城市轨道交通车辆电气系统的研究

常强

摘要：近些年，我国经济水平、文化水平、政治水平及技术水平都得到了提升，大大促进了我国社会经济发展，这为我国城市化建设及发展营造了良好的经济、政治、文化及技术环境，使得各地区城市化水平越来越高。在该形势影响下，城市轨道交通领域也进入了高速发展阶段，并完善了城市轨道交通车辆电气系统，提高了轨道交通运行效率及安全性，为城市居民的出行及货物运输等提供了方便，可想而知车辆电气系统对于城市轨道交通发展及城市居民生活水平提升的促进作用有多大，理应得到重视及关注。

关键词：城市轨道交通;车辆电气系统;系统组成

众所周知，我国城市轨道交通领域在社会经济及科学技术高速发展的推动下得到了进步，并衍生出很多车辆生产制造技术，大幅度提高了城市轨道交通车辆的运行效率及安全性，而车辆电气系统作为促使车辆运行的必要前提和基础，在该形势下也得到了系统的完善，这非常有利于城市轨道交通领域健康可持续发展。所以城市轨道交通车辆电气系统不仅引来了相关工作人员的重视，还引来了社会各方人士的关注，使越来越多的研究者及学者将车辆研究重点集中到车辆电气系统，以不断完善和优化车辆电气系统，促进城市轨道交通领域发展和提高车辆运行效率及安全性。对此，本文根据相关文献，对城市轨道交通车辆电气系统进行了详细分析。

1城市轨道交通车辆电气系统的重要性

首先，是城市轨道交通车辆先进技术，能够满足城市轨道交通车辆运行的各种需求，并有效保证司乘人员在旅途中的人身安全及舒适性，例如当下很多车辆的电气控制系统已经在PLC控制的基础上完善了相应的信息化及智能化功能，能够自动预测和规避风险;其次，实现了节能环保。例如电气控制设备的照明、压力保护设施、电开水炉和空调机组等都使用了节能材料，符合我国社会节能环保发展实际需要;最后，运行效率更高。我国很多城市轨道交通车辆都使用了机车直供电系统及技术，既节能又安全，还提升了车辆运行速度及舒适性[1]。

2城市轨道交通车辆电气系统的组成

包括车辆牵引系统、车辆制动控制系统、车辆辅助供电系统、车辆车门控制系统和车辆牵引传动系统，其中车辆牵引系统、车辆制动控制可以整合成制动复合控制系统。具体如下：

2.1车辆牵引与制动控制系统

牵引与制动控制系统是相互影响和相辅相成的，即两者一直都是共同运行和操作的，是车辆电气系统重要组成部分，也是最为核心的道车辆控制技术之一，具有很强的复合性、时效性。两者结合形成牵引制动复合控制系统，不仅具有摩擦制动功能，还具有空气制动功能、电制动功能等，车辆的运行安全及效率直接受到牵引制动能力的影响，牵引制动能力越强则安全性及效率越高。实际的城市轨道交通车辆运行过程中会因为不同站点的间距短而出现停车频繁等现象，为提高运行速度及效率可适当缩短轨道车辆行驶时间，也可以利用轨道车辆和制动减速度控制技术来提高运行效率，即直接向电气系统下达减速度指令，以加强制动力[2]。此外，城市轨道交通车辆每运动到站台时都需要在固定的位置停车，以保证司乘人员安全上下车，此时也需要ATO系统或者司机下达车辆电气系统减速度指令，以通过减速度命令来确定位置。

2.2车辆辅助供电系统

辅助供电系统除了能够牵引系统主电路和为各装置供电以外，还能够控制照明电源、牵引和制动控制电源装置、控制空调通风装置电源、控制通信信号装置电源等，等都要通过辅助供电系统来工作。辅助供电系统又包括直流供电、三相交流供电两大系统组成，其中直流供电系统在构成过程中会应用到充电机、整流装置和蓄电池等，其供电原理在于利用充电机和蓄电池进行供电;三相交流供电系统的构成不仅应用到常见的电热器和协助性变流器，还应用到了各种三相辅助设备、电机及负载设备等，其供电原理在于通过辅助变流器供电。辅助供电系统因为具有很强的安全性及可靠性，所以能够满足各种供电需求，保证和提高城市轨道交通车辆的运行效率及安全性[3]。

2.3车辆车门控制系统

简单来说就是对车门进行控制的一种车辆控制技术，包括对各车门开和关的控制。车辆车门控制系统中不仅含有各种控制电路，还含有执行机构、不同机械结构和控制开关，其控制原理在于由各个控制模块信号采集电路，并将信息与都相应的执行机构连接，然后向控制对象下达命令，实现车辆车门的智能化开关[4]。因为车辆车门控制系统属于车辆电气系统子系统，所以会受到车辆中央控制系统的牵制，很多命令都是先由中央控制系统下达，然后再由车辆车门控制系统下达到每个车门，实现对车门开和关的有效控制。

2.4车辆牵引传动系统

调查发现，很多城市对轨道交通车辆的牵引传动系统要求都非常高，不仅要求具有很强的稳定性，还要求具有很强的安全性、可靠性及运输能力，所以很多城市轨道交通车辆的牵引传动系统都会以固定的编组模式编制命令，以保证在两站间距离短、停靠站数量多、两站间运营时间少等情况下能够通过下达命令来执行牵引传动功能，从而保证和提高车辆运行效率[5]。车辆技术水平的高低可通过牵引传动系统来判断，这说明牵引传动系统是一种车辆技术标志，所以很多车辆技术研发企业都非常重视牵引传动系统的设计及选择，这直接关系到各相关企业的利益及市场与竞争。

结语

总之，城市轨道交通领域已经得到了高速发展，相应的车辆技术也得到了创新和优化，使得城市轨道交通车辆的电气系统逐渐优化和完善，电气系统中的牵引系统、车辆制动控制系统、车辆辅助供电系统、车辆车门控制系统和车辆牵引传动系统功能都得到了强化，这不仅提升了车辆运行效率及安全性，还实现了车辆信息化及智能化控制，为人们的生产生活等提供了方便。因此，上文先简单分析了城市轨道交通车辆电气系统的重要性，然后分析了城市轨道交通车辆电气系统的组成，包括牵引、制动控制、辅助供电、车门控制和牵引传动等系统，均对车辆的安全运行及高效运行起到不可代替的影响作用。

参考文献

[1]孙晓琨.城市轨道交通车辆电气系统的研究[J].科技风，2021，（2）：7-8.

[2]李哲.城市轨道交通车辆电气系统接地分析[J].商品與质量，2021，（2）：294.

[3]陈亚民.城市轨道交通车辆电气配线系统设计研究[J].农家科技（下旬刊），2020，（6）：185.

[4]刘志森.城市轨道交通中车辆电气传动系统的应用[J].百科论坛电子杂志，2020，（12）：1131.

[5]阳东，张立强.城市轨道交通车辆电气电路控制与检查系统技术分析[J].数字技术与应用，2019，37（4）：54-55.

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