城市轨道交通牵引供电制式的比较与选择

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王恩海

兰州市轨道交通有限公司运营分公司调度部电力调度 甘肃 兰州 730000

摘要

随着我国的不断发展,我国的交通发展十分迅速,我国的轨道交通也慢慢出现在大家的眼前。我国的轨道交通中牵引供电制式的选择是轨道牵引工作中的很重要的一项。在本文中我们对城市轨道交通供电系统的组成进行了详细的介绍,也对两种电压供应的相同点与不同点进行了研究。又进行了对接触轨与接触网的差异的研究。在进行研究过后,就可以得出1500v的架空接触网方式是城市轨道交通牵引供电制式的最好的方式,也是我国轨道交通供电系统未来可以发展的方向。


关键词

轨道交通;牵引供电;接触轨;接触网

正文

我国的轨道交通的供电系统中,整个供电系统对电动车辆或者电力机车的电流制、电压等级和馈电方式的影响就是牵引供电制式。牵引供电制式的影响是巨大的,在某一个地区的轨道交通系统中,一个好的牵引供电制式就会对一个地区的车辆配置、供电的设备与整个工程的投资和整个城市的总体布局都有着很大的优化作用。好的牵引供电制式不仅会对地区的的经济效益进行带动,也会影响到这个地区整个社会的发展。这就导致了牵引供电制式在一个地区内的城市轨道交通中的领导地位。牵引供电系统的差别内容很多,有交流电与直流电的选取、牵引网的电压选择与接触网、接触轨的选择。

一、轨道交通供电系统

牵引供电系统的交流电与直流电的选取、牵引网的电压选择与接触网、接触轨的选择,并不是一个个的独立的选项,其只是相对独立,但在整个系统中又是相互影响、相互关联的,在进行牵引供电系统的选择时,要考虑到系统复杂性和可靠性、设备的成本、工程的造价与车辆的应用等信息。在整个牵引供电系统中其最主要的作用就是对整个系统的需要的轨道交通运行时需要的所有的电能的需求,是一个轨道交通中的控制核心,不可或缺的管理部分。

1.1 牵引供电系统

牵引供电系统的存在主要就是改变了电路内部的三相高压交流电,通过内部元件的转换,转化为了最佳的电能进行动力的供给。我国当下的车辆的电能需求都为低压直流电,在牵引供电系统与车辆之间的馈电线就是一个连接部分,将已经转化好的直流电压输送到接触网,而在牵引供电系统的车辆在受流器与接触网的接触后,就能将牵引供电系统中的电能传输到车辆内,从而进行动力的转化。

1.2 动力照明供电系统

动力照明供电系统的存在也是十分重要的,整个系统为车辆站点、乘车区间的各个地方提供了多种的照明设备的电能供给,对车站内部许多电能元件的组成提供电能,为多种的电动机械设备提供持续的电力,为多种的通讯、信号设备提供电力。

二、牵引供电系统供电制式

牵引式电系统的供电制式是对电动车辆或电力机车各自需求的不同的电流大小与电压的大小进行分别的供给。不同的电动车辆或电力机车对电压的要求不同大多为600v--1500v之间,不同的电动车辆或电力机车在制造时就有了严格的规定。而我国已经应用的多种电车只有750V与1500V两种,在我国的地铁与轻轨方面750V与1500V两种电压都在适用。

三、750V与1500V电压制式的比较

3.1电压制式的选择

在我国的国家的规定与国际的标准中,都选取了750V与1500V的电压制式。根据电能的定律与我国的现有设备来看,高电压的与低电压之间,利用相同的设备进行转化时,高电压转化出的功率更大,在这样的情况下750V与1500V相比,1500V能够带动的设备更加多,能让1500V提供车辆的电压更加的稳定与高效,让其的最大速度更加的大,在不影响其自身稳定性的基础上可以最快的加速到最高时速。在更高的电压下,对电流的供应的需求量也会更小,在这样的情况下对电阻减小的损耗的情况就能带来降低,而且更高的电压还会有效的减少牵引供电所形成的杂散电流。在进行电压强度的选择时更要进行多方面的考虑,结合当地的技术情况、供电的能力与当地对电动车辆的需求进行融合性的甄别。我国很多一线城市的地铁主干线采取的都是1500V的电压供给

3.21500V与750V的比较

相对于1500V电压来说,750V电压的供电距离短,这就让变电站之间的距离很短,1500V电压的供电距离长,变电站之间的距离时750V变电站距离的3-4倍。而且在更高的电压下,对电流的供应的需求量也会更小,在这样的情况下对电阻减小的损耗的情况就能带来降低,而且更高的电压还会有效的减少牵引供电所形成的杂散电流,这样就能有效的降低杂散电流对周围建筑物的危害。更高的压强就会对电力车的速度带来更好的提升。但低压供电制式的设备成本低、在进行购买、维修、日常的维护就相对较低。

四、接触轨与接触网的比较 

在选取接触轨与接触网时对周围的环境有着要求,在选择封闭线路时,都可以选取接触轨与接触网;但在进行不封闭线路内的选取时,就只能采用架空接触网。

4.1 接触轨与接触网

接触轨有着其自身的特性,接触轨的使用寿命长、耐损程度高、对其进行维修的次数少,而且不会影响地面的建筑物,对于低压的制式很是贴切。接触轨的安装原理简单易懂、便于维护、而且没有大量的多余构建,对于环境没有极高的要求,在这样的特性下就被750V的电压制式广泛应用。接触网有着其自身的特性,接触网的安全性极佳、而且便于规划与布置

4.2 接触轨与接触网比较

接触轨与接触网相比之下,施工难度低、构造简单。但接触网有更好的分项设计对于维修来说能有更好的空间与环境。而且对于接触轨来说,接触网的又更高的安全性,在出现安全事故后可以快速的转移人员,然后对事故进行处理。接触网所供应的车辆可以取得更快的车速。

五、结束语

在进行两者的建设时,通过对于施工情况、材料费、人工费、施工时间等多方面的对比可以看出,1500V的直流架空接触网的经济型更高。由于其供电所建立的少,供电设施也会有相应的降低。电流低的情况下,相应的配套设备的成本都会下降。而地下工程采取1500V的直流架空接触网就会加大成本,增大需要挖掘的空间量得不偿失。在进行维护时,1500V的直流架空接触网对其状态要求高,相比于接触轨就会产生较大的维护费用。而接触轨对于城市中建设的适应能力也更加的优越。在城市中布置1500V的直流架空接触网会对城市的外观有着很大的影响。接触轨的存在于地下或者低空,没有较明显的凸显,可以对城市的美观进行保护。

参考文献:

[1]范锦江,陈慧民,姜东杰.城市轨道交通不同牵引供电制式的比较[J].城市轨道交通研究,2016(12)

[2]李乾. 市域轨道交通牵引供电制式选择的若干问题研究[D].西南交通大学,2015.

 


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