对地铁车辆辅助供电系统结构优化建议思考

刘俊杰

摘要：本文中简单针对地铁辅助系统的发展状况进行分析，并探讨了地铁车辆辅助供电的方式，探讨了辅助系统的结构，旨在为我国地铁车辆辅助供电系统的优化提供帮助与参考。

关键词：地铁车辆;辅助供电系统;结构优化;建议分析

一、地铁车辆辅助系统的发展概述

在早期的轨道交通的设计是辅助系统中包含辅助逆变器以及低压电源两个重要的部分。一般情况下，辅助逆变器是使用旋转式电动或者发电机组供电的形式来完成对应的供电，而在地铁车辆电动机的高压电力环境中，则是由接触网直接进行供电，通过这种方式带动电动机，从而达到发电的效果。三相交流电是作为负载电力进行供应，而在实际运行过程中整体输出的电容量较小，并且一般情况下效率不高，所以在使用时电源容易受到机组的影响，在运行过程中电源的输出电压可能会出现波动较大的情况，而波动较大则直接意味着其可靠性较差。

二、地铁车辆的辅助供电形式

1. 集中供电形势

在集中式的供电系统中，可以根据其供电方式分为扩展式和并联式。在扩展式的供电环境中，地铁车辆中的辅助逆变器，则能够针对各自负责的车厢进行对应的供电指令，而在并联式的供电方式中，则直接由两个逆变器共同组成，整个车厢的供电操作。如果在运行过程中工作人员所选择的是并联式的供电方式，在出现逆变器故障时，工作人员就需要将列车上的其他用电设备切断，进而使列车的正常运行得到保障，而如果单纯使用的扩展式的供电方式，则能够保障在一个逆变器无法正常工作的状况下，立即切换至另一个未故障的逆变器，这样能够使供电的稳定性得到保障。在我国地铁的运行过程中，为了保障地铁时刻处于良好的运行状态，一般情况下都是采用两种供电方式协作运行的处理方案来保障地铁的供电需求。

2. 分散供电形势

分散式的供电形式则是在进行设置时，在每一台机箱都设置一个独立的辅助逆变器，独立的辅助逆变器能够保障地铁车辆在运行过程中的稳定性。而在实际的供电系统中存在三种不同的输出接触器，这种设备能够在地铁运行过程中为地铁始终提供380伏的交流电压，使地铁处于稳定的运行状态。正常情况下来说，在分散式的供电中，设备的额定功率一般在73kva左右，通过这一方式能够使地铁的运行性能得到保障。而分散式的供电方式在运行过程中，如果某一车厢出现供电的问题，则会有替代的辅助逆变器进行继续供电，同时单独车厢出现供电故障，也不会对设备的整体运行和地铁的运行产生任何影响，所以分散式的供电形势对于地铁的安全运行来说具有更高的安全性。

三、地铁车辆辅助供电系统结构

地铁车辆的辅助供电结构，在进行设置时，一般情况下选择的是集中式的布局，而辅助供电系统以及逆变器、开关等设备都是直接安装在地铁车厢的底部，其运行过程中都直接作为列车行驶过程中的辅助和后备电源进行使用。在地铁车辆的输出线路设计室，工作人员所采用的是扩展式的供电形势，而在地铁的车底设置对应的供电箱，在运行过程中则能够包含接触器，当实际车厢或者整体发生供电故障扩展箱中的三相接触器则会自然闭合，进而保障供电箱中的AC400V输送至对应的电能故障处，进而保障车厢始终具有良好的电力供应。在地铁车辆的辅助供电系统中，所使用的各种基本元件都是带压等级较强的IGBT。

四、地铁车辆辅助供电系统结构的优化方式以及路径

1. 促进辅助供电系统性能的优化与提升

地铁车辆辅助供电系统在进行设置时，有多个供电设备组合而成，所以在提高供电系统结构的优化过程中，就需要针对其设备性能进行提升。工作人员在进行设备的选购时，就需要对设备的基础性能有所了解，应当在市场上选择性价比较高并且性能更优的供电设备，随后在供电设备运行过程中需要做好有效的检查和管理，并且在设备运行时做好不定时的检查，则能够保障各种安全隐患得到控制。对于供电系统的安全隐患应当及时进行整改，通过这种方式则能够提高辅助供电系统的性能，保障辅助供电系统运行的安全性和稳定性。

2. 加强辅助供电系统的监测力度

地铁车辆在实际运行过程中想要保障供电系统结构的优化，就需要使供电系统始终处于稳定且性能良好的環境，这样能够保障其处于良好的状态投入到实际的运行中，在此前提一下，工作人员就需要针对供电系统进行有效的监测和管理。而在一般的做法中需要安装相应的警报设备和视频监控设备，保障供电系统的整体结构处于优化状态，同时在牵引备案电索内也需要安装对应的监控摄像头，这样能够保障所有的故障都在合理的监控下，通过这种方式最大限度的保障列车行驶的安全性和稳定性。

总结

在实际的辅助供电系统结构优化中，受到供电系统和供电方式等多个方面的影响，对于地铁车辆的供电系统优化，都需要针对其中存在的问题进行调整，尤其是在进行实际的结构优化时，需要对问题进行检测并做好故障的处理，优化整个系统，这样能够为我国的交通运输业提供帮助与参考，使地铁辅助供电系统始终处于安全稳定运行状态。

参考文献

[1]季颖. 地铁车辆辅助供电系统健康管理技术研究[D].上海工程技术大学，2017.

[2]胡正伟，焦芳芳. 浅析广佛线地铁车辆辅助供电系统[J]. 铁道机车车辆，2014，34（04）：66-70+74.