摘要：在大力开展环保工作，促进城市可持续发展的新形势下，城市轨道交通已经发展成为道路交通系统的主要组成部分，也成为城市基础设施之一，城市轨道交通属于低碳交通方式，城市轨道的运行是以电能作为动力能源，由此可见，城市轨道供电系统设备与城市轨道的稳定运行有直接影响，在相关技术人员的不断努力下，城市轨道交通供电系统设备不断引用新型技术，这在一定程度上促进了城市轨道交通运行速度和运行效率的提升，同时也促进了城市轨道交通的良性发展，下面的文章就围绕城市轨道供电系统设备以及应用进行深入分析研究。
关键词：城市轨道交通；供电系统设备；应用
引言
国民经济的不断提升和城市化建设的大力开展，让人们的生活水准越来越高，目前不断攀升的私家车数量，大幅度增加了城市交通压力，为了给人们出行提供更大便利，城市轨道交通在各个城市中迅速普及发展，城市轨道需要得到专用供电系统的电力供应，才能保持稳定正常运行，城市轨道供电系统除了输送城市轨道运行所需电能之外，同时也要给供电设备提供工作用电，城市轨道供电系统的运行状态决定着城市轨道是否能够保证安全稳定运行，要想促使城市轨道供电系统保持良性运行，由需以供电系统设备的正常运转为基础，因此，很有必要针对城市轨道供电系统设备进行深入研究，以便发挥城市轨道在城市交通中的巨大作用，进而促进城市轨道的快速发展。
1、外电源
城市供电网是城市轨道的外部电力系统，也可以称作城市轨道供电系统外电源，总体上说，城市轨道可分为混合式以及集中式和分散式三种供电方式，相对而言，混合供电方式集分散式和集中式两种供电方式的优点于一身，具有灵活方便，适用性强等供电优势， 足以保证城市轨道的安全稳定运行；集中供电方式是采用电力专线专供模式，由城市供电网高压电网向城市轨道全线输送电能，集中供电方式能全面满足城市轨道用电，保证电力供应的安全可靠性与稳定性；分散供电方式是城市轨道每个车站区间由临近的市政市政电网变电所输送电力，分散式供电方式的电源属于中压电源，通常情况下，交通线路偏长是各城市轨道的基本特点，所以中压电源点数量必须能够满足分散式供电的需求。
2 牵引供电
对于城市轨道而言，牵引供电系统的运行性能与城市轨道的正常运行越有很大关系，整体的牵引供电系统分为牵引变电所和牵引网两大部分，设置牵引变电所位置与容量时，应充分考虑城市轨道的相关需要，以便因为设置不合理阻碍城市轨道的良性运行，特别是牵引变电所的位置设置尤其重要，应要求同时考虑城市轨道需要与轨道交通高峰段负荷要求。相对来说，配电器与牵引变压器是是牵引供电系统最关键的设备，空气自冷式干式变压器是应用率较高从变压器设备。牵引供电系统的牵引网由多种电力电缆组成，进行牵引网设计时，应严格遵循设计规范，电缆的使用应按照其应用途径选择相应的类型，进行地下铺设，适合选用低烟无卤阻燃型电缆，地面铺设的电缆适合选用低烟阻燃电缆。低烟无卤阻燃型电缆具有良好的耐火性，在消防设备和应急照明供电中应用比较普遍，并且可以发挥优越的应用效果。就当前而言，我国大多数城市轨道牵引变电所都是针对电压情况选择相应的开关，通常是选用六氟化硫断路器亦或是真空断路器，两种断路器最大的不同之处就是真空断路器不需要导体介质即可自然灭弧，而六氟化硫断路器需要导体介质被隔绝灭弧。再者，为了避免牵引供电系统影响城市电网运行的稳定性与安全性，应采用12脉波并列，24脉波整流方式设置牵引整流机组，对城市电网进行有效保护，采用24脉冲整流方式能实现良好的经济效益，对于电力供应和管理效果有比较明显的促进作用，在城市轨道运行过程中，牵引供电系统可以发挥非常好的供电效果。
3 动力照明
客观的说，城市轨道交通供电系统动力照明与寻常动力照明没有本质上的不同，在电力处理方式和使用电压方面是一样的，城市轨道动力照明又具体分为应急照明与智能照明，而应急照明也分作集中照明和分散供电两种供电途径，由于分散供电方式具有不易维护等弊端，所以一般都是选用集中供电方式，通常情况下，各个城市轨道交通车站都会安装应急照明装置，比如说遵循相关要求在配电室安设EPS、自降压变电所低压柜等设备，以便为车站以及车厢提供应急照明服务，整体应急照明涵盖了疏散指示、车站和区间应急以及应急类导向等多项内容。
顾名思义，城市轨道的智能照明具备智能化、灵活可控以及多样性等优势和减少能源消耗的特点，据统计，绝大多数城市轨道车站的公共区域都是采用智能照明方式，智能照明是一个独立的体系，在城市轨道管理系统中是极为关键的一部分，整个智能照明系统由控制电缆与连接器组织形成，系统中装有定时装置，人们可以通过调整定时时间从而对照明时间进行有效控制。
为了保证城市轨道供电系统设备的正常稳定运行以及民众的人身安全，城市轨道交通采用了TN-S 三相五线制方式，在相关调查中发现，我国城市轨道动力照明系统普遍存在计算容量大的现象，对电力供应的要求比较高，在城市轨道设计的相关规定中表明，假如配电变压的运行仅能提供一台配电变压器容量 ，另一台配电变压器则要全面负担供电范围内远期的一级与二级负荷，由此可见，城市轨道变压器在初期阶段必须保证50%的负载率，而远期的负载率不能低于60%，否则，不只是会失去对变压器损耗的控制力，而且一旦一台变压器出现问题，就会对城市轨道动力照明系统的正常运行造成严重负面影响。
4、杂散电流腐蚀防护
在城市轨道项目中，都会在沿线区域设置牵引变电所，供电系统就是利用这些牵引变电所，借助架空接触网的输电功能为轨道交通系统列车提供电能，而回流线路则用走行轨进行处理。然而走行轨具有自带电阻特点，很难实现与地面彻底绝缘，不可避免的会有残余电流泄露至城市轨道交通线路地面，从而形成所谓的杂散电流。城市轨道沿线区域会在这些杂散电流的负面影响下，出现金属管线或者钢筋材料腐蚀问题，与此同时，城市轨道下方的土壤也会受到杂散电流的腐蚀，以1A杂散电流举例说明，1A杂散电流会通过钢管深入土壤，一旦出现这种情况，在短短的一年内，1A杂散电流就能将9kg的钢铁尽数腐蚀，以此推论，不到半年时间，杂散电流就可以致使城市轨道现场穿孔问题，这一推论已得到证实，由此可见，杂散电流对轨道的破坏力何其严重。除此之外，杂散电流的影响范围可以达到几十千米的距离，其强度与方向会在轨道绝缘、电力设施负载等各种条件下形成变化，若是不对此加以重视，城市轨道极有可能会因此留下安全风险，基于防胜于治的管理理念，我国各城市轨道交通系统制定了较为完善的杂散电流防护机制与相关措施，并取得了比较良好的防护效果。
结语
现阶段，城市轨道在我国得到极大发展，在城市轨道的建设与管理以及供电系统设备与应用等方面已经相当成熟，由于城市轨道有一定的特殊性，对运行安全性与稳定性的要求比较严格，因此必须对城市轨道交通供电系统设备慎重以待，全部各种设备具备良好的运转能力，为城市轨道的健康稳定运行奠定基础。
参考文献
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