關(guān)于對(duì)軌道交通供電系統(tǒng)的研究

王鳳艷

摘 要：近年來(lái)，城市化發(fā)展的不法不斷加快，越來(lái)越多的人涌入城市尋求發(fā)展，這給城市軌道交通的發(fā)展帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)，也使城市軌道交通發(fā)展迎來(lái)了良好的發(fā)展機(jī)遇，本文首先分析了軌道交通供電系統(tǒng)的概念，并簡(jiǎn)要說(shuō)明其功能作用，闡述了國(guó)內(nèi)外的軌道交通發(fā)展情況，重點(diǎn)敘述了軌道交通的組成構(gòu)造。以期對(duì)我國(guó)對(duì)到交通運(yùn)輸領(lǐng)域發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：軌道交通；供電系統(tǒng)；發(fā)展現(xiàn)狀；組成構(gòu)造

城市化的迅速發(fā)展，使得交通運(yùn)輸迎來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，每天數(shù)以萬(wàn)計(jì)的人口流動(dòng)要求城市軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)必須不斷優(yōu)化，這不僅是城市人群提高生活質(zhì)量的關(guān)鍵因素，也是推進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，緩解城市交通擁擠的根本要求。目前，城市軌道交通運(yùn)輸方式具有運(yùn)行速度快、準(zhǔn)時(shí)、班次頻繁、承載量大、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，是人們的首要選擇，為了保障這一重要交通運(yùn)輸方式的可靠運(yùn)行，就必須要不斷優(yōu)化軌道交通供電系統(tǒng)，它為軌道運(yùn)輸方式提供了動(dòng)力，也是各項(xiàng)軌道控制的基礎(chǔ)，一旦供電系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，整個(gè)軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)就將面臨癱瘓的危險(xiǎn)。

一、軌道交通供電系統(tǒng)概念分析

軌道交通供電系統(tǒng)（英文名稱：Power supply system for urban rail transit）是指電流經(jīng)過(guò)高壓輸電網(wǎng)、主變電所降壓、配電網(wǎng)絡(luò)、牽引變電所降壓、換流站等多個(gè)環(huán)節(jié)，為城市軌道運(yùn)輸系統(tǒng)中的車輛以及控制臺(tái)傳輸電力的系統(tǒng)總稱。軌道交通供電系統(tǒng)主要有兩大部分組成，一種是對(duì)牽引變電所輸送電力的專用外部供電系統(tǒng)，這部分也被稱為牽引供電系統(tǒng)的“外部供電系統(tǒng)”或“一次供電系統(tǒng)”；另一種是地鐵供電系統(tǒng)，這部分也被稱作“牽引供電系統(tǒng)”。

二、軌道交通供電系統(tǒng)的功能

在城市中，人們的工作和生活都離不開(kāi)交通，這其中，軌道交通運(yùn)輸方式由于其承載量大、安全可靠且班次較多稱為了人們的首要選擇。軌道交通供電系統(tǒng)作為軌道交通運(yùn)輸?shù)碾娏斔秃蛡鬏斚到y(tǒng)，是保障軌道安全運(yùn)輸和日?？刂票O(jiān)測(cè)的重要基礎(chǔ)，在城市中，軌道交通供電系統(tǒng)根據(jù)其不同的使用功能可以分為兩大類別，一類是電動(dòng)軌道運(yùn)輸，這類用電群體主要是牽引運(yùn)輸體，例如：輕軌、地鐵、有軌電車等等，是為運(yùn)輸?shù)闹黧w提供電能。另一類則是車站、各車輛段、控制臺(tái)、各車間等等輔助設(shè)施的店里供應(yīng)，例如：軌道照明系統(tǒng)、車站的電梯和扶梯、通風(fēng)系統(tǒng)、控制中心的通信系統(tǒng)以及信號(hào)指示系統(tǒng)和調(diào)配系統(tǒng)等等。在不同的用電群體中，具有不同的電壓等級(jí)，且每種用電設(shè)施都有自身的使用要求和規(guī)范，軌道交通系統(tǒng)可以滿足不同用電群體的需要，并為其提供不同的電壓等級(jí)，使各部分都能夠正常工作，保障軌道交通運(yùn)輸?shù)捻樌麜惩?，為人們的工作和生活提供便利，這也是軌道交通供電系統(tǒng)的根本作用。

