淺析軌道交通電氣控制系統(tǒng)

馮國(guó)鵬

（長(zhǎng)春長(zhǎng)客龐巴迪軌道車輛有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130062）

城市軌道交通是我國(guó)乃至全世界普遍的一種交通方式，并且具有快捷、方便、高效等一系列優(yōu)點(diǎn)，為人類的生活帶來(lái)了巨大的方便。但是現(xiàn)如今各類交通事故層出不窮而且原因多種多樣，而城市軌道是一種專業(yè)性較強(qiáng)的客運(yùn)種類，其中電氣設(shè)備設(shè)置也比較復(fù)雜，載客量也相當(dāng)大，因此對(duì)于整個(gè)軌道交通系統(tǒng)的安全研究不能從單一角度考慮。必須充分考慮系統(tǒng)的時(shí)效性等特點(diǎn)，以此來(lái)不斷完善城市軌道交通安全管理系統(tǒng)。

一、城市軌道交通車輛中電氣系統(tǒng)的研究必要性

電氣系統(tǒng)作為城市軌道交通車輛的一個(gè)重要系統(tǒng)，需要在保證司乘人員出行安全性以及舒適性的基礎(chǔ)上，來(lái)讓自身的技術(shù)不斷獲得進(jìn)步與發(fā)展。比如說(shuō)運(yùn)用PLC控制技術(shù)來(lái)取代傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)，其也能夠使得軌道交通車輛電氣系統(tǒng)智能化以及信息化水平得到更進(jìn)一步的提升，并能夠有效避免因?yàn)楦鞣N人為因素而引起的電力故障，從而使得城市軌道車輛的運(yùn)行可靠性得到更進(jìn)一步的提升。此外隨著我國(guó)電氣技術(shù)的不斷發(fā)展，使得軌道車輛上的電氣控制設(shè)備延伸到車內(nèi)外的各個(gè)措施之中，而其電源技術(shù)也從原本的軸驅(qū)發(fā)電技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)車直供電這種更為簡(jiǎn)單可靠的供電技術(shù)，因此通過(guò)加強(qiáng)軌道交通車輛電氣系統(tǒng)的方式，其能夠使得我國(guó)軌道車輛的運(yùn)行可靠性得到進(jìn)一步的提升，并有效降低其運(yùn)行成本，其具備有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、軌道交通車輛電氣系統(tǒng)組成分析

（一）現(xiàn)代軌道交通電氣牽引系統(tǒng)

牽引系統(tǒng)作為現(xiàn)代軌道交通電氣牽引技術(shù)發(fā)展的根本，兩者需要在一定程度上的互相配合，才能獲得快速發(fā)展。根據(jù)電氣牽引技術(shù)的要求，軌道交通車輛在電氣牽引系統(tǒng)方面做出了一定的規(guī)范。第一，規(guī)范了電氣牽引技術(shù)的恒定牽引力，控制在一個(gè)固定的變化范圍之中，以保持電氣牽引技術(shù)的穩(wěn)定性。第二，設(shè)定了牽引的系列條件，為使軌道交通不同的狀況下都能夠達(dá)到額定速度，于是依據(jù)車輛的荷載自動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)電氣系統(tǒng)的牽引力做出了規(guī)范性的調(diào)節(jié)。第三，施行電制動(dòng)特性，為了使軌道交通的運(yùn)行能夠保持平衡，制定相應(yīng)的電制動(dòng)力來(lái)保障其穩(wěn)定速度。由此可見(jiàn)，電氣牽引技術(shù)與軌道交通電氣牽引系統(tǒng)的配合是非常密切的。隨著現(xiàn)代軌道交通車輛的發(fā)展，也越來(lái)越需要通過(guò)電氣牽引技術(shù)與電氣牽引系統(tǒng)這兩者的高度來(lái)促進(jìn)電氣牽引技術(shù)的飛速發(fā)展。

（二）制動(dòng)控制系統(tǒng)

