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谈轨道交通牵引供电及电力技术应用

时间：2022-12-31 19:12 所属分类：科技论文 点击次数：

　　摘要：自从改革开放以来，我国社会得到了快速的发展，人民的生活和工作在各个方面都发生了巨大的变化。在交通运输行业中变化也是十分巨大，受到我国经济水平以及科学技术的刺激，交通运输行业得到了诸多的发展机会，发展前景一片繁荣。在城市轨道交通中，供电系统是其工作得以正常运行的重要因素，发挥着不可替代的作用。本文主要是从城市轨道交通牵引供电及电力技术方面入手，进行深入的研究分析，研究所涉及的相关技术，明确应用方法，旨在促进城市轨道交通的发展。

　　关键词：城市轨道交通;牵引供电;电力技术;应用策略

　　当前社会人们对出行的需求增大，使得更多的交通工具不断涌现，方便了人们的日常生活。目前出现的城市轨道交通工具存在着其独特的特征和亮点，比如它的污染较小，同时在运行过程中能够产生更少的噪音，还不容易造成交通堵塞的问题。这项技术对于一些国家的一线城市十分重要，可以适当地缓解城市交通拥堵的问题。从当前来看，城市轨道交通工具已经成为城市交通网运行必不可少的部分，对此，相关人员必须要对城市轨道交通牵引供电以及电力技术进行深入的研究分析，全面促进城市轨道交通的运行。

　　1城市轨道交通的发展状况

　　以前我们所说的城市轨道交通既包括地铁、轻轨，同时也包括公交车等公共性交通。世界上的第一条轨道交通是在英国开始建设的第一条地铁线路，在经历了九年间的探索建设以后，终于正式投入运行。在其运行过程中，主要是利用蒸汽机来作为其牵引动力，从而促进轨道交通的运动和发展。后来随着社会的快速发展以及城市人口的迅速增加，交通堵塞问题频繁发生，一些发达国家开始在交通建设过程中独辟蹊径创造了城市轨道交通，且对城市轨道交通的重视力度逐渐增强。中国就是世界上3个轨道交通运营里程最长的国家之一。其中我国的北京和上海两座城市的轨道交通发展尤其突出。

　　2城市轨道交通牵引供电系统

　　在当前交通路线上的电车、轻轨、地铁等都是由城市轨道交通的牵引供电系统来进行供电，其中都是采用经牵引网络输送电流的供电方式。最初在城市轨道交通供电过程中存在着交流、直流两种牵引供电形式。但是随着科学技术的发展，科学家们又发明了一种结合两种形式的双直流式供电方式。随着社会的快速发展，城市人口的数量急剧增加，各国家的交通拥堵问题日益严重，人们的交通运行能否顺畅将直接受到交通牵引供电系统的影响。下面将会对全市轨道交通牵引供电系统中存在的两种不同供电形式进行深入的分析研究。

　　2.1直流制式的牵引供电系统

　　直流制式的牵引供电系统是当前诸多城市中采用最为普遍的一种供电方式。在城市轨道交通牵引供电网中，通常是采用双边供电的模式。主要是因为它能够在一方供电线路出现任何问题时，随时变换相应的供电路线，从而能够确保交通牵引供电的需求得到满足。另外是在直流牵引供电系统中能够采用零散的电流保护方式，从而确保能够将电能更好地传送到各个供电网络当中，同时也能够使得电流传输更远的距离。但是，在实际的直流至牵引供电系统，它们存在着自己的变电模式，使得电流运输的距离大大减少，从而加大了整个工程建设所需要的投资成本。而且在直流牵引供电系统中存在着自身的局限性，传输效率较低，不能够很好地满足实际的供电需求，因此，直流供电系统的独有建设优势不强。

　　2.2交流制式牵引供电系统

　　在整个交流制式牵引供电系统中，最常用的连接方式就是单向连接，通常是需要在变电站内安放两个变压器。同时需要采用双绕组的单相变压将整个结构变成三角形的模式，结构内需要拥有两个端口，同时也需要一个公共的端口。另外的端口与迁移母线相连接，低压的端口处于接地侧。在整个交流知识的牵引供电系统中，不仅需要在供电系统的终端安装加压系统，也是要将加压系统安装于整个完整线路的区间内，这样才能够确保线路上的照明系统得以正常运行。在交流制式牵引供电系统中需要长时间保持着动态取流状态，因而就会有很大的可能性产生瞬间接触压力。因此对交流制式的牵引供电系统安装相关设施时需要具备较大的耐磨能力。

