城市軌道交通牽引供電及電力技術(shù)

吳孟達(dá)

【摘 ?要】為確保城市軌道交通供電系統(tǒng)及電力技術(shù)管理效果達(dá)到預(yù)期，建議相關(guān)工作人員應(yīng)主動(dòng)承擔(dān)自身的管理責(zé)任。立足于城市軌道交通供電系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀，對(duì)當(dāng)前運(yùn)行工作存在的弊端問(wèn)題，進(jìn)行及時(shí)治理與強(qiáng)化管理，從根本上解決城市軌道交通供電系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，提升我國(guó)城市軌道交通供電系統(tǒng)及電力技術(shù)管理水平。

【關(guān)鍵詞】城市軌道交通;牽引供電;電力技術(shù)

前言

城市軌道交通可視為城市電網(wǎng)的重要主體對(duì)象，在日常運(yùn)行過(guò)程中，通常會(huì)從城市電網(wǎng)中獲取大量電能，以作為供電系統(tǒng)的主要能源。城市軌道交通供電系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)組成方面，主要以電源系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)、動(dòng)照系統(tǒng)等組成。外部電源基本上可以視為城市軌道交通供電系統(tǒng)與城市電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互相連接的接口設(shè)施，可有效將電能從城市內(nèi)部引入供電系統(tǒng)中，為供電系統(tǒng)提供良好的動(dòng)力源泉。牽引供電系統(tǒng)主要為全線運(yùn)行的車(chē)輛提供電能，確保城市軌道交通供電運(yùn)行安全。動(dòng)照系統(tǒng)主要為城市軌道交通車(chē)輛提供照明設(shè)施，減少隱患問(wèn)題出現(xiàn)。城市軌道交通供電系統(tǒng)涉及的作用對(duì)象及流程較多，需要相關(guān)負(fù)責(zé)人員加以嚴(yán)格管理。

1城市軌道交通供電系統(tǒng)運(yùn)行方式分析

1.1集中式供電方式

集中式供電方式主要根據(jù)用電容量及供電線路長(zhǎng)度，對(duì)城市軌道交通線路涉及的外部供電內(nèi)容，提供專(zhuān)用的主降壓變電所。在具體設(shè)置過(guò)程中，各主變電需要設(shè)立兩路獨(dú)立的進(jìn)線電源，以確保供電過(guò)程的安全性、可靠性。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合城市軌道交通內(nèi)部供電系統(tǒng)需要的電壓等級(jí)，對(duì)當(dāng)前電壓進(jìn)行適當(dāng)降壓處理。根據(jù)應(yīng)用反饋情況，城市軌道交通供電系統(tǒng)通過(guò)合理利用集中式供電方式，可提升城市交通的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量與管理效率，可提高城市軌道交通車(chē)輛設(shè)施的運(yùn)行安全性、可靠性。集中式供電系統(tǒng)在獨(dú)立性方面表現(xiàn)較強(qiáng)，受到外界干擾的影響較少，因此，安全性與穩(wěn)定性表現(xiàn)較為突出。

1.2分散式供電方式

分散式供電主要指線路系統(tǒng)按照分散式原則從城市中壓網(wǎng)絡(luò)中引入多回路電源，并按照直接或間接的方式，將供電所間接的作為牽引變電所、降壓變電所，為外部提供良好的供電過(guò)程。結(jié)合以往的供電經(jīng)驗(yàn)，分散式供電無(wú)須設(shè)置主變電所，在投資成本方面表現(xiàn)較低，適用于城市軌道交通供電系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中。分散式供電方式主要從城市電網(wǎng)中壓引入應(yīng)用，供電質(zhì)量易被周?chē)用裼秒娪绊?，?dǎo)致整體供電質(zhì)量存在問(wèn)題。分散式供電方法涉及的成本費(fèi)用較少，運(yùn)營(yíng)管理較為復(fù)雜。在具體使用過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)城市軌道交通供電系統(tǒng)運(yùn)行需求進(jìn)行合理應(yīng)用。

1.3混合式供電形式

混合式供電為集中式供電與分散式供電方式的結(jié)合體，在具體應(yīng)用過(guò)程中，混合式供電方式主要以集中式供電方式為主，對(duì)個(gè)別地段運(yùn)行管理工作，可適當(dāng)引入城市電壓中壓作為補(bǔ)充供電方式進(jìn)行安全應(yīng)用。在正式應(yīng)用過(guò)程中，相關(guān)規(guī)劃人員應(yīng)立足于城市電網(wǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀及未來(lái)規(guī)劃需求。對(duì)城市軌道交通供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署，以確保供電質(zhì)量的可靠性、供電方案的靈活性。相關(guān)工作人員應(yīng)以牽引供電系統(tǒng)與動(dòng)力照明系統(tǒng)安全為主要目的，在供電方式的選擇上，相關(guān)工作人員應(yīng)結(jié)合城市軌道交通供電系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)況，選擇合適的供電方式進(jìn)行安全應(yīng)用。

2城市軌道交通牽引供電電力技術(shù)的分析研究

整個(gè)城市軌道交通經(jīng)營(yíng)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行離不開(kāi)電力技術(shù)的支撐。為此相關(guān)工作人員需要合理應(yīng)用電力技術(shù)，將電力技術(shù)擁有的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，從而確保整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行，提高工作效率。目前，在整個(gè)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)中，接觸網(wǎng)是不斷優(yōu)化改善供電網(wǎng)絡(luò)的重要途徑，在接觸網(wǎng)的應(yīng)用和部署中，最重要的是以下三種相關(guān)技術(shù)。

