地铁车辆辅助供电系统结构优化路径浅析

蔡蕾

摘要：在城市化发展中，轨道交通是其重要的组成部分之一。地铁车辆在对于电力系统存在着极大的依赖，一旦电力出现故障则实际的地铁运行将会受到一定的影响。在这种情况下就出现了地铁车辆辅助供电系统，以保证在地铁车辆的运行过程中，最大几率的保障车辆运行的安全性。但在现代化发展过程中，地铁车辆辅助供电系统结构优化是新时代下的新要求。本文基于地铁车辆辅助系统的发展概述，阐述地铁车辆辅助供电系统的方式以及系统结构;最后以供电系统结构优化路径作为结尾。

关键词：地铁车辆;辅助供电系统;结构优化

中图分类号：U270.381   文献标识码：A   文章编号：1672-9129（2020）11-0080-01

1 地铁车辆辅助系统的发展概述

在早期的轨道交通车辆设计中，辅助系统是由辅助逆变器以及低压电源两个主要的部分组成。辅助逆变器一般是使用旋转式电动或者发电机组供电的形式来完成相应状态下的供电。在地铁车辆电动机的高压电力是由接触网直接提供;从而由其带动电动机进行相应的发电工作。三相交流电是作为负载电力供应;在实际的使用中，输出的电容量较小且效率一般不高。在使用的过程中也会存在电源受到机组影响，存在输出电压波动过大的情况，其可靠性上就存在一定的不足。

2 地铁车辆辅助供电系统的方式

在地铁车辆的辅助供电系统中可以分为两个类型：分散式和集中式。

2.1集中供电方式。在集中式的供电系统中可以分为两种供电方式，其一是扩展式的供电方式，其二是并联式的供电方式。在扩张方式的供电中，地铁车辆的辅助逆变器对各自执行的车厢进行相应的供电指令与操作。在并联式的供电方式中则是采用两个逆变器共同王成对于整个车厢的供电操作。在运行中如果并联式的供电方式，在出现逆变器故障时，就需要将列车上的其他用电设备切断从而保障相应列车的运行。单使用扩展式的供电方式，则会在一个逆变器不能正常进行工作的情况下，切换至下一个未故障的逆变器中，保证供电的正常[1]。在实际的过程中一般为了更好的保证行驶的安全性，都是使用两种供电方式协作的模式来完成供电。

2.2分散供电方式。分散式的供电方式就是在每一节车厢都设置一台辅助逆变器;从而最大程度的保证地铁车辆运行情况。在实际的辅助供电系统中，存在不同的三种输出接触器;他们可以为地铁提供380v的交流电压，保障实际的地铁运行。在一般的分散式供电中，其设备的额定功率在73KVA左右。在一定程度上保证地铁的称重性能。在出现某一个车厢的供电问题后，会由替代的辅助逆变器完成相应的供电，同时单独车厢的故障对于实际的地铁运行也不会造成重大的影响。分散式的供电方式对于地铁的运行有着相当大的保障。

3 地铁车辆辅助供电系统结构

地铁车辆的辅助供电系统在结构上采用的多为集中式布局;辅助供电系统以及逆变器、开关、整流器等都是安装在实际车厢的底端;其式作为列车行驶中的辅助、后备电源使用。在地铁车辆的输出线路设计中采用的是扩展式的供电方式，在实际的车底设置扩展供电箱，同时在其中会包含接触器，当实际的车厢或者整体上出现相应的供电故障时;扩展箱中的三相接触器就会闭合，从而扩展供电箱中的AC400V输送相应电能至故障处，保证正常的车厢电力供应。在地铁车辆的辅助供电系统中所使用的基本元件为耐压等级较强的IGBT，单台你变器的输出电容为185KVA（千伏安）;在列车车辆的辅助设备中输出为370KVA（千伏安），额定的输出为二百八十一安;单台机器的交流负载在163KVA。实际负载功率在0.86左右，输出电压波动在5%左右。

4 地铁车辆辅助供电系统结构优化路径

4.1促进辅助供电系统性能的提升。地铁车辆辅助供电系统是由多种供电设施组合而成，所以在提升供电系统结构的优化中就需要的做好相应的供电设备性能的提升方面。首先在进行供电设备的购买上，就需要完成对于设备的基本性能有所掌握。选取性能更加优秀的供电设备。然后是要在供电设备进行中;做好相应的检查和管理工作，对其进行不定时的全面检查，对于问题需要及时的上报。对于供电系统的安全隐患应该及时的整改;进而有效的提升辅助供电系统性能。

4.2加强辅助供电系统监测力度。地铁车辆在实际的运转过程中想要做好供电系统结构的优化，就要保证供电系统处于较为稳定且性能最优的状态，以保证其可以最好状态的投入道实际的运用中。在此前提下就需要做好供电系统的日常监测工作的监测。在一般的做法中是安装相应的警报和视频监视设备，以保证供电系统的结构优化。同时在牵引变电所内也会有相应的摄像头安装，利于将所以的故障情况进行及时的监测，从而最大程度的保障列车行驶的安全性。

4.3完备供电系统结构优化管理制度。地铁辅助供电系统的重要保障之一就是管理制度的完备情况。为了更好的优化供电系统结构，需要制定详细的系统的安全保障条例，将相应的使用、维护、维修等纳入到实际的管理制度中[2]。例如在使用时实际供电系统的具体操作流程，操作事项以及要点需要进一步的得到落实。

总结：结合以上阐述可知，在实际的辅助供电系统结构優化中。受到供电系统管理、供电方式以及供电设备的共同影响。对于地铁车辆的供电系统结构优化是车辆行驶安全性以及运行状态完好的重要保障。同时在实际的优化供电系统结构时，就需要对故障进行准确的检测，对问题进行及时的处理，对系统进行优化研究。从而为我国的交通运输业，做出不懈的努力;为地铁辅助供电系统的正常运行奠定更为坚实的基础。

参考文献：

[1]裘文超，杨树松，蒋晓东，苏晗翀，黎博闻，朱程晟.采用并网供电和高频变流技术的宁波轨道交通车辆辅助供电系统[J].机车电传动，2020（03）：73-76+80.

[2]杨毅.地铁车辆辅助供电系统论述[J].中国设备工程，2020（07）：101-102.