挂则是用悬索将承力线与导线两者连接了起来，解决了在简单悬挂中存在的有硬点、跨度小两个问题。因此在大跨度、高速度、长距离的电气化铁路中，链形悬挂得到了大量使用。而在城市地铁中，如果使用链形悬挂，则运行速度甚至可以达到120km/h以上。
2.3刚性接触网
刚性悬挂则是用硬质的金属条来取代传统的软质的导线这一新型悬挂方式。伴随结构力学和材料科学的发展，刚性悬挂实现了对第三轨供电的接触面积大这一优点的利用，较好地克服了因钢轨过重而导致无法悬挂这一缺点。当城市轨道交通从地上线路开到地下线路的时候，直接与刚性悬挂的线路实现无缝对接，并不需要再次更换机车。此外，刚性悬挂由于使用集电弓，因此并不会出现使用集电靴容易脱落这一缺点，从而使运行速度变得更高。
3第三轨的组成及特点
3.1第三轨的组成
第三轨主要由接触轨、接触轨接头、端部弯头、防爬器和安装底座组成。①接触轨：主要采用钢铝复合轨，其特点主要是磨耗小、重量轻、导电率高、电能损耗低。②接触轨接头：通常分为温度伸缩接头、正常接头两种。其中温度伸缩接头是为了克服因接触轨随环境温度的变化而产生的伸缩。正常接头使用铝制鱼尾板对各段导电轨进行固定，并且不会预留温度伸缩缝，但是要求支持点与接头的距离不能小于600mm。③端部弯头：为了确保集电靴可以实现对接触断轨处的顺利平滑通过。④防爬器：为了对接触轨自由伸缩段的膨胀伸缩量予以限制。⑤安装底座：通常采用绝缘式整体安装底座，并安装在轨枕或轨道整体道床上。
3.2第三轨的特点
第三轨由于使用的是钢铝复合接触轨，具有较高导电性能、单位电阻小，因此可以使得牵引网的电能损耗显著降低，也不用再在沿线额外敷设馈电电缆，使得运营成本大大节约。此外，接触轨由于是复合材质，因此还具有耐磨损、耐腐蚀、重量轻等特点，较小的维护量使得维护成本大大降低，而且由于第三轨是安装在走行轨旁边，因此并不会对铁路周围的景观产生较大影响。电力机车集电靴与钢铝复合接触轨之间的接触面由于是不锈钢层，所以还具有较长的使用寿命。
4城市轨道交通直流牵引供电系统漏电保护技术
根据相关的研究分析，城市轨道交通直流牵引供电系统中漏电保护技术主要有3 个方面：（1）在城市轨道车站中建设相关的接地轨，桥体通过和接地轨的连接能够帮助直流供电系统良好的接地得到实现，当轨道交通进入到车站之后，能够做到良好的接地，从而释放出在内运行过程中产生的大量的电荷，对轨道交通的相关设备和乘客的人身安全进行保障；（2）把接地轨架设到城市轨道交通的全程，这种供电系统漏电保护技术能够让轨道交通运行的全过程都处于接地的状态，这样轨道交通不易在运行的过程中产生静电电荷，是对轨道列车最全面最可靠的保护；（3）把负极轨和轨道车体进行连接，然后把负极轨设置到牵引变电所的接地的地方。这种直流牵引供电系统漏电保护技术不仅能够防止列车在运行的时候积累静电电荷，而且还节省了接地轨的建设。但是这种技术对列车的保护装置和电气绝缘有着很高的要求。
结语
综上所述，对于城市轨道交通供电的技术来讲其综合性程度很高，因此需要相关人员从多个方面加强重视，在实际的实施中，技术人员需要树立良好的责任意识，从自身做起，确保供电设备能够高效运行，保证供电的安全性以及稳定性，以此来将城市轨道交通电气运行的实际效率进行提升。
参考文献
[1]王宏宇.城市轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术[J].山东工业技术，2017（1）.
[2]郑琼林，杨晓峰，游小杰.城市轨道交通直流自耦变压器牵引供电系统[J].都市快轨交通，2016（3）.