张志鹏
苏州市轨道交通集团有限公司运营分公司 江苏苏州 215000
摘要：随着人们经济的不断发展和进步，交通的不断发展和列车驾驶的普及，使得城市内部交通拥挤，地铁已经成为了城市的主流交通手段。为了体现社会生活的现代化，地铁相关技术手段也在不断提高。地铁牵引供电系统主要分为地铁牵引变电所以及牵引网两部分，两者共同协作，相互影响，是地铁车辆正常运行的保证。
关键词：地铁；牵引供电；系统分析
引言：
轨道交通是一种利用轨道列车来进行人员运输的交通产物，在城市内部一般的轨道交通一般是地铁和轻轨列车，相比地面的交通具有更为节能环保和出行安全快捷的好处，是缓解地面交通压力的重要手段，地铁的牵引供电系统是城市轻轨的运行保证，通常由交流中压系统和直流牵引系统这两种供电保护模式组成，直流牵引系统供电的最大特点是系统可供使用的电源数量多，保护多死区。在地铁牵引供电网络出现短路故障的情况时，交流式牵引供电并不采用从双向和双边同时供电模式，而是由全线进行牵引变电的短路点供电。
一、城市轨道交通现状分析
改革开放以来，我国城市轨道交通建设，城市轨道交通相关服务发展取得了应有的进步，特别是今年大力发展交通建设的计划以来，城市轨道交通的总里程数出现了质变般的飞跃，特别是农村和城市的轨道交通条件不断改善。数据表明截止2017年底，我国的城市轨道交通里程总数已经突破了四百万千米，而高速城市轨道占十万千米，二级以及以上的城市轨道交通占六十万千米，于一些乡村地区通轨率超过了百分之九十，而在高速地铁和一些郊区的快线铁路中，或者是一些城市的机场线路，一般采用交流式牵引供电系统，而在一些城市轻轨发展中则采用直流式牵引供电系统来进行供电及电路保护工作。
二、直流牵引供电系统
功用通过传感器收集的参数通过公式进行热量计算并对其数据进行分析，利用公式计算出接触网的实际温度，超出预警温度时启动报警装置，通过切断整个线路从而保护整个供电线路。对于供电负载较大的电路从供电单线上进行切除，属于开关的自我封闭功能，短路电流过大对于电路损耗较高，在过大电流出现之前对线路进行脱扣保护。DDL保护可以反应出电流变化的趋势，从而实现了电路保护的速动性。既可以切除大电流来进行脱扣保护，也可以保护不能切除的较远端线路的来排除特别的短路故障。
功用通过传感器收集的参数通过公式进行热量计算并对其数据进行分析，利用公式计算出接触网的实际温度，超出预警温度时启动报警装置，通过切断整个线路从而保护整个供电线路。对于供电负载较大的电路从供电单线上进行切除，属于开关的自我封闭功能，短路电流过大对于电路损耗较高，在过大电流出现之前对线路进行脱扣保护。DDL保护可以反应出电流变化的趋势，从而实现了电路保护的速动性。既可以切除大电流来进行脱扣保护，也可以保护不能切除的较远端线路的来排除特别的短路故障。
（二）直流保护系统的设计重点
一般情况下地铁牵引供电系统通过直流开关设备来直接对于地铁供电线路进行保护，在供电系统中的通常情况下整流器对于供电线路的保护是通过控制整体的供电线路来实现的，这种方式能够及时的发现的供电系统的故障从而在第一时间段内就切断线路来保护供电系统的安全。而直流电路是通过直流供电回路来进行电路保护，在直流电缆出现电量过大或者短路的情况下通过直流馈线的结接触来对于供电线路进行切除。在地铁牵引供电线路系统的设计重点中，其一是要保证供电系统的灵活性，对于一些特定情况下的供电手段要特别分析。二是要保证在地铁运行时要对于直流保护线路以及对于放置跳闸系统的实来进行有效防治，预防通过猛烈冲击所带来的超大电流及启动电压所导致的地铁运行波动。三是对地铁牵引电路所采用的多种保护系统进行整合处理，来提升直流供电系统在短路时进行切除电路的稳定性，从供电稳定上保证地铁的正常运行。
三、交流式牵引供电系统
交流式牵引供电系统主要应用于广泛的地铁运输中，具有高负荷和运量大等特点，采用交流时牵引供电系统的地铁列车分布如下图1所示
交流式牵引供电系统主要通过25kv的交流电进行供电传输的保护，供电系统电路的端口采用110kv和220kv的三相电压来对于供电线路进行供电，次边向两个单向供电电臂供电，交流式供电系统的规定额定电压一般为27.5kv。大规模的交流牵引供电系统主要应用于承载量较大的地铁线路中，应用于线路长，运量大的电气化铁路中，在我国国内的地铁发展中，仅有部分地铁采用交流时供电系统。
（二）交流中压网络
交流中压网络的通常网络电压为35kv，主变电所的供电方式主要依赖地铁车辆的行驶位置和列车设备所决定，供电方式可以根据实际情况的不同来选择单线供电或多线供电，或者是采取多线供电的模式。目前国内的交流中压网络供电一般采用集中供电网络来进行供电，供电电压等级一般由接入电压决定，在地方电网接入110kv的电源，经由110/35kv等级的变压器进行反馈出35kv的电压，在通过双向供电线路进行输电网络给牵引变电所和降压变电所的供电过程。
四、结束语
综上所述、在交通工程中不可缺少的供电系统是要随着地铁技术的发展而共同进步的，牵引式供电系统对于一些线路的防雷供电效能不断完善，给予人们一个更为安全的出行保障，同时不断发展的牵引供电技术也是地铁运行速率提升的技术手段基础，是地铁未来发展的供电技术主流。
参考文献：
[1]金钧, 周帅, 赵宏勋. 城轨(地铁)24脉波牵引供电系统分析[J]. 大连交通大学学报, 2011, 32(3):76-79.
[2]王建民, 李夏青, 田行军. 地铁直流牵引供电系统振荡机理分析[J]. 北京石油化工学院学报, 2014(4):58-64.
论文作者:张志鹏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2019/1/3
标签：供电系统论文; 地铁论文; 线路论文; 电路论文; 城市论文; 轨道交通论文; 电流论文; 《防护工程》2018年第28期论文;