摘要：城市轨道交通的建设能够加强城市之间的连通性，而且有助于提升社会工作和生活中各个方面的品质，对于城市经济的提升和社会秩序的稳定性加强具有显著的作用。尤其是作为公共交通的地铁和轻轨，不仅仅能够方便人们日常的出行，还有效提升了人们的生活质量和生活水平。因此，针对牵引供电系统的发展来说，注重工作过程中的关键技术提升，能够有效节省城市轨道交通的建设成本，保证运行的安全性。
关键词：轨道交通；供电系统；关键技术
引言
城市轨道交通是一种较为新型的交通工具，目前已经被我国的多个城市所使用，成为了我国城市交通网络中的重要组成部分，有效缓解了城市的交通压力。城市轨道交通与公交车、汽车等交通方式不同，有着明显的低污染、低噪音特点。由于其自身的优势，城市轨道交通受到了更多人的关注，对城市轨道交通牵引供电系统及相关技术进行探究也更加重要。
1我国城市轨道交通发展的现状分析
城市轨道交通最主要的形式就是地铁、轻轨、公交车等公共性的交通方式。世界上最早出现的轨道交通就是在1854年英国开始兴建的第一条地铁线路，被称为大都会铁路，在经过了近9年的施工过程，于1863年1月10日正式投入到了运营的过程中[1]。就其运营的机制来说，主要是采用蒸汽机车作为主要的牵引动力，促进其实际的运动和发展。后期随着世界经济的飞速发展和城市人口的急速增加，在社会工作和生活的方方面面，越来越容易出现交通堵塞的问题，因此在发达国家的交通行业建设中，需要越来越重视城市轨道交通的发展。尤其以亚洲、欧洲和美洲的城市轨道交通发展速度为最快，其中城市轨道交通运营里程最长的三个国家是中国、美国、韩国，而且以中国的北京、上海城市交通轨道发展更为发达，运营里程也是最长的。
2牵引供电系统的内部构成
2.1供电方式
（1）地铁供电方式。地铁作为一种尤为常见的城市轨道交通方式，在运行的过程中一般是采用双边供电的形式，其中一段牵引网是由其左右两侧牵引变电所共同负担，从而减少了牵引网上电压的损失。在这样的基础上，为了有效减少管理变电对于整个城市电网的影响，在现在这个地铁已经很普遍的社会交通行业中，广泛应用集中供电的方式能够保障整个城市轨道交通发展的稳定性，对社会秩序的维持也具有一定的关键作用。
（2）普通铁路供电方式。铁路在城市轨道交通中的重要性是不言而喻的，因此对其供电方式的研究也尤为重要。就现阶段的发展来说，在普通铁路的正常运转中，主要是采取直接供电方式（Ii）、自耦变压器供电方式（AT）、带回流线直接供电方式(DN)，其中以带回流线直接供电方式的应用最为广泛。这一供电方式的工作原理主要是借助吸流线对电流进行返回牵引，从而减少钢轨产生电流与回路形成阻抗，能够有效减少对通信的干扰。这样的供电方式在实际的使用过程中不仅仅结构简单，而且后期的维护工作也很容易进行，普遍性很广泛，值得大力推广。
2.2接触网
首先对于接触网来说，这是一种架空性的网状结构，又可以被称为架空接触网、架空电缆和高架电缆[6]。必须认识到的是，在城市轨道交通系统的共同运行中，这是一种很常见的供电网络方式，而且在实际的工作过程中仅仅只借助了导线的一个电机和金属轮轨来说实现电流的回流。根据其使用性能和构成的不同，又可以分为柔性接触网和刚性接触网两种。
（1）柔性接触网。在柔性接触网的实际使用工程中，由于是借助了导线的性能进行工作，使得支撑点所承受的负荷比较少，就在城市无轨电车、城市轻轨的使用过程中得到了尤为广泛的应用。但是这样的模式使得悬挂点的硬度较大，整体的跨度较小，就会在实际的工作过程中产生轻微的震荡，从而不能将其应用在高速铁路的运行中，整个应用的局限性相对来说比较大一些。
（2）刚性接触网。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆刚性接触网则是在力学结构的发展下衍生出来的，主要是利用硬质的金属条来取代传统的软质的导线实现刚性悬挂，在实际使用的过程中，是不需要进行列车或者轨道的更换，而且大量的使用集电弓，能够有效提升整体的运行速度。
