城市軌道交通概論——單元5

1、單元5 城市軌道交通供配電系統(tǒng)教學目標 1.1.了解城市軌道交通供配電系統(tǒng)的功能了解城市軌道交通供配電系統(tǒng)的功能 2.2.掌握城市軌道交通供配電系統(tǒng)的組成掌握城市軌道交通供配電系統(tǒng)的組成 3.3.掌握變電站的分類及各自的特點掌握變電站的分類及各自的特點 4 4. .掌握接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式及供電方式掌握接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式及供電方式 5 5. .了解遠動監(jiān)控的概念和結(jié)構(gòu)了解遠動監(jiān)控的概念和結(jié)構(gòu) 6.6.了解地下迷流的產(chǎn)生、危害及防護方法了解地下迷流的產(chǎn)生、危害及防護方法一、城市一、城市軌道交通供配電系統(tǒng)的功能軌道交通供配電系統(tǒng)的功能 城市軌道交通系統(tǒng)的能源供應城市軌道交通系統(tǒng)的能源供應電動車組正常運行

2、所需的電能供應。包括：主電路的電動車組正常運行所需的電能供應。包括：主電路的電能供應、輔助電路的電能供應及控制電路的電能供電能供應、輔助電路的電能供應及控制電路的電能供應。應。軌道交通運營服務的機電設備所需的電能供應。如車軌道交通運營服務的機電設備所需的電能供應。如車站的通風、照明、空調(diào)、給排水、通信、信號、防災站的通風、照明、空調(diào)、給排水、通信、信號、防災報警、電梯、電動扶梯等機電設備；區(qū)間的通信、信報警、電梯、電動扶梯等機電設備；區(qū)間的通信、信號、隧道照明等機電設備；車輛段和系統(tǒng)控制中心等號、隧道照明等機電設備；車輛段和系統(tǒng)控制中心等地的機電設備所需的電能供應。地的機電設備所需的電能供應。

3、 1、供電系統(tǒng)必須可靠、供電系統(tǒng)必須可靠 城市軌道交通供電系統(tǒng)必須具有高度的可靠性。為此，城市軌道交通供電系統(tǒng)必須具有高度的可靠性。為此，各變電站采用兩路進線，并互為備用；電源容量設計各變電站采用兩路進線，并互為備用；電源容量設計時應為發(fā)展留有余地；應選用先進、可靠的電氣設備，時應為發(fā)展留有余地；應選用先進、可靠的電氣設備，采用模塊化的計算機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)實時監(jiān)控，調(diào)度采用模塊化的計算機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)實時監(jiān)控，調(diào)度自動化的運行模式；以專人定時巡視檢查為輔助手段。自動化的運行模式；以專人定時巡視檢查為輔助手段。 2、供電系統(tǒng)必須滿足不同用戶的需求、供電系統(tǒng)必須滿足不同用戶的需求 城市軌道交通系統(tǒng)

4、內(nèi)各用電單位，對供電有不同的需城市軌道交通系統(tǒng)內(nèi)各用電單位，對供電有不同的需求，為了滿足各單位的用電要求，首先對供電負荷進求，為了滿足各單位的用電要求，首先對供電負荷進行分類。行分類。二、二、供電系統(tǒng)的基本要求供電系統(tǒng)的基本要求 （1）按供電對象的重要性，將供電系統(tǒng)分為三）按供電對象的重要性，將供電系統(tǒng)分為三級：級：負荷種類負荷種類一級負荷一級負荷二級負荷二級負荷三級負荷三級負荷短時間停電可短時間停電可能影響人身安能影響人身安全或設備安全，全或設備安全，迫使生產(chǎn)活動迫使生產(chǎn)活動停頓的負荷。停頓的負荷。一般采用雙電一般采用雙電源自動切換的源自動切換的供電方式。供電方式。允許短時停電，允許短時停電

5、，但停電時間過長但停電時間過長會損壞設備或影會損壞設備或影響生產(chǎn)的負荷。響生產(chǎn)的負荷。一般采用雙電源一般采用雙電源手動切換的供電手動切換的供電方式。方式。長時間停電無影長時間停電無影響的負荷，采用響的負荷，采用單電源供電即可。單電源供電即可。二、二、供電系統(tǒng)的基本要求供電系統(tǒng)的基本要求 一級負荷：一級負荷：城市軌道交通電動列車、通信、信號設備、消城市軌道交通電動列車、通信、信號設備、消防設備等用戶，必須確保不間斷供電，屬于一級負荷。為防設備等用戶，必須確保不間斷供電，屬于一級負荷。為此，必須采取兩路電源供電，當任何一路電源失電后，應此，必須采取兩路電源供電，當任何一路電源失電后，應自動、迅速切

