城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)的研究

常強

摘要：近些年，我國經(jīng)濟水平、文化水平、政治水平及技術(shù)水平都得到了提升，大大促進了我國社會經(jīng)濟發(fā)展，這為我國城市化建設(shè)及發(fā)展營造了良好的經(jīng)濟、政治、文化及技術(shù)環(huán)境，使得各地區(qū)城市化水平越來越高。在該形勢影響下，城市軌道交通領(lǐng)域也進入了高速發(fā)展階段，并完善了城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)，提高了軌道交通運行效率及安全性，為城市居民的出行及貨物運輸?shù)忍峁┝朔奖?，可想而知車輛電氣系統(tǒng)對于城市軌道交通發(fā)展及城市居民生活水平提升的促進作用有多大，理應(yīng)得到重視及關(guān)注。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;車輛電氣系統(tǒng);系統(tǒng)組成

眾所周知，我國城市軌道交通領(lǐng)域在社會經(jīng)濟及科學技術(shù)高速發(fā)展的推動下得到了進步，并衍生出很多車輛生產(chǎn)制造技術(shù)，大幅度提高了城市軌道交通車輛的運行效率及安全性，而車輛電氣系統(tǒng)作為促使車輛運行的必要前提和基礎(chǔ)，在該形勢下也得到了系統(tǒng)的完善，這非常有利于城市軌道交通領(lǐng)域健康可持續(xù)發(fā)展。所以城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)不僅引來了相關(guān)工作人員的重視，還引來了社會各方人士的關(guān)注，使越來越多的研究者及學者將車輛研究重點集中到車輛電氣系統(tǒng)，以不斷完善和優(yōu)化車輛電氣系統(tǒng)，促進城市軌道交通領(lǐng)域發(fā)展和提高車輛運行效率及安全性。對此，本文根據(jù)相關(guān)文獻，對城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)進行了詳細分析。

1城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)的重要性

首先，是城市軌道交通車輛先進技術(shù)，能夠滿足城市軌道交通車輛運行的各種需求，并有效保證司乘人員在旅途中的人身安全及舒適性，例如當下很多車輛的電氣控制系統(tǒng)已經(jīng)在PLC控制的基礎(chǔ)上完善了相應(yīng)的信息化及智能化功能，能夠自動預(yù)測和規(guī)避風險;其次，實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保。例如電氣控制設(shè)備的照明、壓力保護設(shè)施、電開水爐和空調(diào)機組等都使用了節(jié)能材料，符合我國社會節(jié)能環(huán)保發(fā)展實際需要;最后，運行效率更高。我國很多城市軌道交通車輛都使用了機車直供電系統(tǒng)及技術(shù)，既節(jié)能又安全，還提升了車輛運行速度及舒適性[1]。

2城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)的組成

包括車輛牽引系統(tǒng)、車輛制動控制系統(tǒng)、車輛輔助供電系統(tǒng)、車輛車門控制系統(tǒng)和車輛牽引傳動系統(tǒng)，其中車輛牽引系統(tǒng)、車輛制動控制可以整合成制動復(fù)合控制系統(tǒng)。具體如下：

2.1車輛牽引與制動控制系統(tǒng)

牽引與制動控制系統(tǒng)是相互影響和相輔相成的，即兩者一直都是共同運行和操作的，是車輛電氣系統(tǒng)重要組成部分，也是最為核心的道車輛控制技術(shù)之一，具有很強的復(fù)合性、時效性。兩者結(jié)合形成牽引制動復(fù)合控制系統(tǒng)，不僅具有摩擦制動功能，還具有空氣制動功能、電制動功能等，車輛的運行安全及效率直接受到牽引制動能力的影響，牽引制動能力越強則安全性及效率越高。實際的城市軌道交通車輛運行過程中會因為不同站點的間距短而出現(xiàn)停車頻繁等現(xiàn)象，為提高運行速度及效率可適當縮短軌道車輛行駛時間，也可以利用軌道車輛和制動減速度控制技術(shù)來提高運行效率，即直接向電氣系統(tǒng)下達減速度指令，以加強制動力[2]。此外，城市軌道交通車輛每運動到站臺時都需要在固定的位置停車，以保證司乘人員安全上下車，此時也需要ATO系統(tǒng)或者司機下達車輛電氣系統(tǒng)減速度指令，以通過減速度命令來確定位置。

2.2車輛輔助供電系統(tǒng)

