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        試析軌道交通控制系統(tǒng)采用直流高壓供電方式

        2019-07-10 05:39:02王婷婷
        關(guān)鍵詞:互換性直流軌道交通

        王婷婷

        中車長春軌道客車股份有限公司 吉林 長春 130000

        軌道交通控制系統(tǒng)是軌道交通系統(tǒng)中的的重要組成部分,所確保軌道交通控制系統(tǒng)的安全就是確保整個(gè)軌道交通系統(tǒng)的安全。目前我國的軌道交通的供電方式一般是采用交流高壓供電,這種方式的可能會(huì)出現(xiàn)交流高壓電系統(tǒng)崩潰,進(jìn)而導(dǎo)致存儲(chǔ)的電能無法得到釋放,所以在本文中就嘗試使用直流高壓供電,該方法正在受到世界廣泛的關(guān)注,且已經(jīng)在部分試點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使用該方法可以大量的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時(shí)可以降低能源損耗問題,如果能在保證各大運(yùn)營商設(shè)備安全,便可以實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能的目的。在本文中,我就軌道交通控制系統(tǒng)采用直流高壓供電的方式是否可靠做簡單分析。

        1. 軌道交通控制系統(tǒng)采用直流高壓供電方式的原理

        軌道交通控制系統(tǒng)采用直流高壓供電方式的原理如圖1。

        圖1 軌道交通控制系統(tǒng)采用直流高壓供電方式的原理

        2. 技術(shù)方面

        2.1 軌道交通控制系統(tǒng)穩(wěn)定性

        軌道交通控制系統(tǒng)采用直流高壓供電方式主要是需要保證技術(shù)的可靠性和穩(wěn)定性。一個(gè)系統(tǒng)的串聯(lián)部分的總體穩(wěn)定性是低于單獨(dú)的每個(gè)原件的穩(wěn)定性的,因?yàn)槿绻幸粋€(gè)原件出現(xiàn)問題,那整個(gè)串聯(lián)電路就會(huì)有看很大的可能出現(xiàn)問題;并聯(lián)電路的可靠性是相對(duì)較高的,不會(huì)由于一個(gè)零件的問題全部出現(xiàn)問題。綜合以上的想法,在現(xiàn)在的交流高壓供電系統(tǒng)中使用串聯(lián)電路較多,這就導(dǎo)致交流高壓供電的穩(wěn)定性就相對(duì)較差,但是直流高壓供電系統(tǒng)中使用的并聯(lián)電路相對(duì)較多,這也就是說直流高壓供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好。

        2.2 軌道交通控制系統(tǒng)能耗問題

        能耗問題是軌道交通控制系統(tǒng)中面臨的一個(gè)重要問題,目前主流應(yīng)用的交流高壓供電系統(tǒng)是在線式雙變換型,但是由于受負(fù)載端功率較高,所以在能源轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)低于80%。而使用直流高壓供電系統(tǒng)是根據(jù)人工調(diào)制開機(jī)數(shù)量,所以相對(duì)的能源轉(zhuǎn)換率就會(huì)較高??偟膩碚f直流高壓供電系統(tǒng)的能耗問題要優(yōu)于交流高壓供電系統(tǒng)。

        2.3 軌道交通控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、互換性問題

        交流高壓供電系統(tǒng)的供電結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,互換性較弱,再出現(xiàn)問題時(shí)排查困難,更換零件較難,但是直流高壓供電系統(tǒng)的線路簡單,并且互換性較強(qiáng),哪怕是不同廠家,制藥供電接口一致,都可以互換。所以直流高壓供電系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)、互換性問題上優(yōu)于交流高壓供電系統(tǒng),便于監(jiān)控和維修。

        2.4 使用直流高壓供電系統(tǒng)可以改善器件的使用壽命

        使用交流高壓供電系統(tǒng)會(huì)由于交流紋波的影響,導(dǎo)致交流電解電容長期處于充放電的狀態(tài),導(dǎo)致各類器件的使用壽命受到影響,但是在使用直流高壓供電系統(tǒng)時(shí)就不存在電解電容長期處于充放電的狀態(tài)這個(gè)問題,這就會(huì)大大延長各類器件的使用壽命,進(jìn)而降低各類危險(xiǎn)的發(fā)生,從而對(duì)各類電子器件的供電環(huán)境產(chǎn)生影響。

        3. 投資方面

        交流高壓供電系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)復(fù)雜,設(shè)備的成本較昂貴,追加投資成本大,并且同時(shí)需要很對(duì)的附屬零件,但是使用直流高壓供電系統(tǒng)就可以很好的緩解這個(gè)問題,直流高壓供電系統(tǒng)的連接容易,不予要大量的成本投入,節(jié)約投資。同時(shí)交流高壓供電系統(tǒng)的維修費(fèi)用較高,因?yàn)榻涣鞲邏汗╇娤到y(tǒng)是一個(gè)整體,而直流高壓供電系統(tǒng)是模塊化的,現(xiàn)場(chǎng)更換方便,利于設(shè)備的排查和維修,操作相對(duì)簡單。

        4. 使用直流高壓供電系統(tǒng)的限制因素

        4.1 各個(gè)軌道交通設(shè)備的適應(yīng)性

        由于我國已經(jīng)大面積的使用軌道交通,并且已經(jīng)使用交流高壓供電系統(tǒng)很多年了,所以使用直流高壓供電系統(tǒng)就顯得有些突兀,雖然各個(gè)運(yùn)營商制造的設(shè)備也均是支持直流高壓供電系統(tǒng),但是直流高壓供電并不是這些設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)輸入,所以相應(yīng)的軌道交通設(shè)備的適應(yīng)性就會(huì)存在一定的問題,同時(shí)也就具有一定的風(fēng)險(xiǎn)。

        4.2 配套零件問題

        由于我國的使用交流高壓供電系統(tǒng)很多年,所以一旦使用直流高壓供電系統(tǒng),電子器件、變壓器等等零件就會(huì)出現(xiàn)供不應(yīng)求的問題,畢竟這些零件是直流高壓供電系統(tǒng)中必不可少應(yīng)用的,所以就需要大量的生產(chǎn)該類零件。

        5. 使用直流高壓供電系統(tǒng)的可行性

        目前我國雖然已經(jīng)使用交流高壓供電系統(tǒng)多年,但是必將所有的交流高壓供電系統(tǒng)設(shè)備均是可以使用直流高電壓的,并且所有的直流高壓供電系統(tǒng)均配有兩肽USP電源,可以實(shí)現(xiàn)不間斷供電。雖然我國相應(yīng)的電子器件儲(chǔ)存不夠,但是一些大型的電子供應(yīng)商已經(jīng)開始在大批量的生產(chǎn)最要電壓為288V的各類電子器件。

        綜上所述,軌道交通控制系統(tǒng)是軌道交通系統(tǒng)中的的重要組成部分,所確保軌道交通控制系統(tǒng)的安全就是確保整個(gè)軌道交通系統(tǒng)的安全。軌道交通中應(yīng)用直流高壓供電系統(tǒng)已經(jīng)是一種可行的方案,并且已經(jīng)在部分試點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使用該方法可以大量的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時(shí)可以降低能源損耗問題,如果能在保證各大運(yùn)營商設(shè)備安全,便可以實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能的目的。

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