6、換至另一路電源。自動、迅速切換至另一路電源。 二級負荷：二級負荷：城市軌道交通空調(diào)、自動扶梯等用戶，應確保城市軌道交通空調(diào)、自動扶梯等用戶，應確保連續(xù)供電，萬一停電后會影響客運服務質(zhì)量，但并不影響連續(xù)供電，萬一停電后會影響客運服務質(zhì)量，但并不影響列車運行安全，屬于二級負荷。設計時，可采用一路供電。列車運行安全，屬于二級負荷。設計時，可采用一路供電。 三級負荷：三級負荷：城市軌道交通的商業(yè)用電、廣告照明等用戶，城市軌道交通的商業(yè)用電、廣告照明等用戶，應確保其正常用電，這些用戶并不直接影響客運服務質(zhì)量，應確保其正常用電，這些用戶并不直接影響客運服務質(zhì)量，屬于三級負荷。其用電可根據(jù)電網(wǎng)負荷情況進行調(diào)

7、整。屬于三級負荷。其用電可根據(jù)電網(wǎng)負荷情況進行調(diào)整。二、二、供電系統(tǒng)的基本要求供電系統(tǒng)的基本要求 負荷變化不大的低壓交直流負荷負荷變化不大的低壓交直流負荷 此類負荷要求有很高的供電可靠性和良好的供電此類負荷要求有很高的供電可靠性和良好的供電質(zhì)量。如：變電站控制設備的低壓交直流負荷。質(zhì)量。如：變電站控制設備的低壓交直流負荷。 負荷變化大的直流供電負荷變化大的直流供電 此類負荷對供電、供電設備的可靠性要求高，用此類負荷對供電、供電設備的可靠性要求高，用電量隨客運的高峰低谷變化而變化。如：客運列電量隨客運的高峰低谷變化而變化。如：客運列車，它是城市軌道交通供電系統(tǒng)中的最主要負荷，車，它是城市軌道交通

8、供電系統(tǒng)中的最主要負荷，而且是直流負荷。在夜間列車停運時負荷為零。而且是直流負荷。在夜間列車停運時負荷為零。（2）按用戶負荷變化及用途可作以下分類：）按用戶負荷變化及用途可作以下分類：二、二、供電系統(tǒng)的基本要求供電系統(tǒng)的基本要求 負荷變化大的交流供電負荷變化大的交流供電 車站用戶多為低壓用戶，如：車站電梯和自動扶車站用戶多為低壓用戶，如：車站電梯和自動扶梯、環(huán)控設備、照明、售檢票系統(tǒng)、消防報警系梯、環(huán)控設備、照明、售檢票系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、通信、信號等。這些用戶在客統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、通信、信號等。這些用戶在客運時段是用電高峰，列車停運時段是用電低谷。運時段是用電高峰，列車停運時段是用

9、電低谷。而且必須向通信、信號專業(yè)設備提供而且必須向通信、信號專業(yè)設備提供24小時不間小時不間斷的連續(xù)供電。斷的連續(xù)供電。（2）按用戶負荷變化及用途可作以下分類：）按用戶負荷變化及用途可作以下分類：二、二、供電系統(tǒng)的基本要求供電系統(tǒng)的基本要求 夜間用電夜間用電 停車場的車輛維修作業(yè)區(qū)等夜間用電用戶，白天停車場的車輛維修作業(yè)區(qū)等夜間用電用戶，白天列車運行的時間段，由于絕大部分的電動列車都列車運行的時間段，由于絕大部分的電動列車都在爭相運行，因此列車檢修用電在白天為低谷，在爭相運行，因此列車檢修用電在白天為低谷，在夜間客運終止，回庫列車的檢修作業(yè)用電是高在夜間客運終止，回庫列車的檢修作業(yè)用電是高峰時

10、段。峰時段。 非重要用戶非重要用戶 車站商業(yè)等不直接影響運營質(zhì)量的用戶，盡管其車站商業(yè)等不直接影響運營質(zhì)量的用戶，盡管其用電量較大，但這些用戶跟列車運營沒有直接關用電量較大，但這些用戶跟列車運營沒有直接關系，故將這些用戶歸類為非重要用戶。系，故將這些用戶歸類為非重要用戶。（2）按用戶負荷變化及用途可作以下分類：）按用戶負荷變化及用途可作以下分類：二、二、供電系統(tǒng)的基本要求供電系統(tǒng)的基本要求 按供電對象的重要性分為：一級負荷、二級負荷、按供電對象的重要性分為：一級負荷、二級負荷、三級負荷。三級負荷。 按用戶負荷變化及用途分為：負荷變化不大的低按用戶負荷變化及用途分為：負荷變化不大的低壓交直流負荷

