地铁轨道交通供电系统及其安全性研究
试论城市轨道交通供电系统的供电方式
试论城市轨道交通供电系统的供电方式城市轨道交通是城市生活中不可或缺的重要组成部分。
对于城市轨道交通的供电系统，其供电方式的选择直接关系到轨道交通系统的正常运行和安全性。
本文将试论城市轨道交通供电系统的供电方式。
城市轨道交通的供电方式一般包括第三轨供电和接触网供电两种方式。
第三轨供电是通过在轨道的一侧或两侧铺设一根金属导轨，并通过与地面铺设的供电装置相接触，实现对供电系统的供电。
而接触网供电则是通过在轨道交通线路上方悬挂一根高架接触线，通过接触网与电动车辆上的接触鞋实现对供电系统的供电。
两种供电方式各有优缺点，下面将分别进行论述。
首先来看第三轨供电方式。
第三轨供电方式具有安全性高、环境影响小的特点。
由于第三轨地铁系统没有接触网，因此不会对周围环境造成视觉污染，也不会对周围建筑和植被造成损害。
第三轨供电方式的供电系统位于地下，不会受到天气的影响，可以保证地铁系统的正常运行。
但是第三轨供电方式也存在一些问题。
在车站的进出站区域，由于第三轨供电系统需要与地面铺设的供电装置相接触，容易受到外部物体的干扰，存在一定的安全隐患。
第三轨供电系统的维护和检修难度较大，一旦出现问题需要进行维修，往往会造成较大的影响。
城市轨道交通的供电方式选择应综合考虑各种因素。
对于一些要求安全性高、环境影响小的区域，可以选择第三轨供电方式；而对于一些要求施工方便、维护成本低的区域，可以选择接触网供电方式。
同时也可以根据实际情况结合两种供电方式，灵活选用。
只有在综合考虑各种因素后选择合适的供电方式，才能保证城市轨道交通系统的正常运行和安全性。
城市轨道交通供电系统新技术探讨
城市轨道交通供电系统新技术探讨城市轨道交通是现代城市中不可或缺的交通方式之一，其供电系统的稳定和高效对于保障城市交通运行至关重要。
随着科技的不断发展，城市轨道交通供电系统也在不断更新换代，采用了一些新的技术来提高供电系统的效率和可靠性。
本文将探讨一些城市轨道交通供电系统的新技术，以及其在实际应用中的优势和挑战。
一、无触点供电技术传统的城市轨道交通供电系统多采用钢轨供电的方式，这种方式存在着接触电阻大、噪音高、维护成本高等问题。
为了解决这些问题，无触点供电技术应运而生。
无触点供电技术主要是通过无线传输能量来供电，无需与列车接触，从而降低了能量损耗和设备磨损。
这种技术在城市轨道交通供电系统中的应用已经初具规模，取得了显著的效果。
无触点供电技术的优势主要体现在以下几个方面：1. 能量损耗小。
由于无触点供电不需要通过钢轨来传输电能，因此能量损耗要比传统的钢轨供电小得多。
这样不仅可以节省能源，还能降低供电成本。
2. 设备耐用性高。
无触点供电系统中的设备无需频繁接触列车，因此设备的磨损程度较小，寿命较长，减少了维护成本。
3. 环境友好。
由于无触点供电技术能减少能源消耗和减少噪音，有利于改善城市轨道交通的运行环境，减少对周边居民的影响。
尽管无触点供电技术有着诸多优势，但也面临着一些挑战。
首先是技术成熟度不够，需要在设备的可靠性和稳定性上进行更多的改进。
其次是成本较高，需要更多的投入才能实现对传统供电系统的替代。
虽然无触点供电技术有着广阔的发展前景，但还需要在技术和成本上不断完善。
二、智能化监控系统随着轨道交通供电系统的不断发展，系统的安全性和稳定性变得越来越重要。
智能化监控系统的应用成为了当前城市轨道交通供电系统的一个重要方向。
智能化监控系统主要是通过大数据和人工智能技术来实现对供电系统的智能监控和管理，从而提高供电系统的运行效率和可靠性。
智能化监控系统的优势主要有以下几点：1. 实时监控。
智能化监控系统可以对供电系统的各个节点进行实时监控，一旦发现异常情况可以及时报警，减少事故的发生几率。
地铁轨道交通供电系统及其安全性
TRANSPOWORLD 2012 No.22 (Nov)148国内地铁轨道交通线网规划概况世界上首条地下铁路系统是在1863年开通的“伦敦大都会铁路”，是为了解决当时伦敦的交通堵塞问题。