三、國(guó)內(nèi)外軌道交通供電系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀分析

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在國(guó)外有近80%的城市中，軌道交通供電系統(tǒng)使用的是第三方供電方式，在前蘇聯(lián)，軌道交通供電系統(tǒng)主要使用的是DC825V的電壓等級(jí)供電系統(tǒng)，而在英國(guó)的大型城市，諸如倫敦、格拉斯哥等地區(qū)的地鐵供電系統(tǒng)則采用了DC600V供電系統(tǒng)和DC750V供電系統(tǒng)，客流量巨大的法國(guó)巴黎的軌道交通使用了DC1500V 的供電系統(tǒng)，并同時(shí)采用了架空接觸網(wǎng)受流。在德國(guó)，城市軌道交通供電系統(tǒng)采用的則是與英國(guó)相同的DC600V和DC750V供電系統(tǒng)。在亞洲地區(qū)，日本的許多城市中軌道交通供電系統(tǒng)則根據(jù)不同的運(yùn)輸方式有著不同的供電系統(tǒng)，例如：地鐵、輕軌等均采用了DCl500V 供電系統(tǒng)，同時(shí)還使用了接觸網(wǎng)受流，而單軌鐵路則使用了DC750V 供電系統(tǒng)和接觸軌受流。

（二）國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀分析

在我國(guó)，繁榮的香港是人口流動(dòng)巨大的城市，為了保障運(yùn)輸?shù)目煽啃?，香港的地鐵多采用DC1500V供電系統(tǒng)以及架空接觸網(wǎng)受流，而輕軌則使用DC750V供電系統(tǒng)。北京和天津作為大型都市，客流量也相當(dāng)可觀，城市的地鐵采用的是DC750V供電方系統(tǒng)以及接觸軌受流。北、上、廣中的上海和廣州則使用了DC1500V供電系統(tǒng)和架空接觸網(wǎng)受流。正在建設(shè)新型軌道交通供電系統(tǒng)的蘇州、杭州、武漢等城市則將在地鐵和輕軌中使用DC750V的受流饋電系統(tǒng)。

四、軌道交通供電系統(tǒng)的組成

根據(jù)用電主體的功能各不相同，主要有集中式供電系統(tǒng)和分散式供電系統(tǒng)來(lái)那個(gè)大類，而集中式軌道交通供電系統(tǒng)又可分為外部電源系統(tǒng)、主變電所供電系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)、動(dòng)力照明配電系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)五大部分；分散式軌道交通供電系統(tǒng)則由外部電源、牽引供電系統(tǒng)、動(dòng)力照明配電系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)四大部分構(gòu)成。根據(jù)每座城市的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不同，可以在集中式、分散式、混合式等不同形式中進(jìn)行選擇。

（一）集中式供電

根據(jù)城市中的用電情況和運(yùn)輸線路的長(zhǎng)短，建立專門供給軌道交通電力的主變電所，這種凡是稱為集中式供電系統(tǒng)，其中，主變電所的電壓通常為110kV，降壓到35kV、10kV后供牽引變電所與降壓變電所電力使用。集中式供電有助于城市軌道交通供電系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)行，免受其他系統(tǒng)干擾，便于管理和控制。

（二）分散式供電

在地鐵沿線引入多路電源的供電方式稱為分散式供電系統(tǒng)，這種供電方式必須保證每座牽引變電所和降壓變電所有雙路電源供電，分散式供電系統(tǒng)主要應(yīng)用于有足夠電源供沿線引入的城市。

（三）混合式供電

混合式供電是指兩種供電方式的結(jié)合使用，例如：我國(guó)北京的地鐵一號(hào)線以及環(huán)線的供電系統(tǒng)、武漢軌道交通供電系統(tǒng)、青島南北線地鐵供電系統(tǒng)等，這種供電系統(tǒng)能夠發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，便于調(diào)整和選擇。

五、結(jié)束語(yǔ)

軌道交通項(xiàng)目將會(huì)成為城市發(fā)展的重點(diǎn)，本文對(duì)軌道交通供電系統(tǒng)略作分析，以期對(duì)我國(guó)的城市運(yùn)輸領(lǐng)域提供幫助。

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