李瀚林
（广州地铁设计研究院股份有限公司 广东广州 510010）
摘要：随着城乡化进程的加快，轨道交通所起到的作用越来越明显，发展十分迅速，轨道交通内部的直流牵引供电结构的稳定性及安全性等各项要求不断提高。通过探究轨道交通供电结构的基本要求与直流牵引供电结构的相关技术，可以清楚了解轨道交通供电结构的特征及电流回路的改变，进而探究供电结构的保护器，提升国内轨道交通的稳定性与安全性，保证人们出行的人身安全。
关键词：轨道交通；直流；牵引供电；组成；保护配置
目前，城市建设逐渐深入和交通运输领域的全面发展，轨道交通行业出现了巨大改变。轨道交通方面，分析其供电技术可以有效保证轨道交通的安全运行，特别是针对轨道交通方面的供电来说，保证其可靠性与安全性直接关系着轨道交通的运转效率和质量，所以，保证轨道交通方面的供电技术非常重要。由此，在供电过程，要科学分析轨道交通的配电技术，由此提高保护设备运转的安全性。
1.轨道交通项目现状
针对轨道交通内的高压供电网来说，其主要是各种电气运转的基础，负责轨道交通内部的供电以及传送和用电需要，针对轨道交通的稳定及安全性有较大作用。按照各种实际功能需求能够将之分成两个部分，即电力机车运转时的牵引负荷和车站与区间及控制系统的各种服务耗电负荷。因为当前轨道交通的智能化水平与信息化程度较高，针对其安全与可靠性的要求也很高，其主要是保证供电可靠，所以相关管理部门要对此引起高度重视，由此防控机械故障，在具体的设备运维之中必须遵守各项规章制度，保证行车、设备与人员的安全性。
由于高压设备运转的环境较为特殊及其在轨道交通内起到一定的作用，在具体的运维管理环节，必须按照各种科学规范的操作手段，加强班组组建管理与制度优化管理，提高员工专业技能及安全思想，进而组建完整的专业化和高素养的运维管理团队。期间要遵循防范为主的原则，由此制定可行的管理方案和维修管理流程，定时检修设备，解决妥善处理设备出现的故障，保证高压设备安全运转。
2.轨道内直流牵引供电结构的构成及功能
2.1轨道工程直流牵引供电结构
轨道工程内电力的唯一来源即直流牵引供电结构，因此其在轨道交通内具有十分显著的作用。轨道教育与其他轨道项目之间有许多相似点，但又有一定的特殊性及优势，其并非是将其他轨道项目的规划方案直接用于轨道交通创建之中。尽管城市轨道工程是一种全新的交通模式，但在国内外均有大量关于轨道交通的探究资料及经营实验，当前我国在城市轨道工程方面的探究集中于供电平台的安全与保护内容方面通过探究城市轨道工程直流牵引供电结构的重要技术，进而为我国今后轨道交通项目设计提供参考依据。
2.2轨道工程直流牵引配电结构的组成
目前，国内外采取的轨道交通项目牵引配电系统的种类几乎都是交流25kV和直流1500V两类。现今也逐渐选择将这两类供电制式相联络的方法，将之称作双制式配电系统。牵引配电系统的首要目的在于给电动机和轻轨与地铁提供电能，采用牵引网络完成电流的传输。该系统是对电流传输方法与强度和供电种类的有效集结。轨道交通项目配电系统直接关系到人们的正常出行。下文主要针对牵引供电网内的直流制和交流制开展探究。
（1）直流制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆轨道交通项目变电与接触系统的用电主要选择直流1500V的配电方式。该种配电方式重点采取双边供电模式，期间如果线路产生故障，就要合理利用大双边供电形式，使之可以完成跨地区供电。另外，由于直流制供电内采取杂散电流，所以针对电流可以实现良好的分散传输，而且可以有效实现远程传送。但是，由于其本身的变电形式，导致其供电距离很短，如此就要加入相应的投资设施，而且该系统的传送速率也较低，所以，该种系统并无显著优点。
