城市軌道交通車輛電氣系統的研究

郝宏峰

摘要：隨著我國交通運輸行業的發展，城市軌道交通車輛的應用范圍更加的廣泛。在對城市軌道交通車輛行駛使用的過程中，電氣系統是影響車輛運行穩定與安全的重要系統。通過電氣系統可以實現對車輛的調度管理，只要保證電氣系統的合理應用，才可以確保車輛的運行效率。同時提高人們出行的安全性，為我國城市的發展提供良好的幫助。

關鍵字：城市軌道;交通車輛;電氣系統

引言

隨著我國經濟與社會的快速發展，我國的軌道交通行業發展迅速，人們逐漸對自身的出行方式進行改變。人們日益增長的交通需求，促進了相關工作人員對軌道車輛的整體設計水平。對于當代的交通軌道來說，電氣系統的應用要求越來越高，在一定程度上可以為軌道車輛的正常運行提供一個安全可靠的運行環境。

1城市軌道交通車輛的電氣系統主要構成

1.1城市軌道交通車輛的牽引控制系統

任何交通工具中的牽引與制動控制系統都是缺一不可的。軌道交通車輛的傳動控制由電動機驅動來實現車輛的牽引，是以牽引電機控制系統調節電動機的牽引力與速度，達到車輛的牽引與制動。由空氣制動、摩擦制動、電制動與制動指令系統等組成的復合制動控制系統。軌道交通車輛的牽引能力的效果直接影響車輛的運行情況與運輸安全。由于站點的間距較短，所以軌道交通車輛的停車頻繁，為了在時間內到達站點，需要城市軌道交通車輛具有較高的牽引加速與制動減速技術與質量。

1.2城市軌道交通車輛的輔助供電系統

城市軌道交通車輛的輔助供電系統，主要提供三相交流輸出、單相交流輸出、直流輸出，主要功能是為車輛中空調、空壓機、通風機、照明、蓄電池充電等輔助設備供電。傳統城市軌道交通車輛供電系統已經不能夠滿足現代運行的要求，可靠性低。近年來大城市都引進了采用靜止式輔助逆變電源的城市軌道交通車輛，其輸出的電壓品質好、工作性能安全、電源使用率較高[1]。

1.3城市軌道交通車輛的車門控制系統

城市軌道交通車輛的車門與乘客接觸最多，并且車門的開關動作頻繁、車門數量多，也是故障發生最多的部件，車門正常運作關系到運營的安全與乘客人身安全。車門控制系統中有控制開關、控制電路、執行機構三個系統，系統從車門狀態指示、車輛客室車門系統與列車牽引的連鎖、關門到位指示開關與動態關門控制、關門到位指示、行車開門與列車制動、開門關門操作與列車的狀態等方面入手，有針對性地強化了安全設計，為乘客的安全提供保障。城市軌道交通運行中涉及的管理因素眾多。因此，在這種情況下，要想保障整體的信息數據傳輸功能得到建設發揮，就應該注重對數據傳輸中的多系統集成功能應用分析，確保在多功能系統集成應用分析中，能夠將多系統集成技術應用處理好，保障了最終的系統功能集成應用中，能夠將城市軌道交通運輸建設管理的能力提升。

2城軌車輛電氣系統應用技術

2.1緊急通風

在當前軌道交通電力系統正常運行的時候，突然出現意外事故導致固有的兩臺輔助交流電源均無法正常使用，軌道交通空調系統將會自動啟動應急狀態而進入緊急通風狀態，此時，自動應急狀態會迫使軌道交通空調系統停止正常運行。當緊急通風狀態在正常運行過程中，主電源恢復正常，那么，此時空調系統將會自動轉換成為正常的工作狀態。

