摘要：本文主要对城市轨道交通车辆电气系统的组成及安全控制策略进行了分析与探讨，以供参考。
关键词：城市轨道交通；电气系统组成；安全控制策略
一、概述
城市轨道交通是我国乃至全世界普遍的一种交通方式，并且具有快捷、方便、高效等一系列优点，为人类的生活带来了巨大的方便。但是现如今各类交通事故层出不穷而且原因多种多样，而城市轨道是一种专业性较强的客运种类，其中电气设备设置也比较复杂，载客量也相当大，因此对于整个轨道交通系统的安全研究不能从单一角度考虑。必须充分考虑系统的时效性等特点，以此来不断完善城市轨道交通安全管理系统。本文主要对城市轨道交通车辆电气系统的组成及安全控制策略进行了分析与探讨，以供参考。
二、城市轨道交通电气系统的组成
城市轨道交通车辆电气系统主要由牵引系统、制动控制系统、辅助供电系统、车门控制系统和牵引传动系统组成。
（1）城市轨道交通车辆牵引系统。电气牵引技术之所以能够在城市轨道交通车辆中具有极高的应用价值，主要是牵引系统的作用。电气牵引系统通常情况下会借助两种方式来驱动轨道交通车辆前行，一种是第三轨供电方式，另一种是架空接触网供电方式。但是城市轨道交通毕竟不同于其他方式的轨道交通，所以在应用时需要进行优化调整，以此保证电气牵引技术能够发挥出最大的价值。
（2）城市轨道交通车辆制动控制系统。制动控制系统技术也是城市轨道交通车辆控制技术核心之一，该复合制动控制系统主要包括摩擦制动、空气制动、电制动以及制动指令系统。要知道，轨道车辆的牵引制动能力强弱会直接影响到轨道车辆的运行安全及运输能力。因为城市轨道交通车辆两个站点间距短及停车频繁等特性，为缩短轨道车辆行驶时间来增强运输性能，所以轨道车辆必须可以拥有较高的制动减速度。而城市轨道交通车辆最常采用减速度控制技术，制动指令需要通过电气系统才能完成，也就是说制动系统必须按照电气系统减速度的指令要求来施加制动力。司乘人员在站台两侧固定区域上下车，因此要求轨道车辆的停站方位必须准确，为了达到这一目的，ATO系统或者司机会按照停车距离长短来给定车辆电气系统减速度指令，这就要求轨道车辆在制动过程中一定能够根据减速度命令来快速产生相应程度的制动力。
（3）城市轨道交通车辆辅助供电系统。城市轨道交通车辆的辅助供电系统主要负责除了牵引系统主电路之外其余装置的供电工作，照明的电源、牵引、制动控制装置的控制电源、空调通风装置电源、通信信号装置电源等等都要通过辅助供电系统来工作。轨道车辆的辅助供电系统主要由直流供电系统和三相交流供电系统构成。其中的直流供电系统组成部分为由充电机、整流装置、蓄电池以及直流用电设备，通过充电机和蓄电池来提供电；而三相交流供电系统的主要组成部分为电热器、协助变流器以及三相辅助设备电机等种种交流负载设备，该系统由辅助变流器提供电。要想辅助供电装置的低损耗、高效率的特性发挥出来，就需要实现供电装置的高频化。供电装置的高频化还可以实现节能环保，减小所占空间以及减轻重量。
（4）城市轨道交通车辆车门控制系统。城市轨道交通车辆的车门控制系统的控制对象主要包括各个车门的开和关。它们都是由控制电路、执行机构和不同的机械结构即控制开关组成。由于各个控制对象的模块信号采集电路都要与相应的执行机构连接，因此必须要考虑不同受控对象的机械组织。要想实现门的开关，重点是中央控制模块和子系统控制模块，轨道车辆总线连接着中央控制以及本单元控制，轨道车辆总线则是通过总线的收发器同各子系统传递控制数据和信息数据等，以此协助各子系统完成相应的功能，控制部分车门的开和关的状态。
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（5）城市轨道交通车辆牵引传动系统。城市轨道交通车辆对牵引传动系统的稳定性、安全性以及可靠性要求颇高，轨道车辆往往以固定的编组模式营运，具有两站间距离短，中间停靠站数量多，两站间运营时间少，因此轨道车辆的牵引传动系统的运行能力必须能够满足上述情况，并且具有较强的短时过载、断续工作能力等。而轨道车辆的牵引传动系统的选择是体现轨道车辆技术水平最为重要的标志。
