【摘要】随着我国经济飞速发展，城镇规模日益壮大以及城镇人口数量显著增加，以电力驱动为主的城市轨道交通车辆在城市公共交通中越来越位于领先地位。轨道交通所具有的美化环境、优化城镇结构组成、暂缓城市交通拥挤现象等特点，以及轨道车辆的运客量大、安全舒适、方便快捷等诸多优点已经获得越来越多城市的青睐。本文浅要分析轨道车辆辅助供电控制系统方面的供电系统。
【关键词】轨道车辆；辅助供电；辅助变流器
一、前言
辅助供电控制系统是轨道车辆所必不可少的重要组成成分，轨道交通车辆的车载辅助电源可为司乘人员车厢的空调、照明设备、通风机、蓄电池充电器、通信信号、冷却系统、轨道列车的牵引和制动控制、网络控制等设备供电。为保证轨道车辆的制动、牵引等系统正常工作，车上必须设有相应的的辅助控制装置，比如说变压器所用的冷却用油泵、冷却用风机、变流器所用的冷却用水泵以及可以产生风的空气压缩机。同时为了保证舒适安全的司乘人员旅途环境和司机的工作环境，车上还会安装有电热器、冰箱、信息显示装置、自动售货机等电器辅助设备。
轨道车辆辅助供电控制系统由三相交流供电系统和直流供电系统组成。其中三相交流供电系统主要由辅助变流器和三相辅助设备电机组成，由辅助变流器提供电力；而直流供电系统主要由整流装置、直流用电等设备以及蓄电池组成，由整流装置和蓄电池提供电力。轨道车辆的供电控制系统和照明系统需要由直流电源来提供电力，而当牵引变压器、高压设备发生故障时，由蓄电池和充电器来提供电力。
二、轨道车辆辅助供电控制系统供电方式
轨道车辆辅助供电控制系统主要负责除了牵引系统主电路之外各种其他设备的供电工作。轨道车辆辅助供电控制系统的供电工作主要由交流供电和直流供电来完成。下面简要分析轨道车辆辅助供电控制系统的供电系统。
1、集中供电系统
轨道车辆大部分由两动一拖（3节6车辆）构成一个单元，这样的两个单元组成一辆列车。在每一列列车的集中供电的系统中，装有两台辅助变流器，通过系统的三相输出接触设备向3节车厢提供电力，每单元共用一台控制电源，这便是辅助变流器的运行过程。
倘若采用的是集中供电系统的扩展供电方式，当其中大家一个辅助变流器发生故障时，三相输出接触器会保持断开状态，与此同时，集中供电系统的闭合扩展供电接触器会及时将备用电流输入有故障单元来确保故障单元的正常运作，这样便可使得两个单元各自独立工作；倘若是集中供电系统的并联供电方式，轨道车辆的两个单元是贯通的，由轨道车辆统一提供电量。这便使得某个单一的辅助变流器不能满足该车辆正常运行所需供电量，因此，这时候需要及时除去一些不必要的需要供电的设备。
使用集中供电系统的轨道车辆充分应用了辅助变流器和充电机，能减少轨道车辆设备装置并且方便布置。相对于分散式以及并联式供电系统，整体轨道车辆辅助供电控制系统的电源装置总重量很轻，这样既环保又节能，此外轨道车辆所需维修保养工作量及使用费用低，进而可以降低整体寿命周期成本。所以说集中供电系统是目前阶段轨道车辆的主流应用。
2、分散供电系统
分散供电系统即指沿着轨道车辆线路的城市电网分别向各个沿线的轨道车辆牵引变电所和降压变电所提供电力。轨道车辆的分散供电系统在每节车上都配备一台辅助变流器，由分散供电系统的三相输出接触器从中央控制系统获取电力。这边要要求城市电网在轨道车辆沿线备有足够的变电站以及备用容量，并能保障轨道车辆牵引供电的可靠性。倘若有一台辅助变流器发生故障时，不影响整体供电情况；而当出现三台辅助变流器故障时，这时候只要关掉一部分空调压缩机便可确保轨道车辆所有通风机组的正常工作，仍然能确保轨道车辆的安全性以及无限速的运营；假如出现四台甚至是五台辅助变流器发生故障，一定要关掉所有空调设备来确保轨道车辆能够正常运营到最近的站点，然后要组织旅客换乘其他车辆。总体说来，采用分散供电系统对供电要求小，不过整体寿命周期成本以及轨道车辆总重量与集中供电系统比起来要高的很多，因此只能说是各有优缺点。
3、集中供电系统与分散供电系统的比较
在轨道车辆辅助变流器设备应用的数量中，集中供电系统要比分散供电系统要少的多，这样其维护检修的成本要低；相应的，分散供电系统的故障冗余能力相较说来强的多，不过轨道车辆电线布置更为复杂，使得检修维护成本更高。现在的集中供电系统大多数采用的扩展供电方式，也就是说每一个单元都是独立工作的，如若一个单元出现故障，也只能影响到本单元。而分散供电系统多数采用的是并网供电形式，其抗负载冲击能力要比集中供电系统强的多。
关于某城市的轨道车辆究竟要采取哪种供电方式，这便要依据城市轨道交通的用电负荷以及该城市电网的整体情况进行详细的具体分析。假使该城市的电力资源匮乏或者变电站较少，这时候若要采用分散供电系统便要建立多个地区新变电站进而使得投资成本增大，那么这种情况下采用集中供电系统就比较合适。假如说某城市的电力资源非常丰富，城市轨道交通线路的周边地区变电站足够用并且电容量较多，那么采用分散供电系统便可节省投资成本。不过，当某城市具体电网情况介于上述两种现象之间时，便可考虑采用分散与集中相结合的供电方式。而我国目前大多数城市轨道交通采用的是集中供电系统，该供电系统具有供电可靠性高、运行稳定以及方便管理等优点。
三、结束语
不难看出，会有更多的城市将城市轨道交通的建设加入城市规划，因此需要大力发展容量大、速度快、能耗低与环保性能好的城市轨道交通技术。现在轨道车辆相应部门对车辆能耗特别注目，车辆制造厂开始致力于车辆的减重，轨道车辆采用集中供电系统要比采用分散供电系统节能的多，因此目前新生产的城市轨道车辆更倾向于采用集中并网供电系统，该系统将成为今后城市轨道车辆的主要发展方向，其市场前景广阔。
参考文献
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