李卫东
深圳市地铁集团有限公司
摘要:地铁牵引供电系统作为城市轨道交通中的重要设施，为地铁车辆提供电能，确保车辆的正常稳定运行。如果牵引供电系发生故障，对地铁正常运行产生严重影响，另外还会涉及到乘客生命安全和财产安全问题。本文根据多年工作实践，对地铁铁牵引供电系统的可靠性进行分析，并提出相关措施，供同行借鉴参考。
关键词:地铁牵引系统；可靠性；指标；措施
前言
随着微电子技术的发展，地铁牵引供电系统更趋于完善，实现了牵引供电系统的自动化和信息化。地铁车辆的供电系统是一个比较复杂的系统，其供电系统的不可靠性严重影响地铁正常运行，因此，为确保地铁牵引系统供电系统的安全稳定运行，应做好电力牵引系统的可靠性运行工作，提升牵引供电系统的稳定性和可靠性。
一、地铁牵引供电系统的构成分析
（一）地铁车辆供电系统构成
地铁供电系统的功能是向地铁及各类用电设备提供电能。地铁用电主要有两大部分，一是城市电网取电，二是地铁内部供电两大部分。供电方式分为三种：集中式供电、分散式供电和混合式供电。而地铁内部供电主要包括牵引供电系统和照明供电系统，牵引供电系统会将三项高压交流电变成适合地铁车辆应用的低压直流电。馈电线会将牵引变电所的直流电送到接触网上，地铁会通过受流器直接在接触网上获得电能。动力照明供电系统主要提供照明、风机、水泵等动力机械的供电，主要由降压变电所和动力照明配电线路组成。?
（二）地铁车辆牵引供电系统构成?
地铁车辆牵引供电系统主要由牵引变电所和牵引网两个部分组成，目前地铁牵引供电系统通常采用直流供电方式，其中牵引变电所示地铁车辆牵引供电的核心。牵引变电站的位置和容量是由地铁车辆在运行高峰期的车流密度和车辆型式通过牵引供电计算得出，其中牵引变电所的容量在设置时需要满足供电合理，运营方便，满足高峰运营时的最大负荷需求，并且当牵引变电站出现故障时，其相邻的变电站需要具有一定的过负荷能力，并能保证地铁车辆的正常运行。牵引网是指在线路周围铺设为地铁车辆提供电能的装置，主要由正极接触网供电和负极走行轨回路两部分组成，其供电方式主要包括供电轨和供电网两种方式供电，根据不同线路特点选择不同的供电方式。?
（三）地铁牵引供电系统运行方式?
地铁牵引供电系统的运行方式主要包括正常运行方式和某一牵引变电站解列的运行方式。在正常的运行方式下，地铁车辆的牵引供电系统均由相邻变电站进行双边供电，车辆段内的接触网由本车辆段内的牵引变电站供电，而车辆在停车场内由停车场内的牵引变电所供电。当某一牵引变电所发生解列且不包含线路端头牵引变电所时，会由相邻变电所进行跨区供电。当解列发生在正线线路的端头时，会由相邻的牵引变电站进行单边供电。当停车站发生牵引变电站解列时，会由正线牵引变电所通过接触网向停车场牵引网供电，这时停车场牵引变电所不会安排向正线支援的任务。?
二、地铁牵引供电系统可靠性分析?
（一）地铁牵引供电系统可靠性指标?
地铁列车牵引供电系统将工频交流电转换为低频交流电或直流电，以维持地铁车辆运行和用电器的正常工作。鉴于地铁牵引供电系统的工作特点，在研究地铁牵引供电系统的可靠性研究过程中，需要包括设备本身的可靠性研究、各设备联合工作的可靠性研究、部分设备与其他系统相连的可靠性研究以及整个牵引供电系统的可靠性研究。在实际的研究过程中牵引供电系统的可靠性主要是指牵引供电系统在设备结构、自身特点和系统运行等方面的安全稳定性，可靠性研究的最终目的是保证轨道上行驶的地铁车辆的正常运行，反映地铁正常运行的指标主要包括供电质量、故障停电指标、预安排停电指标、外部影响、指标以及设备性能指标等。?
