探讨城市轨道交通供电系统建模与直流馈线保护
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探讨城市轨道交通供电系统建模与直流馈线保护
作者：杨晓鸿
来源：《文理导航》2014年第12期
【摘 要】随着我国社会经济的飞速发展，仅仅依靠城市的地面已经不能够符合人们日渐增强的出行要求，而此时城市轨道交通则成为了对城市交通问题进行缓解的良好措施。但是在城市轨道交通不断发展的过程中，其供电系统还是存在着一定的问题。在本文中，将就城市轨道交通供电系统建模与直流馈线保护进行一定的分析与探讨。
【关键词】城市轨道交通；供电系统建模；直流馈线保护；
1.引言
在我国现今社会中，人们的出行越来越依靠城市轨道交通，其也正式成为了人们出行的一种主要方式。而在轨道交通中，其供电系统中馈线保护装置的合理性、安全性将直接对轨道的安全运行产生重要的影响。其能够有效的防止列车在运行过程中出现过负荷以及短路的问题发生，并在列车发生故障时及时的对故障切除，从而对旅客、列车的安全进行保证。这就使得对直流馈线保护的应用成为了人们最需要关注的问题。
2.城市轨道交通供电系统模型
在轨道交通中，其主要以直流牵引的方式进行供电。而这种供电系统也就是相当于一个串联电路：
当图1中开关进行闭合时，就能够对牵引网短路现象进行模拟。同时，电路出现短路问题的方式有很多种，比如电弧短路、金属性短路以及接地短路等等。而一旦在轨道电路中出现了短路现象，那么其数学模型则为：
在上式中，E 代表额定电压；i 代表供电网的短路电流；L 代表等效电感；R 代表电阻；uh 代表短路位置的电弧压降；由于短路位置的电弧压降同电流的大小没有直接的联系，当我们将电弧中压降设为uh0时、电弧的长度为lh 时，那么则有：
由上式我们可以看出，当发生短路故障时，那么此时的电流上升率最高。但是随着时间的推移，这个上升率也会逐渐衰减至0。同时，我们也可以看出线路电感同上升率之间存在着反比的关系，这也就说明了发生短路的位置越靠近接触网末端，那么其上升率也就越小。
3.城市轨道交通直流馈线保护方式