城市轨道交通供电系统新技术探讨

摘要

现阶段，随着城市居民出行需求的不断增长，也对城市交通条件提出了更高的要求，轨道交通作为城市重要的交通方式，在改善城市交通堵塞，提供出行便利方面发挥着非常重要的作用。而供电系统作为轨道交通的重要配套系统，其运行质量直接关系到轨道交通的安全性与稳定性，采取新技术以更好的保证轨道交通供电系统的高质量运行是非常有必要的。本文以此为出发点，围绕城市轨道交通供电系统的新技术展开了进一步讨论，以期能够为城市轨道交通的发展提供一定的参考价值。

当前，我国城市现代化建设进程不断加快，国内城市轨道交通工程也在不断发展，供电系统作为不可缺少的重要配套系统，也对其提出了更高的要求，只有在现有的技术条件上，对相关技术进行创新，才能更进一步满足轨道交通系统的供电需求。这就需要相关人员必须要注重新技术的运用，优化轨道交通供电结构，完善供电运行机制，规范处理数据，才能进一步实现轨道交通系统的稳定、安全供电，避免电力供应问题而致使轨道交通的稳定运行受到影响，切实保障轨道交通工程的平稳运行。

1.城市轨道交通供电系统组成分析

顾名思义，城市轨道交通供电系统指的是为轨道交通的正常运行提供电能的一个系统，是城市轨道交通体系不可缺少的重要配套系统。供电系统不仅为电动轨道车辆提供电力供其牵引，同时还需要为轨道交通的其他设备设施提供电能，包括信号系统、照明系统、通信系统、报警系统等。上述不同用电设施设备，既有固定用电负荷，也有变动的用电负荷，这就使得不同用电设备设施，对电压、电流等方面的要求不同，需要以不同的供电协议和技术来进行供电，这就需要稳定的供电系统来保障供电的可靠性[1]。

可以说供电系统直接关系到轨道交通的稳定运行，其不仅要求安全可靠、功能齐全，同时随着轨道交通的不断发展与进步，也要求供电系统技术上的先进性，否则一旦无法满足运营需求而导致无法供电，轻则会造成车辆停运、交通瘫痪，重则会对乘客及工作人员的人身安全形成威胁，因此技术先进是保障城市轨道交通稳定运行的关键所在，需要根据运营的实际需求，对技术进行更新和应用。

2.城市轨道交通供电系统新技术分析

2.1智能传感器技术

传感器是轨道交通供电系统中的一种数据采集装置，通常用以进行电流、电压等数据的监测，发挥着非常重要的作用，而近些年来随着智能技术的不断发展，智能传感器也应运而生，将其与信号监测、处理与计算机技术、传感技术等进行融合，能够更好的发挥其在供电系统中的作用[2]。

比如说，在绝缘栅、变压器等设备中进行智能传感器的应用，可以实时对设备的运行信息进行监测，及时发现设备数据异常，避免故障问题的发生。相较于传统传感器而言，智能传感器监测性能更为优秀，同时其所具备的适应性强、精度高等优势，能够更好的满足轨道交通供电系统的需求。不仅如此，智能传感器在微处理器的加持下，还具备强大的数据处理功能，在检测数据的基础上，还能实现数据的分析处理，能够提前对有关问题进行识别，提醒相关人员进行处理。

由此可见，智能传感器在信息获取、处理方面极具优势，能切实有效的保证信息精准与真实，合理将其与后端进行连接，便可以实现有关数据的快速交换，解决以往数据需要中转处理的弊端。故而将智能传感器及时应用到城市轨道交通供电系统中，能切实提高供电系统的运行效率，尤其是绝缘栅、变压器等关键设备设施中，能够快速、准确的获取相关运行数据，实现故障检测、运行监控等多种功能，并在相关数据的综合分析下，为工作人员提供设备运行状态、综合使用寿命等关键信息，有助于促使供电系统更好的为轨道交通运营提供服务。

2.2大数据技术

大数据技术在数据的处理方面极具优势，能够实现对海量数据的分析处理，将其应用到城市轨道交通供电系统中，能有效的发挥其在数据收集、储存、分析等方面的作用，并以日志的形式进行输出，为供电系统的高效、稳定运行提供可靠的技术支持。同时，大数据技术在城市轨道交通供电系统中的应用，能够在数据分析的基础上，明确轨道交通运行的能耗走势，预测其能耗的未来发展趋势，进而为后续的供电系统优化及改进，提供可靠的意见，以更好的为城市轨道交通系统进行供电。城市轨道交通运行呈现出明显的周期性差异，分为高峰运行周期和低峰运行周期，并在载客量方面有所差异，这就使得轨道交通系统对用电提出了较高的要求，采用大数据技术分析相关参数，明确供电系统的运行规律，进而调整供电策略，能使得供电质量得到全面的提升[3]。

不仅如此，大数据技术在供电系统故障分析及隐患排查等方面也有一定的作用。城市轨道交通供电系统在长期运行过程中，受到各方面因素的影响，出现一定的故障问题是在所难免的，这就需要有关人员做好供电系统的故障检测及健康管理工作，大数据技术则可通过特征量辨识及累积损伤技术来对相关部件的寿命进行预测，掌握其寿命情况，及时进行维修或者更换，以更好的保证供电稳定性。其中特征量辨识技术主要是通过对关键特征量数据的分析，构建寿命模型，明确其老化的实际情况、损伤严重程度、是否影响运行，与设备实际构成相对应的关系，为设备维护保养提供参考。累积损伤技术则是通过检测来掌握相关部件的状态，包括其所能承受的电压、电流等情况，建立与部件相对应的失效模型，从而通过模型来对各个部件的实际健康情况进行评估，提前进行更换，防止突然失效问题的发生[4]。

2.3防止迷流技术

城市轨道交通机车供电回路中，一般是以轨道作为线路进行电流的回流，而由于轨道自身电阻的存在，加上无法实现完全的对地绝缘，使得实际运行中，存在一部分电流由铁轨泄漏到大地中，这部分电流就被称之为迷流。出现迷流的原因在于车辆行走钢轨与相邻钢轨之间形成电位差，电流不再由下方钢轨进行回流。对于防止迷流技术则主要包括以下几个方面的内容：①钢轨纵向电阻是阻碍回流的重要因素，要切实降低这一指标，使得钢轨点位降低，确保回流顺畅，避免杂散电流的泄露，进入轨道交通的其他结构中。②进行杂散电流收集网的设置，来对杂散电路进行收集和排流，确保其顺利返回变电所负极，防止电流向外泄露。③对杂散电流进行检测，当其超出设定的限制时，则通过自动装置启动排流系统，将相关金属结构中的杂散电流进行引导，回到变电所负极[5]。④另外单独设置一条回流轨，确保与大地系统的完全绝缘。

综上所述，供电系统是城市轨道交通体系的重要配套系统，对保证轨道交通的稳定运行而言，有着非常重要的作用，而随着城市轨道交通的不断发展，对供电系统也提出了更高的要求，为更好的保障城市轨道交通供电的稳定性，必须要根据运营需求，合理对新技术进行应用，以此为轨道交通体系提供更为稳定、可靠的电能，保证城市轨道交通的正常运行，发挥轨道交通在城市服务方面的作用。