三、城市轨道交通电气系统的安全控制策略
目前，城市轨道交通是城市居民出行的常用工具，而且都处于地下运行，因此，必须保证其运行安全，从而保证乘客们的生命安全。而城市轨道交通车辆上安装的复杂电气装置必须与整个系统的电磁等具有良好的兼容能力，要做到这一点就必须将电气装置与地面进行连接。因为大地具有良好的导电性，在这个过程中地面可以作为等电位面或点进行使用，也可以为车辆运行的电路提供点位参考面或点，以供车辆释放运行时所产生的静电。只有将系统运行时产生的电流进行很好地释放，车辆才能够安全运行，二者要求电气设备的设置具有较高的科学性，一般情况下电路的安全设置可以分为以下三种形式：一是安全接地。该项工作主要是为了保障乘客及设备的安全而做，经分析直流电在接近0.1安并接触人体时会感觉到四肢发热，与电流直接接触的皮肤也会感觉到疼痛。随着电流的加大会对人体造成更大的伤害，甚至会出现休克或死亡现象。人体自身对电流的阻抗能力会因个人身体素质的不同而略有差异，并且会随着电压及施压面积的增大而逐渐减少，因此为了放置交通车辆内人员不被通电设备所伤害，一定要将易于接触的设备进行安全放置，例如装在防电箱里或者外加其它防电措施。而车内其它金属材质的物体都要与接地线相连接，这样将车辆、轨道及车内箱体连接成同一点位，而轨道又与大地相连接，即使某设备在车辆运行中漏电也会在人体可接受范围内，而不会对人产生更大的威胁；二是屏蔽接地。对信号频率较高电缆接地的接地线选取时，要采用表面积较大的编制类型，因为这样电流通过时会有很明显的肌肤效应。对电场进行屏蔽时要选用尽可能密的电缆，此外对磁场的设计也要充分考虑接地保护。对于不同电路为了防止意外事故的发生都要根据具体情况而设置相应的屏蔽；三是工作接地，主要有车辆高压回流接地及车辆低压接地。首先高压回流接地是为了保障车辆运行电路的畅通而将接触网处的电流进行合理引入运行轨道，该过程要求电路的设计要具有严谨性，并且电缆的电阻要尽量小以保障电流能够完全回归到电源，而不会给车辆造成触电隐患。铁路车辆相关安全要求中也明确表明为了电流不产生泄露或者某一电路的损坏，一定要保证有两条及以上接通的电路。其次是低压接地，它主要为系统中的低压电路设置一个电位基准，以保障系统中散杂信号能够正常回流通道。低压工作接地在最初设计时要尽可能的将会产生干扰的电路进行分开，同高压回流电路设计一样要尽量采用阻抗较低的电缆进行接地。除了以上安全措施，城市内相关部门还要对从事轨道交通 行业的工作人员进行培训以增强安全意识，对广大市民也要严格要求不能随便触碰车辆内设施，都要为交通出行安全做出力所能及的事。
四、结束语
总之，轨道交通相关技术伴随着国内科技实力的上升而不断进步，电气系统作为轨道交通的核心组成对于交通的安全运行有着重大影响。为保障交通乘客的人身安全，必须加大对电气系统的安全研究。在实际应用中也要将电气设备进行更科学、更智能的安置方式以扩大其应用范围，以此来不断满足轨道交通的安全需要。
参考文献
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[2]夏兵.城市轨道交通车辆电气系统的研究[J].科技与企业，2014（5）.
[3]何霖，庞开阳.城市轨道交通供电运行安全生产管理系统[J].都市快轨交通，2014（04）.
论文作者:廖权保
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/17
标签：车辆论文; 交通论文; 系统论文; 电气论文; 城市轨道论文; 轨道论文; 轨道交通论文; 《基层建设》2017年第18期论文;