11、、負荷變化大的直流供電、負荷變壓交直流負荷、負荷變化大的直流供電、負荷變化大的交流供電、夜間用電、非重要用戶等?；蟮慕涣鞴╇姟⒁归g用電、非重要用戶等。 綜上所述：城市軌道交通供電系統(tǒng)，必須依據(jù)不綜上所述：城市軌道交通供電系統(tǒng)，必須依據(jù)不同用電需求區(qū)別對待，才能滿足和保障用戶的用同用電需求區(qū)別對待，才能滿足和保障用戶的用電要求，實現(xiàn)城市軌道交通運營的正常。電要求，實現(xiàn)城市軌道交通運營的正常。二、二、供電系統(tǒng)的基本要求供電系統(tǒng)的基本要求 制式制式：指供電系統(tǒng)向電動車輛或電力機車供電所：指供電系統(tǒng)向電動車輛或電力機車供電所采用的電流和電壓制式。采用的電流和電壓制式。 城市軌道交通的城市軌道交通的電

12、流制電流制有：直流（有：直流（DC）和交流）和交流（AC）兩類。）兩類。 城市軌道交通的城市軌道交通的電壓制電壓制有：直流電壓有：直流電壓750V、直流、直流電壓電壓1500V，交流電壓，交流電壓220V，交流電壓，交流電壓380V等。等。（1）供電制式）供電制式三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) 常用外部電源的供電方式有：集中供電、分散供電及常用外部電源的供電方式有：集中供電、分散供電及混合供電。混合供電。 1）集中供電方式：）集中供電方式：由發(fā)電廠或區(qū)域變電站向由發(fā)電廠或區(qū)域變電站向主變電主變電所所供電，經(jīng)主變電所降壓后，分別以不同的電壓等級供電，經(jīng)主變電所降壓后，分別以

13、不同的電壓等級對牽引變電所和降壓變電所供電的方式。對牽引變電所和降壓變電所供電的方式。 2）分散供電方式：）分散供電方式：不設主變電所，由城市電網(wǎng)中的不設主變電所，由城市電網(wǎng)中的區(qū)域變電所區(qū)域變電所直接對牽引變電所和降壓變電所供電的方直接對牽引變電所和降壓變電所供電的方式。式。 我國城市軌道交通供配電系統(tǒng)多采用我國城市軌道交通供配電系統(tǒng)多采用集中供電方式集中供電方式。三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)（2）供電方式）供電方式 城市軌道交通有多種降壓模式。城市軌道交通有多種降壓模式。 三級降壓供電模式三級降壓供電模式（上海的一、二、三號線等）：（上海的一、二、三號線等）：110

14、KV35KV10KV380V 二級降壓供電模式二級降壓供電模式（上海的九號線等）：（上海的九號線等）：110KV35KV380V 二級電壓供電模式因其供電質(zhì)量、可靠性、損耗等指二級電壓供電模式因其供電質(zhì)量、可靠性、損耗等指標比三級電壓供電模式有顯著提高，所以二級電壓供標比三級電壓供電模式有顯著提高，所以二級電壓供電模式將成為城市軌道交通降壓供電的主要模式。電模式將成為城市軌道交通降壓供電的主要模式。三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)（3）降壓供電模式）降壓供電模式 城市軌道交通供電系統(tǒng)的電源一般取自城市電城市軌道交通供電系統(tǒng)的電源一般取自城市電網(wǎng)，通過網(wǎng)，通過城市電網(wǎng)一次電力

15、系統(tǒng)城市電網(wǎng)一次電力系統(tǒng)和和城市軌道交城市軌道交通供配電系統(tǒng)通供配電系統(tǒng)實現(xiàn)輸送或變換，最后以適當?shù)膶崿F(xiàn)輸送或變換，最后以適當?shù)碾妷旱燃壓鸵欢ǖ碾娏餍问剑ㄖ绷骰蚪涣鳎┕╇妷旱燃壓鸵欢ǖ碾娏餍问剑ㄖ绷骰蚪涣鳎┕┙o給電動列車及各類用電設備。給給電動列車及各類用電設備。三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)（4）城市軌道交通供配電系統(tǒng)的組成）城市軌道交通供配電系統(tǒng)的組成三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)城市軌道交通供配電系統(tǒng)城市軌道交通供配電系統(tǒng)城市軌道交通供電系統(tǒng)城市軌道交通供電系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)動力照明系統(tǒng)動力照明系統(tǒng)牽引網(wǎng)牽引網(wǎng)牽引變電所牽引變電所降壓

