城市軌道交通車輛電氣係統的研究
科技專論
作者：夏兵
【摘要】隨著社會需求的加大以及種種技術不斷進步，城市軌道交通車輛也隨之迅速發展。城市軌道交通是城市公共客運係統的一種，具有速度快、容量大等特點。城市軌道交通車輛需要借助電力驅動依托軌道運行，通過列車編組等方式在市區內快速行駛。本文主要研究了城市軌道交通車輛的電氣係統的各個組成係統。
【關鍵詞】軌道車輛；電氣係統；輔助供電係統
一、前言
近些年隨著各大城市的交通狀況愈發嚴峻，城市軌道交通憑借其具有美化市區環境、緩解交通堵塞現象以及支持城市布局結構優化等特點，在我國獲得了越來越廣泛的應用。城市軌道交通車輛具有的獨立行駛軌道、電力牽引裝置以及技術領先的信號控製係統等等技術優勢，明顯優越於其他交通方式，深得廣大人民群眾的喜愛。
作為城市軌道交通車輛的重要係統和先進技術，電氣係統在保證司乘人員旅途安全性以及舒適性的同時，自身的技術也得到了長足的進步以及長遠的發展。比如說軌道車輛電氣控製係統從繼電器的控製上升到PLC控製，達到了信息化、智能化的極速飛躍；而軌道車輛的電氣控製設備也從最基本的照明、壓力保護設施、電開水爐以及搖頭風扇升級到空調機組等等的車內外設施，實現了節能環保；同時軌道車輛電氣控製係統的電源技術先後經曆了軸驅發電機供電、柴油發電機組供電、機車直供電等安全可靠的供電係統和越發先進的技術，種種的一切都提升了司乘人員旅途中的舒適安全度。
二、城市軌道交通車輛電氣係統的組成
城市軌道交通車輛電氣係統主要由四大部分組成，它們分別為：城市軌道交通車輛牽引與製動控製係統，城市軌道交通車輛輔助供電係統，城市軌道交通車輛車門控製係統，城市軌道交通車輛牽引傳動係統。
1、城市軌道交通車輛牽引與製動控製係統
牽引與製動控製係統是城市軌道交通車輛中必不可少的組成部分，牽引與製動控製係統技術也是城市軌道交通車輛控製技術核心之一，該複合製動控製係統主要包括摩擦製動、空氣製動、電製動以及製動指令係統。要知道，軌道車輛的牽引製動能力強弱會直接影響到軌道車輛的運行安全及運輸能力。因為城市軌道交通車輛兩個站點間距短及停車頻繁等特性，為縮短軌道車輛行駛時間來增強運輸性能，所以軌道車輛必須可以擁有較高的製動減速度。而城市軌道交通車輛最常采用減速度控製技術，製動指令需要通過電氣係統才能完成，也就是說製動係統必須按照電氣係統減速度的指令要求來施加製動力。司乘人員在站台兩側固定區域上下車，因此要求軌道車輛的停站方位必須準確，為了達到這一目的，ATO係統或者司機會按照停車距離長短來給定車輛電氣係統減速度指令，這就要求軌道車輛在製動過程中一定能夠根據減速度命令來快速產生相應程度的製動力。
2、城市軌道交通車輛輔助供電係統
城市軌道交通車輛的輔助供電係統主要負責除了牽引係統主電路之外其餘裝置的供電工作，照明的電源、牽引、製動控製裝置的控製電源、空調通風裝置電源、通信信號裝置電源等等都要通過輔助供電係統來工作。軌道車輛的輔助供電係統主要由直流供電係統和三相交流供電係統構成。其中的直流供電係統組成部分為由充電機、整流裝置、蓄電池以及直流用電設備，通過充電機和蓄電池來提供電；而三相交流供電係統的主要組成部分為電熱器、協助變流器以及三相輔助設備電機等種種交流負載設備，該係統由輔助變流器提供電。