制動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)作為城市軌道交通車輛的核心控制技術(shù)，其主要包含了摩擦制動(dòng)、空氣制動(dòng)、電制動(dòng)以及制動(dòng)指令系統(tǒng)等多個(gè)環(huán)節(jié)。軌道車輛自身的牽引制動(dòng)能力往往會(huì)直接影響到該軌道車輛的運(yùn)行安全性以及運(yùn)輸能力，這也就需要對(duì)現(xiàn)有的牽引與制動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行不斷的優(yōu)化與完善。此外城市軌道交通車輛在運(yùn)行過(guò)程中具備有站點(diǎn)距離短以及停車頻繁的特性，這也就要求軌道車輛必須擁有較高的制動(dòng)減速度。我國(guó)現(xiàn)階段在城市軌道車輛中所應(yīng)用到的減速控制技術(shù)多需要通過(guò)電氣系統(tǒng)才能夠完成，也就是說(shuō)該制動(dòng)系統(tǒng)必須在電氣系統(tǒng)減速指令下來(lái)進(jìn)行制動(dòng)力的增加。此外為了確保城市軌道車輛的運(yùn)行性能，也就對(duì)軌道車輛的停站方位的準(zhǔn)確性提出了更高的要求，借助于ATO系統(tǒng)后，其能夠根據(jù)停車距離的長(zhǎng)短來(lái)給予車輛電氣系統(tǒng)針對(duì)性的減速指令，并能夠使得該軌道車輛根據(jù)一定的減速指令來(lái)產(chǎn)生相應(yīng)的制動(dòng)力，從而保證該車輛的停車位置的準(zhǔn)確性。

（三）城市軌道交通車輛輔助供電系統(tǒng)

城市軌道交通車輛的輔助供電系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)除了牽引系統(tǒng)主電路之外其余裝置的供電工作，照明的電源、牽引、制動(dòng)控制裝置的控制電源、空調(diào)通風(fēng)裝置電源、通信信號(hào)裝置電源等等都要通過(guò)輔助供電系統(tǒng)來(lái)工作。軌道車輛的輔助供電系統(tǒng)主要由直流供電系統(tǒng)和三相交流供電系統(tǒng)構(gòu)成。其中的直流供電系統(tǒng)組成部分為由充電機(jī)、整流裝置、蓄電池以及直流用電設(shè)備，通過(guò)充電機(jī)和蓄電池來(lái)提供電；而三相交流供電系統(tǒng)的主要組成部分為電熱器、協(xié)助變流器以及三相輔助設(shè)備電機(jī)等種種交流負(fù)載設(shè)備，該系統(tǒng)由輔助變流器提供電。要想輔助供電裝置的低損耗、高效率的特性發(fā)揮出來(lái)，就需要實(shí)現(xiàn)供電裝置的高頻化。供電裝置的高頻化還可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，減小所占空間以及減輕重量。

（四）車門(mén)控制系統(tǒng)

車門(mén)控制系統(tǒng)是控制城市軌道車輛開(kāi)關(guān)門(mén)的智能化系統(tǒng)，來(lái)完成城市軌道車輛的順利開(kāi)關(guān)門(mén)，該系統(tǒng)由控制電路、控制開(kāi)關(guān)以及執(zhí)行的構(gòu)件等共同組成。技術(shù)人員需要明確車門(mén)的機(jī)械組成和車門(mén)智能化控制系統(tǒng)及其子系統(tǒng)的控制原理，正確安裝軌道車輛車門(mén)控制系統(tǒng)的連接線路，為控制信號(hào)的順利傳輸和及時(shí)處理提供物質(zhì)基礎(chǔ)，從而保證城市軌道車輛進(jìn)行精準(zhǔn)的開(kāi)關(guān)門(mén)控制，減少車輛運(yùn)行故障。

（五）城市軌道交通車輛牽引傳動(dòng)系統(tǒng)

城市軌道交通車輛對(duì)牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性以及可靠性要求頗高，軌道車輛往往以固定的編組模式營(yíng)運(yùn)，具有兩站間距離短，中間停靠站數(shù)量多，兩站間運(yùn)營(yíng)時(shí)間少，因此軌道車輛的牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行能力必須能夠滿足上述情況，并且具有較強(qiáng)的短時(shí)過(guò)載、斷續(xù)工作能力等。而軌道車輛的牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的選擇是體現(xiàn)軌道車輛技術(shù)水平最為重要的標(biāo)志。

結(jié)束語(yǔ)：

我國(guó)的城市軌道交通發(fā)展良好，建設(shè)中更加關(guān)注車輛電氣系統(tǒng)部分，因此建設(shè)中從源頭上就關(guān)注電氣系統(tǒng)，做好涉及電氣系統(tǒng)的各個(gè)部分工作，盡最大的可能為城市軌道交通車輛提供出穩(wěn)定的電能，營(yíng)造出良好的供電環(huán)境，從而各個(gè)軌道交通設(shè)備能夠安全可靠運(yùn)行，以此保證車輛持續(xù)安全運(yùn)行。