轨道交通10号线正线电分段示意图2
围观PK城市轨道交通三种牵引供电模式比较
围观PK城市轨道交通三种牵引供电模式比较导读本文介绍城市轨道交通用的牵引供电模式主要有三大类型：第三轨，架空柔性接触网和架空刚性接触网。
城市轨道交通用的牵引供电模式主要有三大类型：第三轨，架空柔性接触网和架空刚性接触网。
一、三种模式简介1、第三轨第三轨仅用于城市轨道交通中的地铁，全封闭的城市铁路和轻轨等线路，因其牵引供电线路中的导电轨沿线路在车辆的走行轨旁设置而被形象地称为“第三轨”。
第三轨距走行轨中心距离约为1.4米，距轨面高度约0.44米（具体数据要根据机车集电靴设置参数而定），由接触导电轨、端部弯头、防爬器、隔离开关和防护罩等组成，并用绝缘子支撑。
与之相配合，车辆采用集电靴受流。
一般地，根据车辆集电靴与导电轨的接触受流方式的不同，车辆接触受流方式分为上接触式、侧接触式和下接触式，对应的第三轨也就称为“上接触式第三轨”、“下接触式第三轨”和“侧接触式第三轨”。
（一）上接触式上接触式接触轨直接放在支持绝缘子上，安装于走行轨的一侧，车辆的集电靴从接触轨上表面取流。
接触轨的上方和一侧有防护罩保护，对人员接近和冰雪侵扰有一定防护作用。
上接触式接触轨的结构简单，造价低廉，其导电轨直接放置于支持瓷绝缘子上，导电轨重量对结构的稳定有利，日常检查也一目了然，维护工作量小，机械故障的可能性也小。
上接触式的主要优点是结构稳定可靠、维护方便、造价低，但由于导电面几乎全部暴露在外，在人身安全防护、美观、耐候性等方面低于下接触和侧接触式。
正是由于这一缺点，英国的有关部门在60年代后期决定除既有线路外，在新建的城市轨道交通线路中不再使用这一方式，如1987年8月开通的英国伦敦港口住宅区轻轨（DLR）线路，就改用了侧接触式接触轨。
（二）下接触式下接触式接触轨向下安装在特殊的防护罩的内侧，防护罩集防护和支持功能为一体，安装在走行轨的一侧。
接触轨的上方和两侧都被防护罩屏蔽，车辆的集电靴从接触轨下表面取流。
其优点是相对安全、美观、耐候性较好。
城市轨道交通线路与车站结构
任务二 轨道结构
弹条式扣件结构（3D）
扣板式扣件结构（3D）
弹片式扣件
任务二 轨道结构
任务二 轨道结构
二、轨道基本结构
（四）道床
定义：
道床是指路基、桥梁或隧道等下部结构之上，
钢轨、轨枕之下的碎石、卵石层或混凝土层。它是钢
图2-16 钢轨种类示意图
任务二 轨道结构
二、轨道基本结构
从钢轨的质量和强度上分，城市轨道交通所使用的钢轨有如下四种(钢轨的强度以 kg/m表示，数值越大表明其所能承受的重量亦越大)：43kg/m、50kg/m、60kg/m和 75kg/m共四种。其中50kg/m和60kg/m最为常用。
轨道钢一览表
一、线路的分类
（一）正线
定义： 正线是指共载客列车运行的线路，贯穿所有 车站和区间。城市轨道交通正线是独立运行的线 路，一般按双线设计，采用与我国城市街面一致 的右侧行车制。大多数线路为全封闭，与其他交 通线路相交处，一般采用立体交叉。
城市轨道交通线路的分类（平面动画）
任务一 城市轨道交通线路
一、线路的分类
任务一 城市轨道交通线路
以深圳地铁1号线为例：往罗湖方向的为上行，往机场东方向的为下行。同时还 能以一些设备的编号来区分线路的上下行；百米标，信号机编号。上行方向的百米标 为递增，下行的百米标为递减。上行的信号机编号为偶数，下行的信号机编号为单数。
百米标
信号机编号
项目二 城市轨道交通线路与车站结构
钢轨上的列车
任务二 轨道结构
二、轨道基本结构
（1）防脱护轨
定义： 当列车以高速转弯时，外弯一面的轮缘 受着极大的压力，为防止轮缘负荷过重，在 内弯的轨条处会装设一段钢轨，使另一边的 轮缘分担列车转向时所产生的离心力，而通 常这附加的轨条会比正常的轨条高些，以加 强保护。
上海P135交通10号线通信系统设计研究
上海P135交通10号线通信系统设计研究摘要：上海轨道交通10号线工程应用了全自动无人驾驶技术，通过对上海轨道交通10号线通信系统设计方案的研究，分析了设计中的难点和技术要点，总结了设计经验和教训，以供轨道交通无人驾驶线路通信系统建设参考。