当时电力尚未普及，所以即使是地下铁路也只能用蒸汽机车。
而在我国，第一条地铁线路始建于1965年7月1日，1969年10月1日建成通车，这也使北京成为中国第一个拥有地铁的城市。
而在随后的几十年里，地铁的发展也如雨后春笋一般，在我国各地陆陆续续都建成或在建地下轨道交通系统，比如天津地铁，广州地铁，上海地铁，包括即将完工通车的武汉地铁2号线等。
目前，新编武汉市轨道交通线网从功能上分为快线和市区线两个层次，由3条市域快线和9条市区县构成，3条市域快线总厂216km，设站74座，9条市区线总长324km，设站240座，共设过江通道7条。
为了确保地铁交通轨道建设顺利推进，有必要对地铁轨道供电系统的外部供电方式、牵引供电制式、以及如何提高地铁供电系统的安全性进行深入研究，以确保地铁轨道交通顺利推进，并确保整个城市电网的安全可靠供电。
外部电源供电方式外部电源供电方式直接涉及城市电网与地铁轨道交通系统的接口问题，是地铁供电系统设计中的重要组成部分，正确选择外部电源供电方式对于地铁建设是非常重要的。
目前国内地铁采用的供电方式主要有3种类型：集中供电方式、分散供电方式和混合供电方式。
由于混合供电方式结构复杂，设备选型繁琐，并且外电源网压不同，难于调度，不便管理，所以一般不被采用。
集中式供电相比于分散式供电，在供电可靠性、供电质量、运营管理、施工难易程度及其对城市电网的影响等方面都有很大的优势，目前我国主要城市的轨道交通供电系统多采用集中式的供电方式。
从供电可靠性角度而言，采用集中供电方式时，由于主变电所进线电压等级较高，电气设备绝缘等级也相应提高；继电保护配置也较高，线路故障率相对较低；同时，主变电所与城市电网接口较少，城市其它负荷对地铁供电系统干扰较少。
城市轨道交通供电系统及电力技术分析
城市轨道交通供电系统及电力技术分析城市轨道交通供电系统是指为城市中的地铁、轻轨等轨道交通提供电力的系统。
这个供电系统的设计和技术对于轨道交通运营的安全、效率和可靠性具有重要影响。
以下是对城市轨道交通供电系统及电力技术的分析。
城市轨道交通供电系统的主要组成部分包括接触网、架空线路、变电所和地铁车辆等。
接触网是用于传输电能的装置，通过供电车辆与接触网的接触来获取所需的电能。
架空线路则用于连接接触网和变电所，将电能传输到需要的地方。
变电所则是将高压电能转变为供给轨道交通车辆使用的低压电能的设施。
城市轨道交通供电系统中的电力技术主要包括直流供电和交流供电。
直流供电是一种较为常见的供电方式，具有电压稳定、可控性强和传输损耗小等优点。
而交流供电则可以利用交流输电网的优势，实现供电设备之间的互联互通，但其传输损耗较大。
根据轨道交通对供电系统的需求和实际情况，选择适合的电力技术非常重要。
为了确保城市轨道交通供电系统的稳定和安全，需要对供电系统进行合理的规划和设计，并进行定期的维护和检修。
供电系统的规划应该考虑到轨道交通线路的长度、车辆数量和载荷等因素，以确定合适的供电容量和线路布置。
而供电系统的维护和检修工作则需要对接触网、架空线路和变电所等设备进行定期巡检、清理和维修，以确保设备的正常运行。
电力技术的发展对于城市轨道交通供电系统也产生了重要影响。
新的电力技术可以提高供电系统的效率和可靠性，降低能耗和成本。
智能化的变电所可以通过自动化管理系统实现电能的实时监测和控制，提高供电系统的运行效率和稳定性。
新的电力技术还可以提供更加环保和可持续的供电方案，例如利用可再生能源以减少对传统能源的依赖。
城市轨道交通供电系统及电力技术分析
城市轨道交通供电系统及电力技术分析一、城市轨道交通供电系统城市轨道交通供电系统通常采用第三轨供电和架空线供电两种方式，其中第三轨供电主要应用于地铁系统，而架空线供电则主要应用于轻轨、有轨电车等系统。
无论是第三轨供电还是架空线供电，其基本构成和组成原理大致相同，即由电源、供电装置、接触网或第三轨、车辆等组成。
1. 供电方式第三轨供电是指在轨道旁边或轨道中间铺设一根金属轨，通过轨道供电装置向车辆提供电能。