2.1剛性接觸網(wǎng)

采用硬質(zhì)的金屬條來(lái)代替之前較軟的導(dǎo)線的一種新興的懸掛方法就稱為剛性懸掛。隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的深入研究，發(fā)展剛性懸掛能夠?qū)⒌谌壒╇姷慕佑|面積大這一巨大優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，從而能夠?qū)撥夁^(guò)重不能懸掛的問(wèn)題得到較好的處理。在城市軌道交通中能夠?qū)⒌厣暇€路轉(zhuǎn)移到地下線路的過(guò)程中，與高架懸掛線路產(chǎn)生完美的銜接，從而不會(huì)要求更換機(jī)車(chē)。另外，由于在剛性懸掛中應(yīng)用集電弓的方式，因而集電靴脫落的這種問(wèn)題基本不會(huì)在剛性接觸網(wǎng)中發(fā)生，從而能夠大大提升工作速度。

2.2柔性接觸網(wǎng)

通常簡(jiǎn)單懸掛的形式中并不包含承力線，只存在著導(dǎo)線，這樣的優(yōu)勢(shì)是能夠支撐較高的高度，結(jié)構(gòu)方面也相對(duì)簡(jiǎn)單，在支撐點(diǎn)中并不需要承載過(guò)多的負(fù)荷。因此，簡(jiǎn)單懸掛在很大程度上是應(yīng)用在無(wú)軌電車(chē)以及城市輕軌中。即使在簡(jiǎn)單懸掛中也存在著很大的不足，它的缺陷主要是懸掛點(diǎn)包含硬點(diǎn)，跨度比較小，而且在操作過(guò)程中可能會(huì)由于導(dǎo)線的問(wèn)題出現(xiàn)搖晃擺動(dòng)的現(xiàn)象。正是由于雙線接觸網(wǎng)的這種局限，所以，它基本不能夠在高速鐵路中應(yīng)用。鏈型懸掛通過(guò)將懸索把承力線與導(dǎo)線直接聯(lián)系起來(lái)的方法巧妙地處理了簡(jiǎn)單懸掛中出現(xiàn)的跨度小以及用點(diǎn)弱的問(wèn)題，將鏈形懸掛應(yīng)用在城市地鐵中，使得地鐵的工作速度得到了較大的提升。

2.3第三軌技術(shù)

在城市軌道交通中，第三軌主要有接觸軌、接觸軌頭、防爬器、安裝底座以及端部彎頭六個(gè)部分組成。在接觸軌中主要是應(yīng)用鋼鋁復(fù)合軌，這樣能夠減少器材的損耗，同時(shí)它的重量較輕、導(dǎo)電率比較高、在應(yīng)用過(guò)程中損耗的電能較少。接觸軌頭分為溫度伸縮接頭以及正常接頭兩種不同模式，溫度伸縮接頭能夠克服因?yàn)榻佑|軌隨著環(huán)境溫度的變化而變化產(chǎn)生的伸縮狀況。正常接頭采用鋁制圍板材料，能夠?qū)Ω鱾€(gè)段的導(dǎo)電軌進(jìn)行加固，同時(shí)也不會(huì)造成伸縮縫的現(xiàn)象。端部彎頭的采用能夠確保集電靴實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸段的順利平滑通過(guò)。通過(guò)防爬器能夠?qū)佑|軌自由伸縮段膨脹伸縮的程度加以限制。而安裝底座通常是采用絕緣式的材料，能夠安裝在軌枕或軌道整體的道床上。由于在第三軌中采用鋼鋁復(fù)合材料的接觸軌，使得其具有較高的導(dǎo)電性，且單位的電阻比較小，因而能夠使得牽引網(wǎng)的電能損耗明顯降低。同時(shí)也并不需要在沿線外設(shè)定相應(yīng)的電纜，使得城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)成本極大地減少。同時(shí)由于接觸軌采用的是復(fù)合材料，因此也會(huì)有耐腐蝕、耐磨損等特點(diǎn)，在工程中所需要的維護(hù)比較少，使得維護(hù)的成本降低。

結(jié)束語(yǔ)

總體而言，當(dāng)前我國(guó)城市交通的壓力在不斷增大，許多一線或者二線大型城市都開(kāi)始采用動(dòng)車(chē)、地鐵等交通運(yùn)行方式，從而能夠方便市民的交通出行，滿足出行需求。對(duì)于一些城市軌道交通供電系統(tǒng)所面臨的壓力，尤其是在一些人口數(shù)量較多、車(chē)流量較大的大型城市，就亟需要城市軌道交通供電系統(tǒng)可以在車(chē)流量高峰時(shí)期保持持久穩(wěn)定且高效能的供電。通過(guò)這種供電技術(shù)所具有的強(qiáng)大性能，為城市軌道交通帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益，也為人們帶來(lái)了更大的出行壓力。因而當(dāng)前城市軌道交通供電系統(tǒng)更加需要深入思考和探究，不斷加快城市交通運(yùn)行的速度，從而減少城市交通的壓力。

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