輔助供電系統(tǒng)除了能夠牽引系統(tǒng)主電路和為各裝置供電以外，還能夠控制照明電源、牽引和制動控制電源裝置、控制空調(diào)通風裝置電源、控制通信信號裝置電源等，等都要通過輔助供電系統(tǒng)來工作。輔助供電系統(tǒng)又包括直流供電、三相交流供電兩大系統(tǒng)組成，其中直流供電系統(tǒng)在構(gòu)成過程中會應(yīng)用到充電機、整流裝置和蓄電池等，其供電原理在于利用充電機和蓄電池進行供電;三相交流供電系統(tǒng)的構(gòu)成不僅應(yīng)用到常見的電熱器和協(xié)助性變流器，還應(yīng)用到了各種三相輔助設(shè)備、電機及負載設(shè)備等，其供電原理在于通過輔助變流器供電。輔助供電系統(tǒng)因為具有很強的安全性及可靠性，所以能夠滿足各種供電需求，保證和提高城市軌道交通車輛的運行效率及安全性[3]。

2.3車輛車門控制系統(tǒng)

簡單來說就是對車門進行控制的一種車輛控制技術(shù)，包括對各車門開和關(guān)的控制。車輛車門控制系統(tǒng)中不僅含有各種控制電路，還含有執(zhí)行機構(gòu)、不同機械結(jié)構(gòu)和控制開關(guān)，其控制原理在于由各個控制模塊信號采集電路，并將信息與都相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)連接，然后向控制對象下達命令，實現(xiàn)車輛車門的智能化開關(guān)[4]。因為車輛車門控制系統(tǒng)屬于車輛電氣系統(tǒng)子系統(tǒng)，所以會受到車輛中央控制系統(tǒng)的牽制，很多命令都是先由中央控制系統(tǒng)下達，然后再由車輛車門控制系統(tǒng)下達到每個車門，實現(xiàn)對車門開和關(guān)的有效控制。

2.4車輛牽引傳動系統(tǒng)

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多城市對軌道交通車輛的牽引傳動系統(tǒng)要求都非常高，不僅要求具有很強的穩(wěn)定性，還要求具有很強的安全性、可靠性及運輸能力，所以很多城市軌道交通車輛的牽引傳動系統(tǒng)都會以固定的編組模式編制命令，以保證在兩站間距離短、?？空緮?shù)量多、兩站間運營時間少等情況下能夠通過下達命令來執(zhí)行牽引傳動功能，從而保證和提高車輛運行效率[5]。車輛技術(shù)水平的高低可通過牽引傳動系統(tǒng)來判斷，這說明牽引傳動系統(tǒng)是一種車輛技術(shù)標志，所以很多車輛技術(shù)研發(fā)企業(yè)都非常重視牽引傳動系統(tǒng)的設(shè)計及選擇，這直接關(guān)系到各相關(guān)企業(yè)的利益及市場與競爭。

結(jié)語

總之，城市軌道交通領(lǐng)域已經(jīng)得到了高速發(fā)展，相應(yīng)的車輛技術(shù)也得到了創(chuàng)新和優(yōu)化，使得城市軌道交通車輛的電氣系統(tǒng)逐漸優(yōu)化和完善，電氣系統(tǒng)中的牽引系統(tǒng)、車輛制動控制系統(tǒng)、車輛輔助供電系統(tǒng)、車輛車門控制系統(tǒng)和車輛牽引傳動系統(tǒng)功能都得到了強化，這不僅提升了車輛運行效率及安全性，還實現(xiàn)了車輛信息化及智能化控制，為人們的生產(chǎn)生活等提供了方便。因此，上文先簡單分析了城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)的重要性，然后分析了城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)的組成，包括牽引、制動控制、輔助供電、車門控制和牽引傳動等系統(tǒng)，均對車輛的安全運行及高效運行起到不可代替的影響作用。

參考文獻

[1]孫曉琨.城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)的研究[J].科技風，2021，（2）：7-8.

[2]李哲.城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)接地分析[J].商品與質(zhì)量，2021，（2）：294.

[3]陳亞民.城市軌道交通車輛電氣配線系統(tǒng)設(shè)計研究[J].農(nóng)家科技（下旬刊），2020，（6）：185.

[4]劉志森.城市軌道交通中車輛電氣傳動系統(tǒng)的應(yīng)用[J].百科論壇電子雜志，2020，（12）：1131.

[5]陽東，張立強.城市軌道交通車輛電氣電路控制與檢查系統(tǒng)技術(shù)分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2019，37（4）：54-55.

昆明地鐵運營有限公司 650000