相比于架空线供电，第三轨供电的优势在于无须建设高架架空线路，不会影响城市景观，但其缺点在于安全性较差、受环境影响大等。
而架空线供电则是指在路轨上方悬挂一根或多根电力导线，通过接触网将电能传输给车辆。
架空线供电的优势在于供电安全性高、可靠性强，但其缺点在于对城市景观影响大、对环境要求高等。
2. 供电装置城市轨道交通供电系统的供电装置通常包括变电设备、开闭所、接触网或第三轨等部分。
变电设备主要用于将城市电网供电的高压交流电转换为适合交通车辆使用的低压直流电，以及对供电系统进行监控和保护。
开闭所则用于控制供电系统的通断，保障其安全、稳定地运行。
接触网或第三轨则用于向行驶中的车辆提供电能。
这些供电装置的设计和运行状态对城市轨道交通系统的安全性和可靠性具有重要影响。
3. 车辆城市轨道交通车辆是供电系统的终端使用者，其接受并利用供电系统提供的电能。
车辆的设计和制造质量，电力系统以及电气设备的性能表现等都与城市轨道交通供电系统的安全、稳定运行密切相关。
二、电力技术城市轨道交通供电系统的高效、稳定运行需要电力技术的支撑，在此我们将从电源技术、供电技术和电力质量技术三个方面对相关技术进行分析。
1. 电源技术城市轨道交通供电系统的电源一般来自城市电网，而城市电网的电能来源多种多样，包括火电、水电、风电、光伏发电等。
电源技术的发展趋势主要包括提高电能利用率、降低对环境的影响、提高系统的可靠性和稳定性等。
还需要考虑城市电网与城市轨道交通供电系统之间的匹配性和互动性，以保障城市轨道交通供电系统能够获得高质量的电能供应。
城市轨道交通供电系统及电力技术分析
城市轨道交通供电系统及电力技术分析【摘要】本文通过对城市轨道交通供电系统及电力技术的分析，探讨了其在城市轨道交通发展中的重要性和作用。
首先介绍了城市轨道交通的现状和研究背景，然后详细描述了城市轨道交通供电系统的组成与作用，以及现有的电力技术应用情况。
接着分析了供电系统存在的问题与挑战，并探讨了电力技术在城市轨道交通中的应用前景。
最后对城市轨道交通供电系统及电力技术的未来发展趋势和对城市轨道交通可持续发展的影响进行了总结和展望。
通过本文的研究，可以为城市轨道交通领域的发展提供技术支持和决策参考，推动城市轨道交通的可持续发展。
【关键词】城市轨道交通、供电系统、电力技术、发展现状、问题、挑战、应用、发展趋势、未来方向、可持续发展1. 引言1.1 城市轨道交通供电系统及电力技术分析的重要性城市轨道交通供电系统及电力技术分析的重要性在城市轨道交通系统中，供电系统是不可或缺的重要组成部分。
供电系统的稳定性和效率直接影响到城市轨道交通的正常运行和安全性。
通过对城市轨道交通供电系统及电力技术的分析，可以更好地了解这些系统的结构和运行机理，帮助运营管理者更好地指导和监控城市轨道交通系统的运行。
通过对电力技术的分析和研究，可以不断提高城市轨道交通系统的能效和可靠性，降低能源消耗和运营成本，促进城市轨道交通系统的可持续发展。
深入研究城市轨道交通供电系统及电力技术，对于提升城市轨道交通系统的运行效率、改善城市交通运输环境，具有非常重要的意义。
1.2 城市轨道交通发展现状随着城市化进程的加快和交通需求的增长，城市轨道交通系统在各大城市中扮演着越来越重要的角色。
目前，世界各地的城市都在积极建设和完善城市轨道交通网络，以提高城市交通效率，缓解交通拥堵，改善环境质量。
在中国，城市轨道交通的发展也取得了明显的成就。
据统计，截至2020年底，全国共有40个城市拥有城市轨道交通系统，运营里程超过8000公里，成为世界上轨道交通发展最快的国家之一。
城市轨道交通供电系统城市轨道交通概论
城市轨道交通供电系统城市轨道交通概论城市轨道交通供电系统是指为城市轨道交通（如地铁、轻轨等）提供电力的系统。
它是城市轨道交通运营的重要组成部分，直接关系到城市轨道交通的安全、稳定和高效运行。
城市轨道交通供电系统主要包括供电系统结构、供电方式、供电设备和供电管理等几个方面。
