電氣技術在城市軌道交通中的應用

王瑞華

蘇交科集團股份有限公司 江蘇 南京 210000

引言

如今，科技的發展速度不斷加快，我國在電氣技術方面的研究投入不斷增加，電氣技術已經被廣泛的應用到各個領域，城市軌道交通在電氣技術的應用推動下，獲得了很好的發展，對城市的建設發展起到了很好的促進作用。

一、我國城市交通的發展現狀

（一 ）城市建設發展迅猛

如今，我國經濟建設和工業發展的速度十分迅猛，城市的建設速度不斷加快，很好的帶動著周邊地區的經濟發展，形成了以老城為中心的經濟發展形態，對城市和周邊地區的進一步發展都有極大的幫助。但是，交通的不便極大限制著城市與周邊地區的經濟交流，周邊地區的發展與城市的發展很難同步，制約著我國城市化建設的順利推進。

（二 ）土地利用面積擴大

城市化建設的推進，土地的利用面積必然會不斷擴大，而且會以城市為中心向周邊不斷擴散，周邊地區的農業用地必然會被逐漸占用，城市規模的不斷擴大和建設城市范圍的增加，市區的交通距離也會增加，城市的交通狀況勢必會受到很大的影響，導致原本緊張的交通變得更加擁擠。

（三 ）城市公交結構單一，分布不合理

我國的城市建設過程中，大部分的城市交通都是公交和客運汽車，部分城市中也有無軌電車，但是這樣的客運量十分有限，載客運輸能力差，而且速度慢，對石油和天然氣等能源的需求量極大，運行還會對城市產生嚴重的空氣和環境污染。很多城市為了能夠有效的舒緩城市交通的壓力，保證客運能力的增加，不得不增加車輛的數量，這樣一來雖然很好的解決了客運能力不足的問題，但是卻導致了交通壓力的增加，實際的載運能力并沒有得到實質性的提升，并且車輛數量越多，城市交通的壓力也會增加。

二、電氣技術在城市軌道交通中的應用分析

（一 ）直線電機車在城市軌道交通中的應用分析

直線電機車是一種軌道的客運方式，也就是人們常講的地鐵，該類車輛相對比較特殊，結構相對簡單，能夠很好的在小于半徑的曲線上平穩的行駛。該車輛主要使用直流感應電機作為動力，運行速度快，載客能力強，而且運行平穩，安全系數高。該類車輛的制動方式主要為空氣制動和再生制動，地鐵車輛的制動則主要使用空氣制動。

與傳統的地鐵系統相比，直流電機的優勢更加明顯，爬坡能力更強，在進入和站臺的爬坡和駛離站臺時的下坡表現的更加靈活。同時，直流電機車的轉向架也比傳統的地鐵要靈活的多，自由度更大，能夠通過小于半徑的轉彎線路，很好的降低車輛軌道建設的難度。另外，直流電機車的車輪直徑更小，這樣的設計有效的降低了車輛的高度，車輛的實際運行也更加安全可靠。

直流電機車所使用的轉向架為徑向類型，可以極大的降低車輪和軌道之間的摩擦，車輛可以經過角度較小的彎道，車輛的導向性能更強。在進行該車量軌道建設時，彎度的增加可以有效降低軌道建設對周圍環境的影響，避免軌道建設過程中大量的房屋拆遷，極大的減少了建設資金投入。另外直流電機的車身高度更低，車身高度的降低，有利于車身內部的空間擴展，增加車輛的舒適感，乘客上下車也更加方便。

目前，直流電機車，也就是人們生活中常說的地鐵，在很多的大型城市都獲得了很好的應用普及，很好的解決了城市發展建設中交通與客運壓力大的問題。有些城市的直流電機車每天運載的客運量甚至可以達到幾萬人，客運速度比傳統的公交運輸要迅速的多，而且，直流電機車的軌道基本都是在城市地下，極大的緩解了城市的交通壓力，不僅運行速度快，也更安全。另外，直流電機車舒適性更高、能耗更低，是目前解決城市客運與交通壓力最有效的方式。隨著磁懸浮技術的深入研究，地鐵等直流電機車在未來的應用將更加廣泛。

（二 ）雙向變流器在城市軌道交通中的應用分析

1、完全采用雙向變流器

雙向變流器的使用，直接取代了傳統的二級管整流器，也完全改變了城市軌道車輛的牽引供電方式。目前所采用的供電方式將所有的線路都變為pwm整流形式，這一改進很好的解決了二極管整流時電壓紋波變化大的缺點，輸出的直流電壓更加穩定，而且可控性更強，電能轉化為車輛動力的效率更高，有效的減少了車輛運行的能源消耗。但是，由于雙向變流器的集成化特點，此類設備的容量要比二級整流器小很多，實際功率變小，如果要想保證設備的功率實現，不得不增加雙向變流器的數量，實際的建設成本更高，目前還不具備大范圍應用的可能。

2、混合應用方案

經過大量的實驗研究發現，雙向變流器和二極管整流器二者進行結合使用具有一定的實際可行性，能夠在一定程度上發揮雙向變流器節能的優勢，同時二極管整流器的保留，能夠有效保證容量的充足，價格也可以保持在實際接受的范圍內。兩種設備的混合應用，很好的節省了電能消耗，具有很好的實用價值，已經獲得了廣泛應用。

三、結束語

如今，我國的城市發展速度不斷加快，城市人口數量不斷增加，城市的交通壓力越來越大。傳統的城市交通結構單一，客運能力弱，是困擾著城市建設發展的一大難題。大力發展軌道交通，增加在軌道交通中的研究投入，可以有效的緩解城市交通壓力，保證城市的又好又快發展。