（二）地铁牵引供电系统的可靠性评估措施?
对地铁牵引供电系统可靠性评估的具体措施包括三个方面，首先需要对某一段线路上牵引供电的可靠性进行评估，这部分的主要内容是评估两个牵引变电所之间的线路以及地铁在该部分线路上的运行情况。其次，需要对系统尾部电源的可靠性、牵引变电所可靠性以及接触网系统的可靠性进行评估，这三者的评估都需要以是否能正常供电作为判断依据，并建立可靠性模型，最后结合不同原件的特点，进行定量评估。最后，需要进行元件级或者是设备级的可靠性评估，该部分需要对一个元件或者是几个元件组成的装置进行评估，判断这部分可靠性变化对整个牵引供电系统的影响。?
三、提高地铁牵引供电系统可靠性的措施?
一是需要提高地铁运行的安全性，并且也是需要能够对其供电系统设备实施定期检查，只有这样才能对设备稳定性进行不断加强，推动设备稳定运行，与此同时要重视设备保养，对于设备不可以随便的进行使用，应该按照设备相关标准进行应用，将设备的维修工作做好，检查设备时不仅要认真仔细，同时还要及时发现存在问题，及时有效的处理。降低设备自身存在的安全隐患，对牵引供电的可靠性进行有效的提高。?
二是对牵引系统实际管理工作进行不断加强，设备操作的相关工作人员需要定期进行职业考核，提高工作人员自身的职业素质，工作出勤情况要详细记录，如果出现旷工现象，一定要进行严格处理。设备操作人员应该具备设备实际操作的记录表，这样做的目的能在突发状况时，利于扎到设备出现故障的因素。?
三是要经常进行故障演习，提高工作人员对突发事件的处理能力和应变性，保证相关设备人员能熟练的掌握设备状况，在一定程度上保证在最短时间能能对突发时间进行有效处理和解决。?
四是需要采取分点式的电路供电，对于这种供电方式来说，在主电路出现故障的过程中不会对整個电路产生影响，在有效范围内，由于分点式电路在主电路出现故障的过程中不会对自身供应的线路产生影响，进一步保证主电路在出现故障的过程中，在一定程度上避免电路出现瘫痪现象。?
五是不仅要对铁路设备的稳定性进行提高，同时还要保证其坚固性，只有这样才能最大限度对事故率进行有效降低，与此同时还要积极引进相对来说比较先进的设备，对其设备性能做出全面的检测，在测试之后才可以放心的对这个设备进行使用，这样才能够更好的去保证设备的安全使用性，使其避免地铁事故的出现，保证地铁运行的高效稳定，促进社会经济的不断发展和城市化进程的加快。
四、结语?
随着科学技术的快速发展，城市轨道交通已经成为保证城市向前发展的重要交通运输工具，并在人们的日常生活中起到越来越重要的作用。城市地铁牵引供电系统是为地铁车辆提供电能的重要基础部分，直接保证了地铁车辆的正常运行，因此，加强研究地铁牵引供电系统的可靠性是非常有必要，是保证地铁车辆安全运行，同时使地铁牵引供电系统的可靠性达到最高的重要措施。?
参考文献：
[1]曾德容，何正友，于敏.地铁牵引变电所可靠性分析[J].铁道学报，2008，30（4）：22-27.?
[2]韩利民，李兴高，杨永平.地铁运营安全及对策研究[J].中国安全科学学报，2009，14（10）：46.?
[3]陶志勤.地铁牵引供电系统可靠性研究[J].中国科技博览，2010（15）：70-71.?
[4]林飞，李志锋.2003-2004年全国电力牵引供电系统故障统计分析[J].甘肃科技纵横，2006，35（3）：27-28.
[5]李青强.地铁牵引供电系统可靠性分析[J].技术与市场，2012，05：104-105.?
[6]胡海涛，高朝晖，何正友，袁林.基于FTA和FMEA法的地铁牵引供电系统可靠性评估[J].铁道学报，2012，10：48-54.