城市轨道交通供电系统及电力技术分析
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摘 要 随着我国城市化的快速发展，城市轨道交通作为一种新型的交通运输工具，在解决城市交通拥堵问题中发挥的作用越来越大，尤其在当前环境污染不断严重的今天，其价值越来越突出，很多城市都有自己发展城市轨道交通的规划。为此，我将要在本文中对城市轨道交通供电系统及电力技术进行分析，希望对促进我国城市交通的发展，可以起到有利的作用。
关键词 城市轨道交通;供电系统;电力技术
1 城市轨道交通供电系统的分析
城市轨道交通直流供电系统。随着直流供电技术的不断进步，直流供电技术在城市供电中的应用不断增加，为城市人民的生产和生活提供稳定的直流电。在地铁变电站、牵引网、接触网的运行过程中，多采用1500V的直流供电方式。由于城市轨道交通的特殊性，为保证受电稳定性，其采用的是双边供电模式，在一边出现供电故障时，另一边也可以稳定支援供电，保证城市轨道交通的正常运行，降低城市交通故障发生的概率。此外，还会采用直流牵引的方式，对直流供电网络进行保护，通过借助杂散电流保护法，对电能进行更加合理的分配，保证各种电器单元都能正常工作，保证远距离供电的正常运行，不会由于线路故障发生事故。此外，通过有效改变供电的模式，还可以起到缩短供电距离的作用，降低在供电过程中的各种资源损耗。
交流供电系统。同直流供电系统不同，交流供电系统多采用的是单向连接的形式。需要将两台变压器安装到变电站内，使用双向绕组进行单项变压。通过这种搭建方式，可以让整个结构呈现三角形，低压端口一侧直接接地，对高压端口直接接入电网，其他端口和牵引母线直接进行连接。在城市轨道牵引供电系统的建设过程中，应该将降压系统设置在供电系统的终端，这样才能为供电系统的正常运行，提供有效的保障，对照明线路进行更好的保护。为了保证供电系统可以更加稳定工作，供电系统的设备应该具有较强的耐磨性，可以有效抵御电网接触瞬间产生的巨大压力[1]。
2 城市交通牵引系统的电力技术分析
牵引供电系统的功能是将交流中压经降压整流变成直流1500V或直流750V电压，为地铁列车提供牵引供电，系统包括牵引变电所与牵引网，牵引网包括接触网与回流網。
架空接触网分为柔性接触网和刚性接触网两种形式。
柔性接触网。分为简单悬挂和链型悬挂两种，简单悬挂这种供电网络的结构比较简单，只有单接触线，没有承力索，所有支撑点的负荷较低，在无轨电车轨道交通中，经常被使用。在该供电系统实际使用的过程中，其主要存在的问题是悬挂点中存在硬点，且跨度较小，可以有效避免其实际使用过程中产生上下震荡的现象，不适合在高铁线路中进行应用。链性悬挂主要采用的是悬索对承力线和导线进行连接，有效避免了悬挂中硬点和跨度小等问题，比较适合在长距离和快速轨道交通工程中进行使用。
刚性接触网。通过车站牵引变电所直流开关柜将电能馈至隔离开关，再通过变电所综合监控控制隔离开关分合闸给接触网停、送电工作。刚性接触网悬挂组成为汇流排+接触线+架空地线。刚性接触网的主要控制点是拉出值和导高，其直接影响列车受电的稳定性。电客车通过受电弓与刚性接触网接触线接触取电运行。并通过钢轨负极回流至变电所负极柜，形成一个回流系统。
在目前国内城市轨道交通中地下区间使用最广泛的为刚性接触网，刚性接触网具有结构简单，维护方便，可靠性高，不会出现柔性接触网断线后引起的列车停运等特大事故。
在直流牵引系统中应用绝缘技术。在当前城市轨道交通的实际运行过程中，对于供电系统的绝缘保护工作非常重要，在牵引直流供电系统的运行中，存在着比较严重的迷流问题。为了有效对该问题进行解决，可以对牵引直流供电系统的直流负极和正极设置绝缘保护系统。如果系统的直流负极进行了接地处理，就会让直流电源的负极产生迷流回路的概率增加，对整个城市轨道交通系统的运行，都会产生比较负面的影响。
对牵引供电系统的电缆采用分段供电和保护技术。在实际城市轨道交通的运行过程中，很多供电线路在没有机车运行的状态下，依然会进行供电，这会导致大量电能的白白消耗。为了有效解决这个问题，可以采用牵引网络分断供电技术，根据机车行驶的位置，选择是否对该段线路进行供电，在机车经过时，对线路进行供电，在机车没有经过时，选择对线路进行断电处理，能够有效避免造成电能的浪费，提高对电能的利用率。此外，在当前牵引供电系统的运行过程中，通常会使用1500V的直流电压对牵引电网进行供电，在少数情况下会使用750V的供电电压[2]。为此，可以将牵引电网的上下两条线路作为支撑，将两条线路进行有效的并联。此外，还应该做好对变压器的统一管理，对区间中的线路进行分断电能传送，有效对线路进行分段保护，有效降低各种故障发生的概率。
接触网中使用了大量的绝缘部件，比较常见的有绝缘子、弹性绝缘组件、分段绝缘器等，它们大部分都是由陶瓷构成，如果长期接触到隧道渗漏水，会大大降低其绝缘性能，使其有发生污闪的可能，直接威胁地铁运输的正常运行。我们应该对这些构建，进行重点防护，可以对这些关键部件加装绝缘帽或防护罩，这会阻止其和渗漏水的直接接触，还能免除空气中污物对其造成污染。汇流排是接触网中的关键部件，为了增加其防水性能，我们可以采用铝合金结构，也可以在其上方布置防水遮挡物，避免汇流排和接触线长期受到渗漏水的影响造成的腐蚀现象。当汇流排和接触导线上方发生渗漏水现象时，我们可以在其上方加装汇流排防护罩，使其暂时免受渗漏水的危害。
3 结束语
随着城市的高速发展，城市交通拥挤状况不断严重，通过城市轨道交通建设，可以有效增强城市之间的联通性，在提高社会工作和生活各方面的品质，对提升城市经济和社会秩序稳定，有着非常明显的作用，还可以起到环保作用。为了有效保证城市轨道交通的实际发展水平，应该在供电系统和电力技术的研究上，投入更大的力量，合理对各种技术进行研究提高，并做好对技术的优化工作。
参考文献
[1] 张飞.城市轨道交通直流牵引供电系统有关技术研究[J].工程建设与设计，2018，（20）：106-107.
[2] 汪润泽.城市轨道交通交流供电系统经济性浅析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2017，（27）：52-53.
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