首先，城市轨道交通供电系统的结构主要分为集中式供电和分布式供电两种形式。
集中式供电是指将电力从电网供应给城市轨道交通线路，通过变电所进行电能转换和配电。
分布式供电是指将电力直接供应给城市轨道交通线路，不通过变电所进行中间转换。
其次，城市轨道交通供电系统的供电方式主要有直流供电和交流供电两种形式。
直流供电是将电力以直流形式供应给城市轨道交通线路，其中常见的有三轨供电和四轨供电两种形式。
交流供电是将电力以交流形式供应给城市轨道交通线路，其中常见的有接触网供电和无接触网供电两种形式。
再次，城市轨道交通供电系统的供电设备包括变电所、牵引变压器、接触网或四轨导线和车辆供电设备等。
变电所是供电系统的核心设备，负责将电力从电网转换成适合轨道交通运营的电能。
牵引变压器则将变电所输出的电能转换成适合轨道交通车辆牵引的电能。
接触网或四轨导线是将电能从供电系统传输到运行线路上的设备，通过接触网或四轨导线与车辆上的集电装置接触，实现车辆的供电。
车辆供电设备则是车辆上的设备，负责将来自接触网或四轨导线的电能传输到车辆的牵引装置。
最后，城市轨道交通供电系统的供电管理是保障系统正常运行的重要环节。
供电管理包括供电调度、供电维护、供电检修和故障处理等多个方面。
供电调度负责根据运行情况合理调配供电能力，确保供电系统能满足轨道交通的需求。
供电维护负责对供电设备进行定期维护，确保设备的正常运行和使用寿命。
供电检修则是对供电设备进行故障排除和修复，及时处理供电系统的故障。
故障处理则是在供电系统故障发生时，采取相应措施，保障城市轨道交通的正常运行。
综上所述，城市轨道交通供电系统是为城市轨道交通提供电力的系统，它的结构、方式、设备和管理等方面都对轨道交通的运行质量和效率有着重要影响。
地铁轨道交通供电系统及其安全性分析
替代 原 先 的直 流 电动机 。 在 城 市轨 道交 通 中采 用 交 流变 频调 速 异 步 １内地 铁 轨道 交通 线 网规划 概 况 根 据 世界 上 地铁 轨 道 的建 成 情况 进 行 分 析 ， 基本 都 是 为 了解 决 牵 引 电动 机 是 一 项新 技 术 ， 也 是 牵 引 动 力 的发 展 方 向 ， 具 有 非 常 广 交 通拥 堵 问题 而 建 的 。世界 上 的第 一条 地 铁 建成 时 ， 使 用 的还 是 蒸 阔 的发 展前 景 。 汽式机车 ， 因为电力尚未普及 ， 在 中国北京的第一条地铁建成投运 ４ 提高 地铁 供 电 系统 安全 性 方法 以后 ， 在随后的时间里 ， 中国的各个城市都在积极 的建设地铁 ， 为了 ４ ． １地铁 轨 道 电调 与 市 （ 地） 调 的协调 。在对 地 铁轨 道 的 电调 进 有效的提高城市的交通运输 能力 ， 以适应城市 的发展需求 。在如今 行 管理 的过 程 中 ，还 应该 合 理 的 协调 好 和 城市 电 网的 电力 调 度 ， 只 的地铁 交 通运 行 方 面 ，供 电 系统 是 保证 地 铁 稳定 运 行 的基 础 前 提 ， 有实现二者的平衡发展 ， 才能保证地铁的安全运行 。牵引供 电系统 对于地铁的稳定运行具有重要 的意义。 所以应该对供电系统的安全 的运行状况比较复杂 ， 对地铁进行 的供电管理 中都是 由电力监控系 性 以及可靠性不断的研究 ， 以确保地铁的正常稳定运行 。 统来完成的。 因为在地铁供电系统的主变电所中是 由两个系统的接 ２外 部 电源 供 电方 式 口组成 的 ， 所 以在 对 其运 行管 理 方 面 ， 也 要 从两 个 方 面人 手 。 应该 充 如果 地 铁 轨道 采用 外 部 电源 供 电 的方 式 ， 那 么 和 城市 的电 网建 分 的保 证 电调 与 市调 的稳 定运 行 ， 才 能 够 为地 铁 的稳 定 运 行 提供 基 设 有 重要 的联 系 ， 需 要 在城 市 电 网与地 铁 轨道 交 通 系 统之 间进 行接 础 的保 障 。 口处 理 ， 对 于供 电系 统 的 稳定 运 行 具 有 重要 的意 义 ， 是供 电 系 统 中 ４ ． ２完备的供 电系统安全管理制度 。