（2）交流制。针对交流制形式的牵引供电网，其主要选择25kV的交流电来传送，牵引变电大都采取单一的“电压-电压”连接形式，变电所均配置了2个变压器，而这2个变压器的应用首要几乎就是双绕组的单一变压方法，其组合起来即构成了开口的三角框架，在其周边所连接的电网端口就是高压侧周围的两个开端口与一个公共端部，接地端部为低压侧公共端，其余两个端部分别与牵引侧母线相连接。相较于降压系统来说，除终端完成降压之后，在线路区间也配置了增压系统，方便区间之间用于照明[1]。其中，有系统长时间处于动态状态下，所以其接触压力比较大，该种方法对于设施的磨耗要求会提高。
2.3轨道交通项目直流牵引供电网的基本功能
轨道交通内的外部电源重点由专用主变电所与城市电力系统变电所和两者之间相衔接的高压电线构成，利用外部电源，轨道工程可以从城市电力系统内得到一定电源[2]。主变电所由城市电力系统内获取高压电源，再通过相关分配与降压给轨道沿途的直流牵引配电网提供能源；轨道交通项目供电网内的电力监控网主要是采集、整理及分析轨道交通内各项供电设施及供电网内的数据，属于轨道交通内电力控制的核心。
3.轨道交通项目直流牵引供电网相关技术介绍
3.1直流牵引供电网接地技术及保护配置
由于轨道交通内的直流牵引供电网存在巨大的迷流现象，因此要在设备的直流正负极中安装接地绝缘保护设备。若使轨道交通内供电网的负极直接对地，直流电源负极将极易产生经过地网回流迷流电路，如此不但会减小迷流回路的阻力，并且还会极大危害到各种金属设备[3]。另外，但直流电源负极在直流装置中产生短路现象接地时，就会导致直流电源装置产生严重的短路情况，甚至形成上千安的电流阻力，当包袱设备无法切断故障设备与其他设备的衔接时，会极大威胁着直流牵引供电网的安全性。为防止上述情况的发生，在规划轨道项目直流牵引供电网时，要将直流正负极配置为绝缘状态，如此既可以减小迷流回路对供电网的影响，并且还可以避免产生巨大的短路情况。
3.2轨道交通内直流牵引供电网漏电保护方式
通过相关研究介绍，轨道交通内直流牵引供电网的漏电保护方法有三种：其一，轨道车站内修建相应的接地轨，桥身通过与接地轨的衔接可以促使直流供电网完全接地，当轨道交通通过车站以后，可以得到很好的接地，进而释放出在内运转时形成的诸多电荷，保障轨道交通内各种设备及乘客的安全；其二，将接地轨修建到轨道交通的整个过程，该种供电网漏电保护方式可以是使轨道交通运转的整个过程均处在接地状态，如此一来，轨道交通难以在运转环节出现静电电荷，这样可以最全面且最稳定的保障轨道列车；其三，连接负极轨与轨道车身，再将负极轨修建在牵引变电站的接地位置。该种直流牵引配电网漏电保护方式既可以避免列车在运转时聚集静电电荷，并且还节约了接地轨修建成本。但该种技术对列车的保护设备及电气绝缘有较高要求。
4、结束语
综上所述，通过介绍轨道交通项目直流牵引配电网的相关技术，研究轨道交通对供电网的特殊需求以及直流牵引供电网内的结构特征，得知轨道交通内的直流牵引供电网包含杂散电流。经研究轨道交通项目中直流牵引供电网的组成、功能以及保护配置，可以为轨道交通工程稳定运转提供技术支撑，进而保障人类在乘坐轨道交通工具时的生命安全。
参考文献：
[1]张飞.城市轨道交通直流牵引供电系统有关技术研究[J].工程建设与设计，2018（20）：106-107.
[2]王波. 考虑再生制动能量回收利用装置的直流牵引供电系统建模与仿真[D].北京交通大学，2018.
[3]柴段鲲. 城市轨道交通直流供电系统故障建模与保护仿真系统开发[D].北京交通大学，2017.
论文作者:李瀚林
论文发表刊物:《河南电力》2018年19期
论文发表时间:2019/4/11
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