刘贺 张伟 孙成林 郭达 许恬雨
中车长春轨道客车股份有限公司 130062
摘要：社会经济的发展使人们对美好生活的向往变得更加热切，交通生活作为美好生活中的重要部分，其便利程度将在一定程度上影响人们对生活质量的评价。城市轨道交通作为快速、便捷的现代交通工具，已经在我国交通系统中得到应用。本文将针对城市轨道交通展开论述，集中分析城市轨道交通车辆电气系统，以便为相关运营活动提供参考。
关键词：轨道车辆；电气系统；辅助供电系统
引言：城市交通堵塞是城市治理中的顽疾，并且随着人均车辆保有量逐渐提高，交通堵塞现象也变得更加频繁、严重。在这种情况下，强化城市轨道交通的应用就显得极为重要。城市轨道交通车辆优势显著，独立行驶轨道、信号控制等，可以有效缓解交通堵塞，帮助城市布局结构优化等。现如今，人们越来越倾向于选择城市轨道交通作为出行方式。
一、城市轨道交通供电系统采用的模式
1.集中供电方式
这种供电方式需要设置专用主变电所，变电所会将城市电网输送而来的电源进行降压处理，然后再向城市轨道交通供电。就目前来看，国内一线城市的轨道交通系统已经广泛使用了集中供电方式。
2.分散供电方式
不同于集中供电方式，分散供电方式没有设置专用主变电所，所以牵引变电所和降压变电所会直接从城市电网中接入电源。不过需要注意的是，这种供电方式有一定的设备要求，即轨道交通沿线必须分布足够的电源接入点，并且这种供电方式需要投入进行改造和管理，当前只有少数城市轻轨采用这种供电方式。
3.混合供电方式
顾名思义，混合供电方式结合了集中、分散供电方式，根据交通沿线不同的环境作出了调整，但是这也将导致继电保护和运营管理难度增加。
二、城市轨道交通车辆电气系统的组成
城市轨道交通车辆电气系统的重要性不言而喻，其中包含四大部分，分别是牵引与控制系统、辅助供电系统、车门控制系统、牵引传统系统，以下将对这四个部分进行分析。
1.城市轨道交通车辆牵引与制动控制系统
牵引与制动系统是城市轨道系统的重要组成部分，在城市轨道交通车辆控制中发挥着关键作用。其中的制动技术包括摩擦制动、空气制动、电制动和制动指令系统，所以城市轨道交通车辆电气系统采用的是复合制动控制系统。需要注意的是，牵引制动能力对轨道车辆的运行安全、运输能力有着重要的影响，这主要是因为城市轨道交通多用于客运，需要在站点间频繁停车，若是不能保障高高水平的制动能力，轨道车辆的运输性能就会大打折扣。在实际运行中，轨道交通的制动指令必须通过电气系统实现，制动系统是施加制动力的程度必须根据电气系统减速指令调节。此外，轨道交通对制动精准性要求比较高，这样才能准确地停靠在固定站台。
为了达到这项要求，ATO系统或轨道车辆操作员需要按照停车距离给出减速指令，此时制动系统要迅速作出反应，给出相应的制动力。
2.城市轨道交通车辆辅助供电系统
城市轨道交通车辆辅助供电系统负责的工作十分广泛，除了牵引系统的供电以外，照明、空调通风、信号装置等都需要辅助供电系统的支持。常见的轨道车辆辅助供电系统由直流供电系统、三相交流供电系统构成。结合轨道车辆的运行需要可知，辅助供电系统最重要的特性就是安全可靠，所以在轨道设计阶段，设计人员要认真分析和调查供电系统的组成和应用需求，然后再合理化选择设备，设置参数，以此提高辅助供电系统对轨道车辆运行的适应性。为了有效降低辅助供电装置运行损耗，辅助供电系统要选择高频化的供电装置。高频化的供电装置在节能环保方面也有突出的优越性，并且小型、轻量的特征使其能够适应更加多样的环境。实现供电装置高频化后，变换器的体积明显缩小，性价比和响应速度大幅强化，设备运行时的噪音也减弱不少。所以说，在辅助供电系统中实现高频化已经成为相关技术研究的主流方向。
3.城市轨道交通车辆车门控制系统
顾名思义，车门控制系统主要负责各个车门的开、关，这项工作中主要设计电路、执行结构和机械结构组成的控制开关。想要实现对车门的合理控制，就要将各个控制对象进行连接，考虑控制对象机械组织的差异性，将中央控制模块和子系统控制模块相结合，实现中央控制和单元控制的和谐运行。在轨道总线的控制下，各子系统也能按照需要完成功能，从而妥善控制好车门开关状态。
4.城市轨道交通车辆牵引传动系统
牵引传动系统对稳定性和安全性的要求编比较高，由于轨道车辆运行速度比较快，所以站间运营时间比较短，需要在短时间内频繁地停车上下客。因此，轨道车辆的牵引传动系统的运行能力要体现出上述运行活动的需要，具备强大的短时过载和断续工作的能力。轨道车辆的牵引传动系统可以体现出轨道车辆的制造水平，所以其中的技术含量非常高，尽管近年来我国制造技术发展迅速，但是轨道车辆的牵引传动技术中还存在不少难题需要攻克，所以牵引传统系统的完全国产化还任重道远。
结束语：
综上所述，城市轨道交通的建设对城市布局优化、改善城市交通有着重要的作用，政府部门及有关企业应当对城市轨道交通的发展和应用保持高度关注，不断提高城市轨道交通电气系统的整体技术水平，从而为人们提供更好的轨道交通服务。
参考文献：
[1]李炳奇，张迎.城市轨道交通车辆电气系统的研究[J].农家科技（下旬刊）,2017,(10):295.
[2]侯燚，谢绝.城市轨道交通车辆电气系统的研究[J].科学与财富，2017,(32):232-232.
[3]任洪昌.城市轨道交通车辆电气系统接地的相关研究[J].探索科学，2019,(1):195,197.
[4]刘振宇，汪宏宇.城市轨道交通车辆电气系统的研究[J].农家科技（上旬刊）,2020,(3):206.
[5]于天吉，李洋.城市轨道交通车辆电气系统的研究[J].百科论坛电子杂志，2019,(23):147-148.