單邊供電系統(tǒng)斷電區(qū)的地鐵車輛通過舉措分析

鐘唱

摘要：本文主要分析了有關單邊供電系統(tǒng)斷電區(qū)的地鐵車輛運行方面有關的問題，通過對斷電區(qū)分類介紹以及單邊供電與車輛電路不匹配的問題分析提出了單邊供電系統(tǒng)斷電區(qū)的地鐵車輛通過策略。做好有關單邊供電系統(tǒng)斷電區(qū)地鐵車輛通過調整是地鐵運行中的重要環(huán)節(jié)，本文希望就該方面的研究能夠對有關工作人員起到一定的幫助作用。

關鍵詞：地鐵車輛；單邊供電系統(tǒng)；斷電區(qū)；通過舉措

1斷電區(qū)的分類

我國當前地鐵軌道交通供電模式為直流供電方案，這種供電方法的供電流程為供電所從高壓電網(wǎng)直接獲取電能，然后通過降壓和整流讓電流達到適合軌道交通需要的水平，最后直接將整合完的直流電輸送給牽引供電設備。目前采用七百五十伏或者一千伏規(guī)格的直流電較多。為了保證供電能力達標以及解決供電臂不能無限延長的問題，在地鐵運行的區(qū)間都會設置斷電區(qū)也就是供電不連續(xù)區(qū)域。斷電區(qū)的存在讓牽引供電網(wǎng)絡產生了幾種拓撲結構，目前應用最廣泛的兩種是單邊供電方式和雙邊供電方式。顧名思義單邊供電方式就是一個供電臂只由一個供電所供電，這種供電方式的好處為可以有效降低建造成本，并且由于線路結構簡單且獨立當故障發(fā)生時不會發(fā)生擴散現(xiàn)象，能夠避免大面積的事故出現(xiàn)。雙邊供電形式的供電臂由兩個供電站同時進行供電，這種供電方式讓供電站和供電設備相串聯(lián)起來并形成了一個供電網(wǎng)絡，這樣的模式能夠有效提高系統(tǒng)效率保證車輛再生制動的能量利用率，并且這種供電方式還讓列車減少了因為通過斷電區(qū)而帶來的系統(tǒng)沖擊。這種供電方式相比于單邊供電方式而言成本較高，并且容易由于故障引起破壞擴散的情況造成系統(tǒng)大面積受損。

2單邊供電與車輛電路不匹配問題

目前經過多年的軌道交通運行數(shù)據(jù)來看，對于運行線路較短且正線運行的車輛而言采用單邊供電系統(tǒng)能夠起到不錯的效果，對于符合該特點的線路而言可以采用雙電源互為冗余的單邊供電方式。這種供電方式利用第三軌為線路供電，為了適應供電需求可以將線路再分成不同的幾個部分，每個部分要有配套的供電所。進行線路設計時保證車輛牽引逆變器均衡工作和車輛通過正線和交叉渡線斷電區(qū)動力充足是設計的重點。為此可以在車輛上設置一條高壓母線并貫穿全車，要將車輛上的所有受流器與該線纜相連接來保證全部逆變器能夠正常工作。在地鐵軌道運行期間經常會發(fā)生由于運營問題而導致的暫時車輛換規(guī)情況，當這種情況發(fā)生時如果有電源能夠提供供電就能夠讓車輛有足夠的動力通過斷電區(qū)，但如果經過某個交叉渡線兩個受流器之間的距離超過了斷電區(qū)的長度，這時就需要讓車輛的自身高壓母線和受流器與第三軌短接來保證車輛的正常通過需要。線路網(wǎng)的額定電壓并不是一成不變的，如果某處的牽引網(wǎng)額定值為一千五百伏，那么它可以承受的波動范圍大概在一千伏到一千八百伏之間。當大量車輛在同一時間運行時可能出現(xiàn)牽引網(wǎng)電壓降低的情況，為了減少這種情況對車輛運行狀況的影響需要設計高質量的供電方案。如果采用雙供電臂方案，當一個供電臂網(wǎng)壓為額定電壓時，同時發(fā)生另一個供電臂車輛進行再生制動吸收能力較差的電制動時就可能發(fā)生該供電臂網(wǎng)壓瞬間升高的情況，這時就需要防范危險情況的發(fā)生。由于車輛下線電纜排布方式的不同線路和車輛母線上經常會存在雜散電感，為了防止這種情況對線纜造成破壞一般要求車輛在經過斷電區(qū)時速度要控制在二十千米每小時以下，如果在此時電路已經進入穩(wěn)態(tài)，就要立即采取措施防止電流破壞和斷路器跳斷的情況出現(xiàn)，要避免大面積牽引網(wǎng)停電的嚴重事故發(fā)生。

3兩側有壓差的斷電區(qū)通過策略分析

如果地鐵車輛在通過有壓差的區(qū)域時產生電流就很有可能引起一些故障，為了防止這種情況的發(fā)生，可以在兩車中間設置一臺高速斷路器，也叫高壓母線斷路器。司機在駕駛地鐵時當發(fā)現(xiàn)即將進入斷電區(qū)域時就可以通過按鈕向系統(tǒng)發(fā)出一個高壓母線斷路器分斷指令，這時列車的高壓母線就會逐步分為兩段，并且因為半組車兩端的受流靴距離要小于斷電區(qū)的長度，在分斷之后兩段母線就不會短接與兩個供電臂，這時列車兩段的受電靴分屬于不同的供電臂，這樣處理就讓兩段母線的電氣連接被高速斷路器切斷，避免了過電流的產生，減少了危險的發(fā)生幾率。除了上述方案為了更好地保證系統(tǒng)運行安全還可以設置一臺熔斷器與高速斷路器進行串聯(lián)，這樣就可以充分讓車輛在運行時隔離部分短路故障情況，做到無故障的半組列車始終正常工作。

4總結

綜上而言，地鐵運行的穩(wěn)定性在很大程度上取決于地鐵牽引供電系統(tǒng)單邊供電系統(tǒng)斷電區(qū)的設計質量，因此在平時的工作中要做到不斷對該技術進行完善，要在平時對于該系統(tǒng)進行及時的檢修與維護，當出現(xiàn)故障后要及時根據(jù)故障情況查找原因并以此來加強和完善保護系統(tǒng)。要盡最大限度保證車輛分可用性。

參考文獻

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（作者單位：南京地鐵運營有限責任公司）