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基于城市轨道交通的直流牵引供电系统分析

作者:2017-05-31 18:31文章来源:未知
       在我国众多城市中,轨道交通是一种正在不断兴起的新型交通工具,城市轨道交通有着公交车和汽车等一些交通方式不同的特点和优势,例如污染低、噪声低和不会出现交通拥堵等多方面的优势,特别适合在人口较多和交通拥堵情况严重的城市中实行,它是城市交通网中一个重要的组成部分。随着我国人口的不断增加和城市化进程的加快,我国大多数城市中都出现了严重的交通拥堵情况,为了缓解城市中日渐恶化的交通,地铁和轻轨等轨道交通逐渐发展起来,并在缓解我国城市交通压力上有着非常重要的作用。
  2 城市轨道交供电系统的构成和功能
  2. 1 城市轨道交通直流牵引供电系统
  城市轨道交通中电能的唯一来源就是直流牵引供电系统,所以它在轨道交通中有着非常重要的作用。城市轨道交通和其他的轨道交通之间有着很多相似的地方,但是又有着自身独特的特点和优势,并不是把其他的轨道交通的设计方案直接搬运到了城市轨道交通的建设中来[1]。虽然城市轨道交通是一种新型的城市交通形式,但是在国内和国外都有着很多轨道交通的研究数据和运营实验,目前我国对城市轨道交通的研究主要集中在供电系统的安全和保护系统的内容上,通过对城市轨道交通直流牵引供电系统的主要技术进行研究和探讨,从而为我国以后的轨道交通工程设计提供相应的帮助。
  2. 2 城市轨道交通直流牵引供电系统的构成
  和其他的轨道交通相同,城市轨道交通供电系统的主要构成部分分别为外部电源、主变电所、中压供电网络、牵引变电所、接触网(或接触轨)、降压变电所、动力照明配电系统、杂散电流腐蚀防护系统、防雷及接地系统以及供电车间等[2]。其中直流牵引供电系统中又包括了接触轨和牵引变电所,而动力照明配电系统和降压变电所共同组成了动力照明配电系统。
  2. 3 城市轨道交通直流牵引供电系统的主要功能
  城市轨道交通中的外部电源主要是由轨道交通专用主变电所和城市电网变电所以及二者之间相互连接的高压电线组成,通过外部电源,城市轨道交通能够从城市电网系统中取得相应的电源[3]。主变电所从城市电网中获得高压电源,然后经过相应的分配和降压给城市轨道沿线的直流牵引供电系统提供电源;中亚供电网络是把降压变电、牵引变电所和主变电所之间相互连接起来;牵引变电所是把主变电所降压之后的中压交流变成了城市轨道交通所使用的直流电能;降压变电所是把中压电流转变成城市轨道中除动力照明之外所使用的电流;城市轨道交通供电系统中的电力监控系统主要负责的是对轨道交通中的各种供电设备和供电系统中的数据收集、整理和分析的工作,是对城市轨道交通中电力控制的中心。
  3 城市轨道交通直流牵引供电系统有关技术
  的探讨
  3. 1 直流牵引供电系统接地技术和保护配置
  因为城市轨道交通中的直流牵引供电系统中存在严重的迷流问题,所以必须要能够在机组的直流负极和正极中设置对地绝缘保护。如果让轨道交通中供电系统中的负极直接接地,直流电源的负极很容易出现通过地网回流迷流回路,这样不仅会很大程度减低迷流回路的电阻,而且还将会对相关的金属设备产生非常大的危害。此外,当直流牵引负极在直流设备出现短路的时候接触到地面,这样就会形成直流电源设备出现严重的短路现象,严重的时候会产生上千安的电流冲击[4],当保护装置不能够把故障设备和其他设备的连接进行切断的时候,会严重威胁到直流牵引供电系统的安全。为了避免出现上述问题,在进行城市轨道直流牵引供电系统设计的时候,要能够把直流正负极设置成绝缘状态,这样不仅能够对降低迷流对供电系统的威胁,而且还能够防止出现严重的短路的危害。
  3. 2 城市轨道交通直流牵引供电系统漏电保护技术
  的探讨
  根据相关的研究分析,城市轨道交通直流牵引供电系统中漏电保护技术主要有3 个方面:(1)在城市轨道车站中建设相关的接地轨,桥体通过和接地轨的连接能够帮助直流供电系统良好的接地得到实现,当轨道交通进入到车站之后,能够做到良好的接地,从而释放出在内运行过程中产生的大量的电荷,对轨道交通的相关设备和乘客的人身安全进行保障[5];
  (2)把接地轨架设到城市轨道交通的全程,这种供电系统漏电保护技术能够让轨道交通运行的全过程都处于接地的状态,这样轨道交通不易在运行的过程中产生静电电荷,是对轨道列车最全面最可靠的保护;
  (3) 把负极轨和轨道车体进行连接,然后把负极轨设置到牵引变电所的接地的地方。这种直流牵引供电系统漏电保护技术不仅能够防止列车在运行的时候积累静电电荷,而且还节省了接地轨的建设。但是这种技术对列车的保护装置和电气绝缘有着很高的要求。
  4 结语
  通过对城市轨道交通直流牵引供电系统相关技术的探讨,分析轨道交通在供电系统中的特殊要求和直流牵引供电系统中的结构特点,发现城市轨道中的直流牵引供电系统中的不断变化的杂散电流。通过对城市轨道交通直流牵引供电系统的结构、功能和相应的保护技术分析,能够为城市轨道交通的安全的运行提供技术支持,从而保护人们在乘坐城市轨道交通的人身安全和财产安全。

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