规范完备 的供电系统安全 的重要组成部分， 所 以在选择外部电源供 电的过程 中， 要谨慎对待 。 管 理 制度 是 实现 地铁 运 营安 全 的基 础 。 目前 从 保 障我 国地铁 安 全运 急需 建 立 地 铁 灾 害应 急 处 理 制 度 、 地铁 设 施 设 在 现 阶段 我 国地铁 的供 电方 式 中 ， 主要 有 三 种类 型 ： 集 中供 电 、 分散 营 的实 际 情 况来 看 ， 供 电 以及混 合 供 电 。在这 三 种方 式 中 ， 因为 混合 供 电的结 构 比较 复 备 日常安 全 维护 制 度 、 地 铁 紧 急状 况 定 期 演练 机 制 及 国 民地 铁供 电 杂， 其中的运行设备比较繁琐 ， 并且在 网压方 面有不同的需求 ， 在调 系统 安全 教 育计 划 。 度 以及 管理 方 面非 常 不便 ， 所 以一般 不会 采 用 。 ４ ． ３完备 的供 电系统检测系统 、 安全装置 、 消防设施和信息传输 在 选 择 供 电方 式 时 ， 应 该 综 合 多 方 面 因 素来 考 虑 ， 从 地 铁 运 行 系统 地铁 供 电系统 也要 严 格 贯彻 “ 安全 第 一 ， 预防为主” 的方 针 。对 的可靠性以及对城市 电网的影响等全面考虑， 选择综合质量高 的供 于 内和 线路 情况 进 行 实时 检 测就 是 一 项重 要 手 段 ， 在 牵 引变 电 所 内 电 方式 对地 铁 的 稳定 运 行有 重 要 的影 响 。 在 三 种供 电方 式 中进 行 比 安装 摄像 头 ， 可 以检 测 到 任何 牵 引 变 电所 故 障 情况 。地铁 供 电系 统 较 分析 ， 对 于供 电的 可靠 性 、 供 电 质量 和 效 率 、 对 电 网 的管 理 以及 施 安全 装 置 一 般 包 括所 内报 警 按 钮 、 智 能 烟感 探 头 、 紧 急 照 明 和通 风 工程度来讲 ， 集中供 电都具有很大的优势 ， 所以在现 阶段我 国的地 系统 。消防设施包括灭火器、 自动水喷淋装置和排烟装置等。 铁 供 电 系统 中基 本 上 都 采用 集 中供 电 。其 主要 优 势 表 现如 下 ： ａ 、 在 当发生爆炸 、 火宅 、 毒气时 ， 第一时间掌握现场情况尤为重要 。 集 中供 电 系 统 中 ， 由于进 线 的 电压 较 高 ， 所 以对 电气 设 备 的绝 缘 性 应 急 时应 备 有 ４个 渠道 ： （ １ ） Ｆ Ａ Ｓ 火 宅 自动 报 警 系统 ； （ ２ ）无 线 电 通 有很高的要求 ， 继电保护装置的配置也就有所提升 ， 这样一来 ， 电气 讯 ； （ ３ ） 有线电通讯 ； （ ４ ） 站台内的 Ｃ Ｃ Ｔ Ｖ视频传输系统。 设备发生故 障的几率有所下降 ， 提高了供 电系统 的可靠性 ； ｂ 、 因为 ４ ． ４对供 电系统设备设施的 Ｅ ｔ 常维护。保持地铁供 电系统长周 地 铁交 通 的 供 电系 统需 要 和城 市 的供 电 网进 行 连接 ， 所 以互 相 之 间 期 的 正常 运 行 ， 要 求 对 各类 设 施 设 备 及 时 维 护保 养 ， 以减 少 随 即 故 会 有 干扰 的存 在 ， 但 是集 中供 电会 减 少 主 变 电所 和城 市 电网 之 间 的 障 的影 响 。 从 防灾 、 抗 灾 的角度 来 讲 ， 日常安 全维 护 制度 还 要 确保 牵 接 口 ，所 以城 市 中的 电 网运行 负 荷 对 于地 铁 的供 电系 统影 响较 小 ， 引 变 电所 内设 备 的完 备性 ， 灭 火装 置 的 充分 性 及可 用性 。 参 考 文献 提 高 供 电的 可靠 性 ； ｃ 、 在 供 电 系统 发 生 故 障 的情 况 下 ， 如 果 一 座 主 变 电所 无 法 运行 ， 那 么 可 以启 动 另 外 一 座 主变 电所 ， 为地 铁 的运 行 ｆ １ １ 李寒 生 ． 