试析轨道交通控制系统采用直流高压供电方式

王婷婷

中车长春轨道客车股份有限公司 吉林 长春 130000

轨道交通控制系统是轨道交通系统中的的重要组成部分，所确保轨道交通控制系统的安全就是确保整个轨道交通系统的安全。目前我国的轨道交通的供电方式一般是采用交流高压供电，这种方式的可能会出现交流高压电系统崩溃，进而导致存储的电能无法得到释放，所以在本文中就尝试使用直流高压供电，该方法正在受到世界广泛的关注，且已经在部分试点进行实验，使用该方法可以大量的提高系统的稳定性，同时可以降低能源损耗问题，如果能在保证各大运营商设备安全，便可以实现绿色节能的目的。在本文中，我就轨道交通控制系统采用直流高压供电的方式是否可靠做简单分析。

1. 轨道交通控制系统采用直流高压供电方式的原理

轨道交通控制系统采用直流高压供电方式的原理如图1。

图1 轨道交通控制系统采用直流高压供电方式的原理

2. 技术方面

2.1 轨道交通控制系统稳定性

轨道交通控制系统采用直流高压供电方式主要是需要保证技术的可靠性和稳定性。一个系统的串联部分的总体稳定性是低于单独的每个原件的稳定性的，因为如果有一个原件出现问题，那整个串联电路就会有看很大的可能出现问题；并联电路的可靠性是相对较高的，不会由于一个零件的问题全部出现问题。综合以上的想法，在现在的交流高压供电系统中使用串联电路较多，这就导致交流高压供电的稳定性就相对较差，但是直流高压供电系统中使用的并联电路相对较多，这也就是说直流高压供电系统的稳定性较好。

2.2 轨道交通控制系统能耗问题

能耗问题是轨道交通控制系统中面临的一个重要问题，目前主流应用的交流高压供电系统是在线式双变换型，但是由于受负载端功率较高，所以在能源转换时会低于80%。而使用直流高压供电系统是根据人工调制开机数量，所以相对的能源转换率就会较高。总的来说直流高压供电系统的能耗问题要优于交流高压供电系统。

2.3 轨道交通控制系统结构、互换性问题

交流高压供电系统的供电结构比较复杂，互换性较弱，再出现问题时排查困难，更换零件较难，但是直流高压供电系统的线路简单，并且互换性较强，哪怕是不同厂家，制药供电接口一致，都可以互换。所以直流高压供电系统在结构、互换性问题上优于交流高压供电系统，便于监控和维修。

2.4 使用直流高压供电系统可以改善器件的使用寿命

使用交流高压供电系统会由于交流纹波的影响，导致交流电解电容长期处于充放电的状态，导致各类器件的使用寿命受到影响，但是在使用直流高压供电系统时就不存在电解电容长期处于充放电的状态这个问题，这就会大大延长各类器件的使用寿命，进而降低各类危险的发生，从而对各类电子器件的供电环境产生影响。

3. 投资方面

交流高压供电系统各个环节复杂，设备的成本较昂贵，追加投资成本大，并且同时需要很对的附属零件，但是使用直流高压供电系统就可以很好的缓解这个问题，直流高压供电系统的连接容易，不予要大量的成本投入，节约投资。同时交流高压供电系统的维修费用较高，因为交流高压供电系统是一个整体，而直流高压供电系统是模块化的，现场更换方便，利于设备的排查和维修，操作相对简单。

4. 使用直流高压供电系统的限制因素

4.1 各个轨道交通设备的适应性

由于我国已经大面积的使用轨道交通，并且已经使用交流高压供电系统很多年了，所以使用直流高压供电系统就显得有些突兀，虽然各个运营商制造的设备也均是支持直流高压供电系统，但是直流高压供电并不是这些设备的标准输入，所以相应的轨道交通设备的适应性就会存在一定的问题，同时也就具有一定的风险。

4.2 配套零件问题

由于我国的使用交流高压供电系统很多年，所以一旦使用直流高压供电系统，电子器件、变压器等等零件就会出现供不应求的问题，毕竟这些零件是直流高压供电系统中必不可少应用的，所以就需要大量的生产该类零件。

5. 使用直流高压供电系统的可行性

目前我国虽然已经使用交流高压供电系统多年，但是必将所有的交流高压供电系统设备均是可以使用直流高电压的，并且所有的直流高压供电系统均配有两肽USP电源，可以实现不间断供电。虽然我国相应的电子器件储存不够，但是一些大型的电子供应商已经开始在大批量的生产最要电压为288V的各类电子器件。

综上所述，轨道交通控制系统是轨道交通系统中的的重要组成部分，所确保轨道交通控制系统的安全就是确保整个轨道交通系统的安全。轨道交通中应用直流高压供电系统已经是一种可行的方案，并且已经在部分试点进行实验，使用该方法可以大量的提高系统的稳定性，同时可以降低能源损耗问题，如果能在保证各大运营商设备安全，便可以实现绿色节能的目的。