3城市轨道交通牵引供电的关键技术分析
3.1基于接触网的供电网络技术
接触网是城市轨道交通中较为常见的一种供电网络。通常情况下，接触网中会有导线的一个电极，利用集电装置和金属轮轨完成电流的回流。但也有存在两根导线的情况。如果城市轨道交通建设中使用的是无轨电车这样的胶轮系统，则必须要利用两个集电杆完成取电工作。接触网有两种类型：柔性接触网以及刚性接触网。第一，柔性接触网。这种接触网只能完成电力传输的工作，并没有承力的作用。所以在使用中，会存在上下振荡的现象。柔性接触网结合链型悬挂能够实现跨度的增加，被广泛应用于长距离且速度高的城市轨道交通中。第二，刚性接触网。刚性接触网解决了柔性接触网中无法承力的缺陷，在城市轨道交通的地上线路与地下线路的转换中，刚性接触网能够实现线路的无缝对接。
3.2基于第三轨的供电技术
第三轨供电是我国城市轨道交通建设中另一种常用的供电网络，在材质上使用了钢铝复合型材料，所以有着较高的导电性能。这样的牵引网建设能够使得电能的损耗降到最低，也不必在轨道的沿线设置馈电电缆，有效控制了建设成本。第三轨的主要结构有接触轨及其接头、端部弯头、防爬器和安装底座构成。其中，接触轨接头有两种：正常接头、温度伸缩接头。正常接头在安装中需要利用铝制的鱼尾板进行固定，且与支持点的距离要在600mm以上。温度伸缩接头的使用能够有效避免由于环境温度的变化而造成的接触轨伸缩的情况，
3.3直流牵引供电系统的绝缘技术
对于城市轨道交通牵引直流供电系统的绝缘保护是十分重要的，在城市轨道交通牵引直流供电系统运行中，存在着严重的迷流的问题。针对这样的情况，可以将牵引直流供电系统中的直流负极与正极设置其绝缘保护系统。如果将系统中的直流负极进行了接地处理，则会使得直流电源的负极产生迷流回路的概率增加，会对城市轨道交通整个系统的运行都造成一定的影响。
3.4交流牵引供电系统的电缆牵引网分段供电与保护技术
在城市轨道交通牵引交流供电系统中安装电缆牵引网，并实施牵引网分段供电能够有效降低传输过程中电能的消耗。通常情况下，会使用1500V的直流电压对牵引网进行供电，极少数的情况下也会使用750V的电压进行供电[2]。牵引网的使用要有上下两条线路为支撑，并要将两条线路并联。要对变压器进行统一的管理，并对于区间中的线路进行分段的电能传送，这样的方式能够对线路进行分段的保护，降低故障情况发生时的影响程度。
结束语
随着科学技术的进步和经济水平的发展，我国的城市轨道交通得到了明显的提升和推进，对于城市轨道交通来说，供电功能是尤为重要的一个问题。而城市轨道交通牵引供电系统是通过牵引网络进行电流的输送，为地铁、轻轨、电动机车提供电量，从而保证整个交通运输行业工作的稳定性。只有研究清楚城市轨道交通牵引供电的工作流程和技术的发展，才能够有效促进交通行业的建设和进步。
参考文献
[1]韩孟.城市轨道交通牵引供电及电力技术[J].交通世界,2017(36):162-163.
[2]张景景,刘雨欣.城市轨道交通的牵引系统供电技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(16):181-182.
[3]王凡.城市轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术[J].工程技术研究,2017(05):107-108.
[4]姜美静.城轨交通牵引供电系统的最新技术发展与应用实践[J].城市轨道交通,2017(02):24.
论文作者:黎文俊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
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