关键词：无人驾驶通信全基站重叠覆盖RAMS管理1 项目概况上海市轨道交通10号线一期工程是一条穿越城市东西向客运走廊的径向线，线路长约36.221 km，其中主线（虹桥火车站站—新江湾城站）31.254公里，支线（龙溪路站—航华新村站）4.967公里。
一期工程共设31座地下车站，设吴中路停车场一处，控制中心设在吴中路停车场内，备用控制中心设在8号线中山北路控制中心大楼。
上海市轨道交通10号线通信系统主要由传输系统、公务电话系统、专用电话系统、专用无线系统、公安无线引入系统、消防无线引入系统、时间系统和弱电综合电源及接地子系统组成。
2 无人驾驶系统的建设难点无人驾驶系统作为先进的客运交通系统，引导城市轨道交通的发展趋势。
为了适应轨道交通的发展趋势，跟上世界轨道交通建设发展步伐，提高轨道交通网络技术先进性，上海城市轨道交通10号线工程应用了全自动无人驾驶这项新技术，是按照具备全自动无人驾驶能力的标准进行建设的一条高标准的线路。
2.1 技术复杂轨道交通10号线无人驾驶系统需建设成为在正线和车场均采用实现列车自动运行的、全自动无人驾驶的轨道交通系统。
车辆、信号、通信和综合监控系统等均按全自动无人驾驶运行要求设计，全自动无人驾驶运输系统对列车、信号、通信及综合监控系统功能配置有更高的要求。
上海轨道交通10号线采用的是真正意义上的全自动控制系统，其技术含量之高，技术难度之大，全国首创。
2.2 缺乏可借鉴的工程设计经验全自动无人驾驶系统在国外的轨道交通中有所应用，国外有很多城市都在规划和建设这种系统的轨道交通。
无人驾驶运输系统的应用将越来越广泛，但在我国尚未有先例，缺乏对全自动无人驾驶系统的相关应用研究及可以借鉴的工程设计经验。
轨道交通线路设计
(120 61) R 3.9 R 11.8 (150 75) R 4.3 R 11.8
缓和曲线
3、缓和曲线线型 直线型超高顺坡的三次抛物线、放射形螺旋线 设置超高顺坡： 顺坡递增速率≤2‰
认 识 线 路 纵 断 面 图
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讨论
1、读图，说明你了解到了线路纵断面上哪些 信息？ 2、线路纵断面有哪些指标？这些指标有哪些 技术要求？
矩形隧道限界
圆形隧道限界
车 站 限 界
车站限界
本节结束
3、已知地铁通过曲线段最高运营速度为80km/h， 外轨最大超高120mm，内轨最大欠高61.2mm， 理论计算平面曲线最小曲线半径Rmin？取列 车通过变坡点的附加加速度av=0.1m/s2，正 线运行速度仍为80km/h，试计算适合运行的 竖曲线最小半径？
(1)必须保证行车安全和平顺。即要要遵守《线规》 的各项规定。 (2)应力争节约资金。设计时必须根据设计线的特 点，分析设计路段的具体情况，综合考虑工程和运营 的要求、通过方案比较，正确处理两者之间的矛盾。
(3)既要满足各类建筑物的技术要求，还要保证它
们协调配合、总体布置合理。
4
左图：以桥代路
沿 路 爬 行 右图：绕避障碍
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三 、 认 识 线 路 平 、 纵 断 面 图
6
讨论
1、请参阅教材（P23），说明线路平面上都有哪 些线型？这些线型在地铁选线时是如何连接的？ 2、这些线型有何技术要求？
线路平面设计
一、线路平面组成
直线
线路平面 曲线 缓和曲线 我国铁路曲线的基本形式是： 直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线
坡道长度
城市轨道交通供电系统的组成与各部分功能
框架保护动作分析—— 正常工况
框架保护动作分析——正极对外壳短路
框架保护动作分析——负极对外壳短路
框架保护动作分析－小结
• 在正常工况下，正极对外壳、负极对外壳、外壳对地、钢 轨对地绝缘正常，框架保护不动作 • 外壳对地短路工况，正极对外壳、负极对外壳、钢轨对地 绝缘正常， 框架保护不动作 • 正极对外壳短路工况，框架保护动作 • 负极对外壳短路工况，当流过框架保护元件的电流大于 40A时，框架保护动作 • 外壳对地短路工况，且钢轨对地绝缘较差，流过框架保护 元件的电流大于40A时，框架保护动作
•
3.
