城市轨道交通牵引供电制式的比较与选择论文_徐艺菡

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摘要:为缓解当前城市交通压力,各个城市纷纷积极开展城市轨道交通建设。为促进城市轨道交通的健康发展,选择合适的牵引供电制式是十分必要的。本文将对城市轨道交通供电系统的构成以及DC750V和DC1500V的不同之处进行分析,也会提及接触网和接触轨之间的不同。通过对这些同一事物的不同之处进行分析,进而得出其中最为适宜的搭配,本文认为DC1500V架空接触网是最为合适的选择。

关键词:城市轨道交通;牵引供电制式;DC

引言

牵引供电制式指的是轨道交通的供电系统向电动车辆或是电力机车供电所采用的电流制、电压等级和馈电方式。地区内轨道交通牵引供电制式的选择往往会对该区域内整个线路的供电设备、工程投资等诸多方面产生十分重大的影响,其经济意义与社会意义不言而喻,故而选择合适的牵引供电制式是城市轨道交通线网规划的重要内容之一。牵引供电系统的制式差别不仅仅包括交流电或是直流电的选择,还有电压与受留方式也存在很大差别,需要明确的是,这些要素本身并没有优劣之分,更多的是要看其组合情况。

一、城市轨道交通供电系统

供电系统的正常运行是城市轨道交通安全运行的必要条件,其中供电系统分为内部和外部两个部分[1]。内部供电系主要负责动力照明供电和牵引照明供电,动力照明供电主要是负责照明电源,为动力机械设备和信号通讯设备等提供电源,牵引供电系统主要是负责三相高压交流电的转化工作,使其能够直接提供低压直流电给车辆使用。

二、牵引供电系统的供电制式

供电制式是电力机车和电动车辆所使用的的电压和电流的统称,其中低压低至600V,高压高至DC1500V,如图:

其中我国使用最为广泛的是DC1500V和D750V这两种电压制。接触网分为架空接触网和接触轨,其中接触网又被细分柔性悬挂和刚性悬挂两种不同模式,接触轨则有上部接触式、下部接触式和侧面接触式。

三、电压制式比较

在对DC1500V和DC750V进行比较时,我们需要清楚的是它们都符合国际和我国的相关标准,本身并无优劣之分。就供电系统变电站间距而言,DC1500V距离更长,可达3.5~4km,而DC750则为1.5~2km。就设备成本而言,DC1500V更具优势,其系统维护工作和采购都更为便利,并且其导体的材料费用也更为低廉,其经济效益显然更高。一般而言,在同等条件之下的电压越高,其传输功率就越大,列车的运行速度也就越快,显而易见,DC1500V能够为列车更快速度的运行提供有力支持[2]。此外,DC1500V产生的杂散电流更少,更有助于对地下金属构筑物起到保护作用,这能够在一定程度上有效的推动对环境的保护工作,减少许多不必要的资源浪费问题,更好的促进城市的全面发展。

在密闭的线路系统下,选择接触轨或是架空接触网都是合理选择,但是倘若是开放的线路系统,则是更倾向于选择架空接触网,例如在工矿电力迁移线路等建设中一般都会选择架空接触网,以便达到更好的效果。

接触轨与接触网各自都有其优势与劣势,在DC750V的供电系统中,多会搭配接触轨,这是由于接触轨的维修量较小并且构造简单,不会对城市景观产生太大影响,并且其使用寿命很长,大大节约了换修费用。在较高的电压制式下,多会选用DC1500V进行搭配,这主要是由于其线路布局较为简单且安全性较高。但就单纯对接触轨和接触网进行比较而言,接触轨的系统构成更为容易并且施工难度也更低,但是接触网的安全系数更高,一旦列车出现意外状况,能够保证在不断电的情况下支持乘客的转移工作。就接触轨供电列车与接触网供电列车的时速而言,接触网的时速更高,其最高时速能够达到120km。

出于安全性考虑,在适应较高的牵引网等级时,应当选择接触网,以此更好的保持一定的绝缘距离,达到更好的安全保障作用。就经济角度而言,DC1500V的输电线路倘若配置合理,那么相较于DC750V能够减少30%的供电设施,并且能够通过降低同功率电动车的电流使得电气设备的重量和体积减少,大大提升用电效率。就城市环境建设而言,接触网的建设需要在城市交通线路上设置大量电信网与支架,这难免会对城市景观建设造成一定不良影响,而接触轨的安装位置较低,能够进行有效的美化工作,对城市环境建设工作的压力较小。伴随着科技手段的不断进步,越来越多的城市会在综合权衡之下选择DC1500V接触网。就后期的维护工作而言,接触轨的维护工作更为轻松简单,而接触网的后期维护工作较为繁琐,并且其技术要求较高,所需要投入的配套设施也更多,显然选择接触网更为轻松。

四、结束语

总而言之,城市轨道交通中牵引供电制式的选择需要切实立足于城市的具体情况,结合城市的发展需要,并且能够进行多方考量,总到综合考量与统筹兼顾,最终选择出适合城市建设发展的城市轨道交通牵引供电制式方案。最后,通过本文的各项综合比较,认为DC1500V架空接触网的搭配方式是当前发展的潮流,在城市发展允许的情况下,综合其安全性、经济成本、后期维护以及技术要求而言,选择这一方案应该是最为划算的。

参考文献

[1]薛宗渊.城市轨道交通牵引供电实训室建设的必要性和建设方案[J].科技展望,2017,27(3).

[2]钟祥健.城市轨道交通直流牵引供电系统接触网热过负荷温度保护定值与取流情况分析[J].现代制造,2017(18):59-59.

论文作者:徐艺菡

论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期

论文发表时间:2018/8/15

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