城市轨道交通车辆电气系统的研究

城市轨道交通车辆电气系统的研究

发表时间：2018-05-14T09:16:50.047Z 来源：《电力设备》2017年第36期作者：葛传超李堂青朱文洋

[导读] 摘要：随着我国经济水平的提升，我国科学技术能力也在不断增强，为此城市轨道交通有着良好发展。

(中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266000)

摘要：随着我国经济水平的提升，我国科学技术能力也在不断增强，为此城市轨道交通有着良好发展。本文在介绍了城市轨道交通供电系统模式的基础上，对城市轨道交通车辆电气系统做了详细的说明，并就车辆电气系统中三种不同的接地模式做简要介绍，最后提出了完善城市轨道交通的建议，希望为我国城市轨道交通的继续发展上，贡献出微薄之力，促进我国交通运输业的发展。

关键词：城市轨道交通；车辆电气系统；研究

完整的城市交通运输板块，必不可缺的就是轨道交通，其以综合大型的公共交通为主，涵盖系统丰富多样，涉及到点、线、面，其从出现至今一直受到人们广泛的关注，特别是在其是否可以安全稳定运行方面，人们更加的重视。供电系统是城市轨道交通系统中的重要组成部分，缺少了这一部分就缺少了稳定的供电，也就不能保证其安全稳定运行，下面内容就城市轨道交通车辆电气系统做简要研究分析。

1、城市轨道交通供电系统模式

1.1集中供电模式

城市的轨道交通使用专门的变电所，把城市电网电源输出的电能电压降低，然后融合在城市轨道交通的专用电网中，形成一个集中的供电系统。我国的一些大城市，像广州、杭州、深圳、南京等均应用此种供电模式。

1.2分散供电模式

此种模式下，城市轨道交通没有专门设置的电网，在城市电网中，在合适的位置接入牵引变电所和降压变电所，引出独立可靠的电源，一般为35kv和10kv。此种方式有一定要求，在交通轨道附近要保证足够数量的电源接入点和备用容量，需要对城市电网做非常大的改动，其缺点就是因为接口多，造成管理困难的问题。这种模式在北京、大连、长春的轨道交通中使用。

1.3混合供电模式

这种模式非常好理解，就是集中供电和分散供电相结合，但是集中供电是主要供电方式，分散供电是辅助供方式，其继电保护和运行维护工作更加复杂。当前阶段，我国还有没有具体应用此种方式。

2、城市轨道交通车辆电气系统

2.1城市轨道交通车辆牵引和制动控制系统

在城市轨道交通系统中，车辆的牵引和制动控制系统是不可分割重要组成部分，该系统中应用的技术也是轨道交通系统的核心技术。主要部分为摩擦制动、空气制动、电制动、制动指令系统。该部分牵引制动力量的强弱是会对轨道车辆安全运行造成影响的。车辆短距离的运动需要强有力的制动。另外，该部分突出的技术就是减速控制技术，这一技术的实现需要同电气系

统配合。

2.2 城市轨道交通车辆车门控制系统

该系统主要功能体现在每个车门开关上，组成部分包括控制电路、执行机构、机械结构也就是控制开关。开关门的目的实现，需要中央控制模块和各个子系统控制模块的配合，中央控制和本单元控制通过轨道车辆总线相连在一起，在总线收发器作用下，可以实现各个子系统控制信息和数据的传递，进而实现各个子系统的协同合作，实现开门与关门。

2.3城市轨道交通车辆牵引传动系统

牵引传动系统就城市轨道交通车辆来说，在安全、稳定、可靠等方面有着较高的要求。轨道交通中，各个车辆的运行有着固定的模式，站与站之间距离短，中间停站数量缩短，两站之间运行时间短的特点，所以牵引传动系统必须满足上述特点要求，还应该有着高度短时过载和较强断续工作能力。

3、城市轨道交通车辆电气系统接地

3.1工作接地

城市轨道交通车辆电气系统的工作接地部分分成了高压和低压两部分接地。这当中的高压回流接地主要说的就是将接触网的电流引入到铁轨中，再经过特定的程序进行处理，该电流会回流到变电站中，这样可以确保城市轨道上行驶的车辆总是保持在稳定的回路中。需要注意一点，高压回流的工作接地设计过程中，必须保证接触网中所有电流均会回流电源里面，只有达到这样的状态，才可以保证车辆运行时，其电气系统损坏的可能性最小，防止相关人员出现触电的问题。

3.2屏蔽接地

城市轨道交通车辆的电气系统的屏蔽接地包括了趋肤效应与电场屏蔽。该系统中的屏蔽接地通常会使用双重屏蔽电缆，内层屏蔽室信号回流的线路，外层屏蔽则可以确保环路中存在的电磁干扰从其中通过，实现屏蔽，信号受到的干扰降低。

3.3安全接地

保护乘坐该交通工具的人们生命安全，则是安全接地的目的。具体体现到了电气系统中防雷接地部分，防雷接地部分做的完善，可以避免车辆受到雷雨恶劣天气的影响，进而保证人们生命财产的安全。

4、完善城市轨道交通的途径

4.1需要政策保障

轨道交通在一定程度上推动城市经济的发展，而想要建设一个运行稳定的城市轨道交通系统就需要基础支撑的电气系统，这一部分是城市轨道交通建设的重要部分。建设的初期，国家应该给予合适的政策，在政策上有支持力度，可以设定有关法律法规，将各地方政府或者国家能够给予的投入，明确出一个比例，并在建设和运行需要的费用方面，提供出必要保证措施。运用法律法规的保护作用，确保轨道交通的建设，确保满足刚性需求。

4.2完善融资体系

如果城市轨道交通已经进步入到快速发展时期，应该探索资本市场平台，借助平台，获得更多的建设资金，拓展出更多的融资渠道，

将产权作为沟通的纽带，融合市场化体系，最后以市场化体系为发展模式，促进城市轨道交通的发展。这个时期可以应用的融资模式有

BOT、 PPP 等项目融资、股票及债券融资、信贷、租赁、信托等多种方式，实现发展建设融资渠道的创新。当整个建设已经成熟，应该将资金更多用在城市轨道交通让改善和维护方面，不断完善和优化现有建设，这个阶段需要健全程度高的投资建设法律法规体系，投资融资模式也应该趋于完善，更加突出建设的市场化特性。

4 .3运营模式科学化

我国国内的城市轨道交通系统，建设发展起步较晚，整体运行时间较短，运营模式还不够科学，网络运营并未形成。另外，各个站战场布局同其他运输方式在衔接上并不够合理，各种运输方式的协调与规划缺乏统一性。当前我国在建设城市轨道交通时，有考虑到已经建成的其他交通，但是，已经建成的交通方式时间较长，这样就给城市轨道交通与其的衔接提出了难度，所以，合理统一规划，让城市整个交通系统呈现出高度的系统化、高速化、集成化是未来的发展目标。

结束语：

我国的城市轨道交通发展良好，建设中更加关注车辆电气系统部分，因此建设中从源头上就关注电气系统，做好涉及电气系统的各个部分工作，尽最大的可能为城市轨道交通车辆提供出稳定的电能，营造出良好的供电环境，从而各个轨道交通设备能够安全可靠运行，以此保证车辆持续安全运行。

参考文献：

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