浅析轨道交通电气控制系统

2019-12-18冯国鹏

魅力中国 2019年27期

冯国鹏

（长春长客庞巴迪轨道车辆有限公司，吉林长春 130062）

城市轨道交通是我国乃至全世界普遍的一种交通方式，并且具有快捷、方便、高效等一系列优点，为人类的生活带来了巨大的方便。但是现如今各类交通事故层出不穷而且原因多种多样，而城市轨道是一种专业性较强的客运种类，其中电气设备设置也比较复杂，载客量也相当大，因此对于整个轨道交通系统的安全研究不能从单一角度考虑。必须充分考虑系统的时效性等特点，以此来不断完善城市轨道交通安全管理系统。

一、城市轨道交通车辆中电气系统的研究必要性

电气系统作为城市轨道交通车辆的一个重要系统，需要在保证司乘人员出行安全性以及舒适性的基础上，来让自身的技术不断获得进步与发展。比如说运用PLC控制技术来取代传统的继电器控制技术，其也能够使得轨道交通车辆电气系统智能化以及信息化水平得到更进一步的提升，并能够有效避免因为各种人为因素而引起的电力故障，从而使得城市轨道车辆的运行可靠性得到更进一步的提升。此外随着我国电气技术的不断发展，使得轨道车辆上的电气控制设备延伸到车内外的各个措施之中，而其电源技术也从原本的轴驱发电技术转变为机车直供电这种更为简单可靠的供电技术，因此通过加强轨道交通车辆电气系统的方式，其能够使得我国轨道车辆的运行可靠性得到进一步的提升，并有效降低其运行成本，其具备有非常重要的现实意义。

二、轨道交通车辆电气系统组成分析

（一）现代轨道交通电气牵引系统

牵引系统作为现代轨道交通电气牵引技术发展的根本，两者需要在一定程度上的互相配合，才能获得快速发展。根据电气牵引技术的要求，轨道交通车辆在电气牵引系统方面做出了一定的规范。第一，规范了电气牵引技术的恒定牵引力，控制在一个固定的变化范围之中，以保持电气牵引技术的稳定性。第二，设定了牵引的系列条件，为使轨道交通不同的状况下都能够达到额定速度，于是依据车辆的荷载自动调节对电气系统的牵引力做出了规范性的调节。第三，施行电制动特性，为了使轨道交通的运行能够保持平衡，制定相应的电制动力来保障其稳定速度。由此可见，电气牵引技术与轨道交通电气牵引系统的配合是非常密切的。随着现代轨道交通车辆的发展，也越来越需要通过电气牵引技术与电气牵引系统这两者的高度来促进电气牵引技术的飞速发展。

（二）制动控制系统

制动控制系统技术作为城市轨道交通车辆的核心控制技术，其主要包含了摩擦制动、空气制动、电制动以及制动指令系统等多个环节。轨道车辆自身的牵引制动能力往往会直接影响到该轨道车辆的运行安全性以及运输能力，这也就需要对现有的牵引与制动控制系统进行不断的优化与完善。此外城市轨道交通车辆在运行过程中具备有站点距离短以及停车频繁的特性，这也就要求轨道车辆必须拥有较高的制动减速度。我国现阶段在城市轨道车辆中所应用到的减速控制技术多需要通过电气系统才能够完成，也就是说该制动系统必须在电气系统减速指令下来进行制动力的增加。此外为了确保城市轨道车辆的运行性能，也就对轨道车辆的停站方位的准确性提出了更高的要求，借助于ATO系统后，其能够根据停车距离的长短来给予车辆电气系统针对性的减速指令，并能够使得该轨道车辆根据一定的减速指令来产生相应的制动力，从而保证该车辆的停车位置的准确性。

（三）城市轨道交通车辆辅助供电系统

城市轨道交通车辆的辅助供电系统主要负责除了牵引系统主电路之外其余装置的供电工作，照明的电源、牵引、制动控制装置的控制电源、空调通风装置电源、通信信号装置电源等等都要通过辅助供电系统来工作。轨道车辆的辅助供电系统主要由直流供电系统和三相交流供电系统构成。其中的直流供电系统组成部分为由充电机、整流装置、蓄电池以及直流用电设备，通过充电机和蓄电池来提供电；而三相交流供电系统的主要组成部分为电热器、协助变流器以及三相辅助设备电机等种种交流负载设备，该系统由辅助变流器提供电。要想辅助供电装置的低损耗、高效率的特性发挥出来，就需要实现供电装置的高频化。供电装置的高频化还可以实现节能环保，减小所占空间以及减轻重量。

（四）车门控制系统

车门控制系统是控制城市轨道车辆开关门的智能化系统，来完成城市轨道车辆的顺利开关门，该系统由控制电路、控制开关以及执行的构件等共同组成。技术人员需要明确车门的机械组成和车门智能化控制系统及其子系统的控制原理，正确安装轨道车辆车门控制系统的连接线路，为控制信号的顺利传输和及时处理提供物质基础，从而保证城市轨道车辆进行精准的开关门控制，减少车辆运行故障。

（五）城市轨道交通车辆牵引传动系统

城市轨道交通车辆对牵引传动系统的稳定性、安全性以及可靠性要求颇高，轨道车辆往往以固定的编组模式营运，具有两站间距离短，中间停靠站数量多，两站间运营时间少，因此轨道车辆的牵引传动系统的运行能力必须能够满足上述情况，并且具有较强的短时过载、断续工作能力等。而轨道车辆的牵引传动系统的选择是体现轨道车辆技术水平最为重要的标志。