城 市轨 道 交通供 电 系统 综合 分 析及 其 建 设 运 营模 式探 索 提供电源， 保 证 了地 铁 的稳 定 运 行 。 ［ Ｊ Ｊ ． 铁 道 标 准设 计 ， ２ ０ １ ３ — ０ ５ — ２ ０ ． 采 用分 散 的供 电 方 式 中 ， 主 要 是在 城 市 电 网 中 ， 向 开 闭所 中 引 『 ２ １ 高毅 ， 熊列彬 ， 史华 伟 ， 郑岗． 城 市 轨 道 交 通供 电 系统 光 纤纵 差保 入 两 条 独立 的 电源 ，这 种 方 式在 表 面 上看 是 非 常 可靠 并 且稳 定 的 ， 护 判 据仿 真研 究 山 东电 力高 等专 科 学校 学报 ， ２ ０ １ ０ — ０ ９ — １ ５ ． 但 是 在 实际 运行 中却会 受 到 城市 运行 电网 的影 响 。 因为 城市 电网 中 『 ３ １ 周福林 ， 李群湛， 刘炜 ， 智慧． 城市轨道交通供 电 系统仿 真软件 开 的用 户 基本 都 是 采 用 的 １ ０ ｋ ｖ 接 入 系统 ，而 每个 用 户在 运 行 中所产 发 研 究［ Ｊ ］ ＿ 城 市轨道 交通研 究 ， ２ ０ ０ ７ — ０ ５ — １ ５ ． 生 的负 荷是 不 同 的 ， 所 以产生 的影 响也 就不 同 。 １ ０ ｋ ｖ 电 网在 运 行 中 是 处 于继 电保 护 的 中末 端 ， 所 以说 在 地 铁 供 电 系统 运 行 中 ， 难 免会 受 到用 户 的干 扰 ， 从 而影 响到 地 铁供 电系统 的 可靠 性 。 ３牵 引 供 电 系统 的制 式 牵 引供 电制 式 是 指 轨 道 交 通 的供 电系 统 向电 动 车 组 或 电 力 机 车供 电所采用的电流制式 、 电压等级和供 电方式。一个地区的轨道 交 通 牵 引供 电制 式 ， 影 响到 整 个 线 网 的供 电设 施 和 车辆 配 置 、 城 市 景观 、 居 民出行的方便 、 城市轨道交通工程建设 的投资和效益等多 方面， 具 有 重要 的社会 意 义 和经 济 意义 。 城 市 轨 道 交 通 和地 铁 的牵 引供 电 系统 通 常 均 采 用 较 低 电压 的 直 流 供 电制 式 ， 主要 原 因是 ： （ １ ） 由 于直 流 制 供 电 无 电抗 压 降 ， 因 而 比交流 制 供 电 的 电压 损 失 小 ； （ ２ ） 电网 的供 电范 围 、 电动 车 辆 的功 率 都不大， 均不需太高 的供电电压 ； （ ３ ） 城市轨道交通和地铁的供 电路 线 都处 在 城 市建 筑群 之 间 ， 供 电 电压 不宜 过 高 ， 以确 保安 全 。 基 于上 述原 因 ，世 界 各 国城 市 轨道 交 通 的供 电 电压 均 在 ５ ５ ０ ～ １ ５ ５ ０ Ｖ之 间 ， 我 国 国标 亦规 定 为 ７ ５ ０ Ｖ和 １ ５ ０ ０ Ｖ， 不 推荐 ６ ０ ０ Ｖ电 压等 级 。 近年来 ， �
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TRANSPOWORLD 2012 No.22 (Nov)
148国内地铁轨道交通线网规划概况
世界上首条地下铁路系统是在1863年开通的“伦敦大都会铁路”，是为了解决当时伦敦的交通堵塞问题。
当时电力尚未普及，所以即使是地下铁路也只能用蒸汽机车。
而在我国，第一条地铁线路始建于1965年7月1日，1969年10月1日建成通车，这也使北京成为中国第一个拥有地铁的城市。
而在随后的几十年里，地铁的发展也如雨后春笋一般，在我国各地陆陆续续都建成或在建地下轨道交通系统，比如天津地铁，广州地铁，上海地铁，包括即将完工通车的武汉地铁2号线等。
目前，新编武汉市轨道交通线网从功能上分为快线和市区线两个层次，由3条市域快线和9条市区县构成，3条市域快线总厂216km，设站74座，9条市区线总长324km，设站240座，共设过江通道7条。
为了确保地铁交通轨道建设顺利推进，有必要对地铁轨道供电系统的外部供电方式、牵引供电制式、以及如何提高地铁供电系统的安全性进行深入研究，以确保地铁轨道交通顺利推进，并确保整个城市电网的安全可靠供电。