2.2合理設計軌道交通車輛接地線

城市地鐵與動車的電氣系統接地設計要遵循接地原則，在確保接線的安全上保證車輛及人員的安全，滿足電磁兼容性能設計相應的接地線路，主要掌控好漏電、雷擊、靜電引流等接地設計。保證接地回流線與接地裝置的阻抗性一致，采用回流電路接地、電位差接地、高壓電路回流接地進行有效的處理，確保車輛安全運行，保證經濟適用。接地設計要避免依賴相關機械設備，防止接地不恰當破壞車輛的構架與外殼等使用情況。接地布線設計要注意相關的溫度、載流能力、機械強度等，根據布線標準合理設計，保證接地線的布局合理與安全。保護接地線一般采用鍍錫軟銅絞線，防腐蝕功能較好，導電性也較高;合理設置接地線長度，使電阻值低于人體承受度。設計與實施接地中要保證接觸的牢固性;針對不同金屬的焊接情況，要注意實施防腐蝕處理;為了防止不同金屬接觸出現腐蝕現象，可在接觸面涂抹油漆;為了杜絕斷流現象，在車頂安裝避雷器非常必要，以確保電氣設備沒有過流現象。但車輛使用中實際影響的情況太多，還要根據具體情況使用合適的接地技術。

2.3電磁兼容性設計

城市地鐵與動車的電氣系統接地設計要遵循接地原則，在確保接線的安全上保證車輛及人員的安全，滿足電磁兼容性能設計相應的接地線路，主要掌控好漏電、雷擊、靜電引流等接地設計。保證接地回流線與接地裝置的阻抗性一致，采用回流電路接地、電位差接地、高壓電路回流接地進行有效的處理，確保車輛安全運行，保證經濟適用。接地設計要避免依賴相關機械設備，防止接地不恰當破壞車輛的構架與外殼等使用情況。接地布線設計要注意相關的溫度、載流能力、機械強度等，根據布線標準合理設計，保證接地線的布局合理與安全。保護接地線一般采用鍍錫軟銅絞線，防腐蝕功能較好，導電性也較高;合理設置接地線長度，使電阻值低于人體承受度。設計與實施接地中要保證接觸的牢固性;針對不同金屬的焊接情況，要注意實施防腐蝕處理;為了防止不同金屬接觸出現腐蝕現象，可在接觸面涂抹油漆;為了杜絕斷流現象，在車頂安裝避雷器非常必要，以確保電氣設備沒有過流現象。但車輛使用中實際影響的情況太多，還要根據具體情況使用合適的接地技術。工作接地有高壓與低壓回流工作接地兩種。其中，低壓回流工作接地，主要是使電氣系統中的低壓電路有準確的電位，讓電路中的雜散性信號電流進行回流。而高壓回流工作接地，是引導接觸網中電流進入軌道中，經過相關程序處理后再回流到變電站，確保城市軌道交通車輛處于安全、穩定的電氣回路中。在高壓回流電路的設計中，要確保接觸網輸出的電流都能回流到電源中，確保車輛的電氣系統在運行中不會出現故障與漏電現象。

2.4節能技術

隨著當前國家的大力倡導，軌道交通系統不僅要滿足當前人們日益增長的使用需求，還需要滿足一系列的節能減排相關要求。合理地運用節能技術在軌道交通車輛空調系統的關鍵作用是降低壓縮機的能耗。相關工作人員通過選擇不同的控制方式以及不同形式的壓縮機，有效地實現節能減排的環保效果。以壓縮機的控制方式以及型號來決定不同的節能效果，當前軌道交通電力系統的最佳選擇之一是變頻壓縮機。城市軌道交通車輛多數采用鋁合金材料，在與鋼軌間的運行過程中，電阻值較小，會出現一些散雜電流，長期將會影響車輛軸承與接地裝置的壽命。所以要消除這些散雜電流，可以使用接地電阻轉移電流。但是為減少回流進入車體，還要對列車單元間實施并聯電阻，連接車體與列車車鉤，阻斷了車體件的散雜電流，杜絕重聯現象，防止電壓過大。

結語

綜上所述，軌道交通運行是人們安全出行的首要選擇，新時期城鎮化發展下軌道交通覆蓋范圍不斷擴大。我國城市軌道交通車輛的使用有效地改善了城市交通擁堵的問題，它對提高人們的生活質量非常的重要。因此相關工作人員需要加強對城市軌道交通車輛電氣系統的應用管理，通過合理的電氣系統控制，能夠保證車輛運行的安全與穩定。同時，合理的調節車輛的空調接地通風等系統的科學應用，通過現代化的先進技術，保證城市軌道交通車輛的行駛安全。

參考文獻

[1]黃太昱，李凱斌，李現鵬.軌道交通供電系統電氣設備傳動調試分析[J].機電信息，2020