五,中压环网供电系统
城市轨道交通中压交流环网系统供电系统的形式:
1. 牵引供电和动力照明系统采取相对独立的供电网络,电压等级可以相同 也可以不同.(上海地铁采取本方式供电,且动力照明供电网全线各站采 取10KV电网供电,即各站都有一个10KV配电所.而牵引供电采取 33KV(或35KV)电压进行供电.即各牵引变电所都是一个35KV变电所.
七、直流牵引供电
• • • •
接触网（轨）： 馈电线： 回流线：从钢轨返回牵引变电所的导线。 电分段：为了便于检修和缩小事故范围、 将接触网分成若干段。 • 轨道：利用走行轨作为牵引电流回流的电 路
2.牵引变电所的设计原则
• 正线任一个牵引变电所故障时，其相邻牵引变电所应采取 越区供电方式，担负其该区段的全部牵引负荷。此负荷应 满足远期高峰小时负荷。
5.逆流保护
• 在直流牵引供电系统中，整流机组把交流电经降 压整流后转换称所需要的 直流电。在正常运行时， 电流只能从整流机组经过直流进线断路器流向母 排，不会从直流母排反向流向整流机组，否则将 会导致整流机组烧坏。这点与交流供电机制不同。
城市轨道交通接触轨系统正线电分段的设置 刘向飞
城市轨道交通接触轨系统正线电分段的设置刘向飞摘要：本文介绍了城市轨道交通工程中接触轨系统正线的电分段，并结合车辆发展的情况具体介绍了四种电分段的结构和功能特点，最后从技术经济性综合考虑，推荐了一种适合于城市轨道交通工程的电分段形式。
关键词：城市轨道交通；接触轨系统；正线电分段1概述接触轨，又称第三轨或简称三轨，是沿线路敷设专为电动车辆授给电能的系统。
作为城市轨道交通牵引供电系统的重要组成部分，接触轨的一般布置原则是尽可能的连续铺设，减少断轨，保证车辆的连续受流。
但出于安全和功能的需要，接触轨需要设置电分段和机械分段（电不分段）。
本文主要讨论城市轨道交通工程中正线接触轨的电分段设置。
按车辆通过接触轨电分段时的取流情况，通常将电分段分为两种：（1）分段式电分段（2）短轨式电分段下面分别介绍这两种电分段。
1.1分段式电分段分段式电分段，是指列车运行从一个供电分区到另一个供电分区时有一节动车断电不取流，其不会使两个供电分区通过列车进行电连接。
如图1-1所示：图1-1 分段式电分段1.2 14m电分段国标规定的B型车，一节车长是19.52米，动车上前后两台受流器的距离是12.6米，分段式电分段断电区长度大于一节动车两受流器之间的距离（含受流器宽度），所以一般为长度为14米，如北京地铁现在一直采用14m分段式电分段。
分段式电分段的优点：弯头及上网隔离开关柜等设备数量少，设置简单。
由于断电距离大于一节动车的取流长度，不会将两个不同的供电区段沟通，在故障状态下不会扩大事故范围，牵引网的短路电流不通过车辆主回路，不会对牵引变电所直流保护灵敏度和车辆受流器产生不利影响。
缺点：（1）车辆在通过电分段时取流会造成拉弧，因此电分段应设置在车辆惰行区（即列车进站端），这样会造成部分电缆长度较长（大于一个车站长度）。
（2）当列车再生制动时通过电分段，可能造成电能不能返送到变电所。
（3）由于频繁断电造成车辆上的电器设备寿命降低。
电分段的设置
城市轨道交通系统架空接触网电分段的设置摘要：结合工程实践提出了城市轨道交通系统中1 500 V架空接触网电分段设置存在的问题，通过对受电弓过电分段可能产生的拉弧问题及对直流馈线保护的分析，提出将城市轨道交通系统架空接触网锚段关节形式的电分段设置在车站与牵引变电所同一端。
1 电分段作用及形式1.1电分段的作用电分段的作用是通过在接触网中设置特殊的装置或结构形式将接触网分隔成若干个从结构和电气上相互隔离的区段。
