摘要：随着城市轨道交通的不断发展，其牵引供电系统的技术要求也在不断提升。目前，我国城市轨道交通牵引供电系统的应用范围日益广泛，其主要优势体现在高可靠性、高效率及对环境影响较小，从而确保了轨道交通运输的安全性和稳定性。研究表明，合理的牵引供电技术应用，可以显著提高轨道交通的供电质量和可靠性，降低系统能耗，保障行车安全，对于促进轨道交通事业的健康发展具有重要意义。

关键词：轨道交通；牵引；供电；技术

引言

城市轨道交通作为我国社会公共交通中的重要组成部分，对人们生产生活中的出行具有重要作用。近年来，随着我国城市化建设进程的加快，人们对公共交通的需求日益增加，推动了轨道交通的快速发展，不仅其运输规模在不断增加，运输速度也得到进一步优化。为进一步提高城市轨道交通运行水平，需要深入研究牵引供电技术，加强城市轨道交通牵引供电技术应用，才能更好地缓解城市交通堵塞，推动城市交通健康发展。

1城市轨道交通牵引供电模式

1.1直流制式牵引供电模式

直流制式牵引供电方式具有效率高、可靠性好等特点，在城市轨道交通中得到了广泛的应用，该供电模式下可以保证一条线路发生故障，另外一条线路则不会受到其他线路的干扰，从而确保电力系统的平稳运行。为解决因腐蚀而引起的供电不平衡问题，在电网建设中对直流标准进行杂散电流腐蚀防护，但传统的直流制牵引供电方式因变压器的结构比较复杂，使得供电范围较小，供电效率相对较低。另外，若要达到直流供电，则需使用大量的电源设备，加大轨道交通工程的整体造价，虽然目前采用的直流制牵引供电方式有一定的局限性，但仍是很多城市轨道交通建设中的一种选择。

1.2交流制式牵引供电模式

交流制式牵引供电方式相对于直流制牵引供电方式而言，采取了另一种连接方式和变换方式，即在变电站中设置两台变压器，采用双绕组单变压的方式运行，构成开放式三角结构，提高了供电可靠性，采用AC标准牵引供电方式，其高电压接口设置在电网接入端，低压接口为接地，其他接口与母线相连。为保证电力的顺利传输，在牵引供电系统的末端和线路间，合理配置了降压装置，与传统的直流系统相比，采用交流标准的牵引供电方式，其输电距离更远，可以更好地适应城市轨道交通的发展需要，电压调节也比较容易，可以根据不同的线路、不同的列车需要，灵活设定。此外，采用AC标准的牵引供电方式，可以实现对多根接触网之间的电力供应，大幅提升了系统的可靠性，其中特别要指出的是，由于采用的是AC标准的牵引供电方式，所以需要增加漏电保护装置以避免漏电，同时对于接触网和牵引变压器等关键设备，还需进行可靠性评估，以确保它们能够正常运行和得到及时的维护，建立一套完善的监测和故障处理机制，可以确保牵引供电系统的正常运行，并最大限度地减少故障对交通运营的影响。

1.3混合式牵引供电模式

混合式牵引供电模式作为上述两种模式的整合，采用以直流制式牵引供电模式为主、交流制式牵引供电模式为辅、在个别特殊地段补充城市电网构成的组合牵引供电形式。混合式牵引供电模式能有效结合城市电网的发展状况，根据城市轨道交通供电的实际需求，构成了优势互补的组合供电方案，具有灵活、可靠的特点。

2城市轨道交通牵引供电技术

2.1柔性接触网

在城市轨道交通系统中，牵引供电柔性接触网是非常关键的供电技术，不仅为列车提供动力，确保它们安全、高效地运行，而且还大大提高了城市交通的可达性和乘客的舒适性。柔性接触网作为其中最常用的牵引供电技术，分为简单悬挂和链形悬挂两种主要布置方式。简单悬挂方式具有简洁而高效的特点，这种方式下只需安装导线即可，无需额外的承力线，因此结构相对简单，造价低廉，维护也较为简便。然而，由于缺乏承力线的支撑，其支撑高度较低，对负荷的承载力也相应降低，这样的设计使得它在负荷较轻的无轨电车和城市轻轨系统中得到广泛应用。尽管简单悬挂方式存在一定的局限性，但其操作便捷，易于维护的优势使其成为许多轨道项目的首选，特别是对于那些资金有限或项目工期紧张的条件下，简单悬挂方式能有效减少工程建设成本，然而这种方式也有其不足之处，如导线的跨度较小，导致弹性均匀性较差，不利于实现弓网之间的精确匹配，在列车以高速行驶时，这可能会引起轨道上的导线晃动，影响列车的稳定性和安全性。相比之下，链形悬挂技术则采用了更为复杂的悬索结构来固定电线和承力线，这种悬挂方式拥有更优越的耐磨性能和张力强度，能够承受更大的负荷。此外，链形悬挂的跨度大，可以适应更大的列车重量和速度，从而确保了高速列车的平稳运行，由于这些优点链形悬挂在我国城市轨道交通领域得到了越来越广泛的应用。随着科技的发展和人们对出行品质要求的提高，柔性接触网的设计和安装标准也在不断提升。设计者们正在努力通过改进材料和技术，优化悬挂结构，以进一步提升柔性接触网的性能。

2.2刚性接触网

刚性接触网具有较高的刚度和稳定性，其主要由接触悬架、支持装置、定位装置、绝缘装置等组成，通过这些部件的协同配合，为电力机车或电动车组提供稳定、可靠的受电弓与接触线接触界面。得益于材料科学与结构力学的进步，刚性接触网的悬架系统拥有更大的接触面积。这种高效的设计采用了刚性悬架技术，当列车子从地下行驶到地上时，无须降下受电弓，能够确保列车在不同接触网之间的平稳过渡，实现了真正意义上的无缝对接。同时，刚性接触网使用集电弓技术，可以规避了集电靴频繁脱落的问题，显著提高了作业效率。刚性接触网能够为城市轨道交通提供较大的功率输出，满足城市轨道交通对电能的需求，使轨道交通能够在长时间运行中保持较高的速度和运力，有效提高运输效率。刚性接触网能够实现能量回收，将制动过程中产生的能量转化为电能并反馈给供电系统，减少能源浪费。

2.3第三轨技术

第三轨是指在行车轨道旁边设置一条独立的供电轨，其通常位于行车轨道的一侧或中间位置。这条供电轨与行车轨道之间通过绝缘装置隔开，以确保列车与供电轨之间的电气隔离。当列车行驶时，其受电弓或集电靴会与第三轨接触，从而获取所需的牵引电能。这些电能通过列车内部的转换设备转化为动力，推动列车前进。相比于其他牵引供电技术，第三轨技术的结构更为简单，安装和维护相对容易，且由于第三轨位于行车轨道旁边，因此不需要像架空接触网那样占用大量的空间，有利于节省城市用地；第三轨供电过程中产生的噪声较小，有利于降低对周边环境的影响。由于第三轨与行车轨道之间有绝缘装置隔断，因此，可以有效防止电击事故的发生。并且第三轨的高度和位置都经过精心设计，可以确保列车在行驶过程中不会脱轨或碰撞到第三轨。

结束语

轨道交通牵引供电系统作为现代化城市交通的动脉，其可靠性和安全性至关重要。在高强度、高效率的城市轨道交通运输中，稳定的牵引供电系统是保证列车高效运行的关键所在。未来，轨道交通牵引供电系统将朝着更高效、环保、智能的方向发展，探索多元化的供电方式，以满足日益增长的城市交通需求，同时降低对环境的影响，实现可持续发展。

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