　　3城市轨道交通牵引供电电力技术的分析研究

　　整个城市轨道交通经营供电系统的稳定运行离不开电力技术的支撑。为此相关工作人员需要合理应用电力技术，将电力技术拥有的优势充分发挥出来，从而确保整个供电网络的稳定运行，提高工作效率。目前，在整个城市轨道交通牵引供电系统中，接触网是不断优化改善供电网络的重要途径，在接触网的应用和部署中，最重要的是以下三种相关技术。

　　3.1刚性接触网

　　采用硬质的金属条来代替之前较软的导线的一种新兴的悬挂方法就称为刚性悬挂。随着当今科学技术的深入研究，发展刚性悬挂能够将第三轨供电的接触面积大这一巨大优势充分发挥出来，从而能够将钢轨过重不能悬挂的问题得到较好的处理。在城市轨道交通中能够将地上线路转移到地下线路的过程中，与高架悬挂线路产生完美的衔接，从而不会要求更换机车。另外，由于在刚性悬挂中应用集电弓的方式，因而集电靴脱落的这种问题基本不会在刚性接触网中发生，从而能够大大提升工作速度。

　　3.2柔性接触网

　　通常简单悬挂的形式中并不包含承力线，只存在着导线，这样的优势是能够支撑较高的高度，结构方面也相对简单，在支撑点中并不需要承载过多的负荷。因此，简单悬挂在很大程度上是应用在无轨电车以及城市轻轨中。即使在简单悬挂中也存在着很大的不足，它的缺陷主要是悬挂点包含硬点，跨度比较小，而且在操作过程中可能会由于导线的问题出现摇晃摆动的现象。正是由于双线接触网的这种局限，所以，它基本不能够在高速铁路中应用。链型悬挂通过将悬索把承力线与导线直接联系起来的方法巧妙地处理了简单悬挂中出现的跨度小以及用点弱的问题，将链形悬挂应用在城市地铁中，使得地铁的工作速度得到了较大的提升。

　　3.3第三轨技术

　　在城市轨道交通中，第三轨主要有接触轨、接触轨头、防爬器、安装底座以及端部弯头六个部分组成。在接触轨中主要是应用钢铝复合轨，这样能够减少器材的损耗，同时它的重量较轻、导电率比较高、在应用过程中损耗的电能较少。接触轨头分为温度伸缩接头以及正常接头两种不同模式，温度伸缩接头能够克服因为接触轨随着环境温度的变化而变化产生的伸缩状况。正常接头采用铝制围板材料，能够对各个段的导电轨进行加固，同时也不会造成伸缩缝的现象。端部弯头的采用能够确保集电靴实现对接触段的顺利平滑通过。通过防爬器能够对接触轨自由伸缩段膨胀伸缩的程度加以限制。而安装底座通常是采用绝缘式的材料，能够安装在轨枕或轨道整体的道床上。由于在第三轨中采用钢铝复合材料的接触轨，使得其具有较高的导电性，且单位的电阻比较小，因而能够使得牵引网的电能损耗明显降低。同时也并不需要在沿线外设定相应的电缆，使得城市轨道交通的运营成本极大地减少。同时由于接触轨采用的是复合材料，因此也会有耐腐蚀、耐磨损等特点，在工程中所需要的维护比较少，使得维护的成本降低。

　　4结语

　　总体而言，当前我国城市交通的压力在不断增大，许多一线或者二线大型城市都开始采用动车、地铁等交通运行方式，从而能够方便市民的交通出行，满足出行需求。对于一些城市轨道交通供电系统所面临的压力，尤其是在一些人口数量较多、车流量较大的大型城市，就亟需要城市轨道交通供电系统可以在车流量高峰时期保持持久稳定且高效能的供电。通过这种供电技术所具有的强大性能，为城市轨道交通带来了良好的经济效益，也为人们带来了更大的出行压力。因而当前城市轨道交通供电系统更加需要深入思考和探究，不断加快城市交通运行的速度，从而减少城市交通的压力。

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