外部电源供电方式
外部电源供电方式直接涉及城市电网与地铁轨道交通系统的接口问题，是地铁供电系统设计中的重要组成部分，正确选择外部电源供电方式对于地铁建设是非常重要的。
目前国内地铁采用的供电方式主要有3种类型：集中供电方式、分散供电方式和混合供电方式。
由于混合供电方式结构复杂，设备选型繁琐，并且外电源网压不同，难于调度，不便管理，所以一般不被采用。
集中式
供电相比于分散式供电，在供电可靠性、供电质量、运营管理、施工难易程度及其对城市电网的影响等方面都有很大的优势，目前我国主要城市的轨道交通供电系统多采用集中式的供电方式。
从供电可靠性角度而言，采用集中供电方式时，由于主变电所进线电压等级较高，电气设备绝缘等级也相应提高；继电保护配置也较高，线路故障率相对较低；同时，主变电所与城市电网接口较少，城市其它负荷对地铁供电系统干扰较少。
因此，采用集中供电方式时地铁供电系统可靠性比较高。
一路电源或主变压器故障，都不会影响地铁供电系统的正常运行。
即使在极端故障情况下，如1座主变电所全所解列时，通过闭合联络开关，仍可以由另1座主变电所向全线的地铁变电所供电。
采用分散供电方式时，开闭所从城市电网的不同变电站引入两路独立电源，这种运行方式理论上讲是比较可靠的。
但是由于城市电网10 kV系统接入用户较多，各种用户所带负荷不同，产生的影响也就不同（如电压畸变与电压波动等），而且10 kV处于城市电网继电保护的中、末端，因此地铁供电系统的运行难免会受到其它用户的干扰，其供电可靠性相对较差。
目前武汉市已建的轻轨1号线一期和在建的地铁2号线一期、4号线一期均采用了集中供电方式。
1号线一期供电系统采用两级电压，集中供电辅以城网10 kV备用电源，设1座110 kV/10 kV 主变电所；4号线一期工程也采用了集中供电方式，与2号线共用中南路主变电所，并新建铁机路主变电所为该工程供电，铁机路主变电所预留远期向7号线供电的条件。
在以后的轨道交通建设中，外部电源供电方式的可靠性也是一
地铁轨道交通供电系统及其安全性研究
文/朱万富 冯望荣 尚廷河
进入21世纪，随着我国经济的快速发展以及城镇化的大力推进。
城市客运量大幅增长，在一些特大城市单纯采用常规公共交通系统已不能适应我国城市发展的实际需求运输效率更高的城市轨道。
交通建设步入快速发展阶段，同时地铁交通在资源节约、环境保护和舒适、安全、快捷等方面存在很大的优势。
供电系统是地铁交通的重要组成部分，地铁要正常运行，就需要供电系统安全可靠地供电，一旦供电系统发生故障，将使整条线路失去运营能力，将会造成重大经济损失
R
AIL TRANSPORT
轨道交通
个必须考虑的问题。
总的来说，集中式供电是一种较优的方式。
牵引供电系统的制式
牵引供电制式是指轨道交通的供电系统向电动车组或电力机车供电所采用的电流制式、电压等级和供电方式。
一个地区的轨道交通牵引供电制式，影响到整个线网的供电设施和车辆配置、城市景观、居民出行的方便、城市轨道交通工程建设的投资和效益等多方面，具有重要的社会意义和经济意义。
城市轨道交通和地铁的牵引供电系统通常均采用较低电压的直流供电制式，主要原因是：（1）由于直流制供电无电抗压降，因而比交流制供电的电压损失小；（2）电网的供电范围、电动车辆的功率都不大，均不需太高的供电电压；（3）城市轨道交通和地铁的供电路线都处在城市建筑群之间，供电电压不宜过高，以确保安全。
基于上述原因，世界各国城市轨道交通的供电电压均在550～1550V之间，我国国标亦规定为750V和1500V，不推荐600V电压等级。
近年来，由于交流变频调速技术的发展，车辆的牵引电动机已主动采用结构简单、运行可靠、价格低廉的鼠笼式交流异步电动机替代原先的直流电动机。
在城市轨道交通中采用交流变频调速异步牵引电动机是一项新技术，也是牵引动力的发展方向，具有非常广阔的发展前景。