接触网被电分段分隔成若干个独立供电分区后，可以实现各供电分区由相应的牵引变电所分别供电，保证供电质量，同时，在接触网故障时将事故范围控制在尽可能小的范围内，实现安全、可靠运营。
正线接触网的电分段示意图见图1。
1.2 电分段的形式目前，由于受接触网形式及安装空间的条件限制，国内外架空接触网电分段的采用形式不尽相同，主要包括以下几种形式。
1.2.1 柔性悬挂方式的电分段柔性悬挂电分段一般采用分段绝缘器方式和锚段关节形式。
分段绝缘器方式一般适用于空间狭小的地下隧道，可以节省空间，但须设置专用的分段绝缘器，同时存在列车受电弓滑过电分段时，因导线与分段绝缘器连接处存在受力“硬点”，容易造成受电弓离线并出现较为明显的拉弧现象，影响列车的受流质量。
锚段关节形式适用于空间条件较好的地面及高架线路，由于在电分段处两个相邻供电分区的接触线平行重叠，因此可以基本消除列车受电弓过电分段时的拉弧现象，保证了列车受流质量。
接触网锚段关节形式的电分段示意图见图2a。
1.2.2 刚性悬挂方式的电分段刚性悬挂通过锚段关节实现机械和电气分段。
在锚段关节处，两条汇流排平行重叠，重叠长度一般为3.6 m，水平间距为200～300 mm。
采用这种方式后两个相邻供电分区的接触线按平行等高重叠布置，见图2b，因此同柔性接触网的锚段关节形式电分段的情况相同，可以基本消除列车受电弓过电分段时的拉弧现象，保证了列车受流质量。
1.3 锚段关节形式电分段的设置位置分析《地铁设计规范》（GB50157-2003）规定应设置在下列各处：“有牵引变电所车站的车辆惰行处；……”，电分段在车站中设置方式见图3的方式一。
城市轨道交通全自动运行系统分析
城市轨道交通全自动运行系统分析一全自动运行系统现状（一）全自动运行系统的概念及发展过程1.全自动运行系统的发展过程国外全自动运行系统的运营发展过程是循序递进的。
1983年法国里尔开通了世界上第一条全自动运行系统的城轨线路，1998年法国巴黎14号线首次实现了无人值守，2003年新加坡东北线开通，标志着全自动运行系统在大运量的地铁中应用（见表1）。
|Excel下载表1 国外全自动运行系统发展过程2.全自动运行系统及自动化等级全自动运行系统是基于现代计算机、通信、控制和系统集成技术，由信号、车辆、综合监控、通信、站台门等与列车运行相关的设备组成，实现列车运行全过程自动化的系统。
根据中国城市轨道交通协会发布的团体标准《城市轨道交通全自动运行系统规范第1部分：需求》（T/CAMET 04017.1-2019），我国城市轨道交通不同运行自动化等级包括GoA0（人工驾驶运行模式）、GoA1（非自动化驾驶运行模式）、GoA2（半自动化驾驶运行模式）、GoA3（无人驾驶运行模式）、GoA4（无干预运行模式），其中全自动运行系统包含自动化等级GoA3、GoA4，即全自动运行系统的运行模式包括有人值守下的列车自动运行（Driverless Train Operation，简称DTO）和无人值守下的列车自动运行（Unattended Train Operation，简称UTO）。
3.全自动运行系统的主要特点全自动运行系统将列车司机执行的工作完全由自动化的、高度集中控制的列车运行系统完成，实现了行车计划自动匹配、列车自动唤醒、自检、列车自动出入库、列车自动运行及停站、自动开关车门/站台门、列车自动折返、列车自动回库休眠、自动洗车等主要功能，具有常规运行、降级运行和灾害工况等多种运行场景。
全自动运行系统实现了列车的全自动运行，关键运行设备采用了冗余技术，同时又具备状态自检测和故障自诊断等功能，不仅能够减少大量的人工操作，降低劳动强度，提高运营效率，而且能够提升系统可靠性，具备更高的可用性、安全性，受到了全球各个城市轨道交通运营商的青睐。