以武汉市城轨交通为例，由于其自身的特点，线网规模庞大，交通线网自成体系，不受周边城市影响，不仅市域快线与市区线之间供电制式的协调对供电的可靠性会产生影响，规划中共12条轨道线的线与线之间的关联也会对整个城市线网的供电可靠性产生影响。
目前的城轨1号线、2号线和4号线采用了第三轨制式，在武汉市城市轨道交通牵引供电制式的研究中，从保证供电可靠性的方面考虑，对于采用何种供电制式，不能仅仅从接触网和接触轨本身的
可靠性方面进行考虑，也必须结合武汉
市城轨交通建设的实际和整个城轨交通
线网规划，从整体上对城轨牵引供电制
式进行合理的协调和适当的统一。
提高地铁供电系统安全性
方法
地铁轨道电调与市（地）调的协
调。
地铁轨道供电系统的调度与城市电
网的电力调度密切配合是实现地铁轨道
供电系统正常运行的重要保证。
牵引供
电系统是一个较为复杂的用户供电系
统，地铁轨道电调中心采用电力监控系
统对地铁轨道供电实行遥测、遥控、遥
信、遥调。
其主变电所是两个系统的接
口点，因此它将受到牵引供电调度与城
市电网调度的双重管辖，如何分配各个
调度的职能是很关键的问题。
从便于协
调管理的角度，建议地铁轨道电调与
城市电网调度管辖接口处为主变电所
110 kV电源开关靠线路侧刀闸，该刀
闸（含线路接地刀闸）及与其相连的线
路侧设备加上主变压器高压侧中性点接
地刀闸由市调调度，但仍由电调操作
执行。
牵引供电系统其余设备由电调调
度，电调与市调的数据通道接口设在对
应的主变电所控制信号盘内的通信设备
接线端子处，电调与市调的调度电话接
口设在相应的主变电所。
轨道交通供电
系统的电源取自城市电网，因此，轨道
交通牵引供电系统的继电保护整定必须
与上一级的城市电网继电保护相配合。
轨道供电系统要求电网给予其继电保护
整定的一定时限范围，以便能在尽可能
大的时限范围内调整自身继电保护整定
值，满足对保护整定级差的要求。
完备的供电系统安全管理制度。
规范完备的供电系统安全管理制度是实
现地铁运营安全的基础。
目前从保障我
国地铁安全运营的实际情况来看，急需
建立地铁灾害应急处理制度、地铁设施
设备日常安全维护制度、地铁紧急状况
定期演练机制及国民地铁供电系统安全
教育计划。
完备的供电系统检测系统、安全装
置、消防设施和信息传输系统地铁供电系
统也要严格贯彻“安全第一，预防为主”
的方针。
对于内和线路情况进行实时检测
就是一项重要手段，在牵引变电所内安装
摄像头，可以检测到任何牵引变电所故障
情况。
地铁供电系统安全装置一般包括所
内报警按钮、只能烟感探头、紧急照明和
通风系统。
消防设施包括灭火器、自动水
喷淋装置和排烟装置等。
当发生爆炸、火宅、毒气时，第
一时间掌握现场情况尤为重要。
应急时
应备有4个渠道：（1）FAS火宅自动报
警系统；（2）无线电通讯；（3）有线
电通讯；（4）站台内的CCTV视频传
输系统。
对供电系统设备设施的日常维
护。
保持地铁供电系统长周期的正常
运行，要求对各类设施设备及时维护保
养，以减少随即故障的影响。
从防灾、
抗灾的角度来讲，日常安全维护制度还
要确保牵引变电所内设备的完备性，灭
火装置的充分性及可用性。
地铁轨道交通供电系统是一个牵
涉到多种技术领域 ，由多种没备、多
种硬软件、多种设施组成的复杂系统。
目前地铁轨道交通问题的供电问题经过
数十年的建设与经营，已经基本解决了
可靠性的问题。
目前突出的问题是怎样
根据地铁轨道交通网络的总体规划和建
设进度，对地铁轨道交通网络的供电系
统做网络化规划，打破既有线路供电系
统各自为政的局面，充分利用轨道交通
供电网现有和建设中的资源，以从系统
的角度降低重复建设成本，使地铁轨道
交通更加健康有序的发展。
作者单位：
朱万富——中铁电气化局集团第二工程有限公
司城铁分公司
冯望荣——中铁电气化局集团第二工程有限公
司试验中心
尚廷河——中铁电气化局集团第二工程有限公
司第四工程段
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2012年第22期《交通世界》
(11月下)。