16、變電所降壓變電所動力照明配電系統(tǒng)動力照明配電系統(tǒng)電動車輛電動車輛車站內(nèi)的動力、照車站內(nèi)的動力、照明、通信、信號、明、通信、信號、防災裝置等用電負防災裝置等用電負荷，區(qū)間內(nèi)的用電荷，區(qū)間內(nèi)的用電負荷及車輛段、系負荷及車輛段、系統(tǒng)控制中心等的用統(tǒng)控制中心等的用電負荷。電負荷。供電系統(tǒng)組成及供電范圍框架圖供電系統(tǒng)組成及供電范圍框架圖三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) 牽引供電系統(tǒng)的組成部分：牽引供電系統(tǒng)的組成部分：牽引變電站、饋電線、接觸網(wǎng)牽引變電站、饋電線、接觸網(wǎng)（或接觸軌）、軌道電路、回流線、電分段。（見書（或接觸軌）、軌道電

17、路、回流線、電分段。（見書99頁）頁） 一般將饋電線、接觸網(wǎng)（或接觸軌）、軌道電路、回流線一般將饋電線、接觸網(wǎng)（或接觸軌）、軌道電路、回流線組成的供電網(wǎng)絡稱為組成的供電網(wǎng)絡稱為牽引網(wǎng)牽引網(wǎng)。 牽引供電系統(tǒng)由牽引供電系統(tǒng)由牽引變電站牽引變電站和和牽引網(wǎng)牽引網(wǎng)所組成。所組成。三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) 動力照明系統(tǒng)的組成部分動力照明系統(tǒng)的組成部分：降壓變電所、配電所、配電線：降壓變電所、配電所、配電線路。路。 降壓變電所降壓變電所的主要用電設備是：機電設備如風機、水泵等的主要用電設備是：機電設備如風機、水泵等動力用電，和照明、信號、通信、防災、報警設備用電。動力用電，和照

18、明、信號、通信、防災、報警設備用電。 配電所配電所僅起到電能的分配作用。車站配電所負責車站電能僅起到電能的分配作用。車站配電所負責車站電能的配置；區(qū)間配電所負責車站兩側(cè)區(qū)間動力與照明用電的的配置；區(qū)間配電所負責車站兩側(cè)區(qū)間動力與照明用電的配置。配置。 配電線路配電線路是配電所（室）與用電設備之間的導線。是配電所（室）與用電設備之間的導線。 城市軌道交通供配電系統(tǒng)的組成部分包括：城市軌道交通供配電系統(tǒng)的組成部分包括：主變電站、主變電站、牽引變電站、降壓變電站、饋電線、接觸網(wǎng)、軌道電牽引變電站、降壓變電站、饋電線、接觸網(wǎng)、軌道電路、回流線、配電所、配電線路、遠動監(jiān)控等路、回流線、配電所、配電線路、

19、遠動監(jiān)控等。 城市軌道交通供電系統(tǒng)的受電方式采用集中式供電模城市軌道交通供電系統(tǒng)的受電方式采用集中式供電模式，所以首先需要對來自電網(wǎng)的電壓進行式，所以首先需要對來自電網(wǎng)的電壓進行降壓降壓，使之，使之符合設備要求。負責進行電壓變換的場所就是符合設備要求。負責進行電壓變換的場所就是變電站變電站。三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) （4）城市軌道交通供配電系統(tǒng)的組成）城市軌道交通供配電系統(tǒng)的組成 變電站：變電站：電力系統(tǒng)中，變換電壓、接受和分配電能、電力系統(tǒng)中，變換電壓、接受和分配電能、控制電流的流向和調(diào)整電壓的電力設備。它通過降壓控制電流的流向和調(diào)整電壓的電力設備。它通過降壓變壓

20、器將電網(wǎng)和用戶聯(lián)系起來；變電站可以通、斷用變壓器將電網(wǎng)和用戶聯(lián)系起來；變電站可以通、斷用戶電能的供路，改變或調(diào)整電壓；變電站也是輸電和戶電能的供路，改變或調(diào)整電壓；變電站也是輸電和配電的集結(jié)點。配電的集結(jié)點。 城市軌道交通變電站有城市軌道交通變電站有5 5種類型，它們是：種類型，它們是：主變電站、主變電站、牽引變電站、中心降壓變電站、降壓變電站和混合變牽引變電站、中心降壓變電站、降壓變電站和混合變電站。電站。 110KV35KV10KV380V110KV35KV10KV380V 110KV35KV1500V110KV35KV1500V（750V750V）三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交

21、通供配電系統(tǒng) （4）城市軌道交通供配電系統(tǒng)的組成）城市軌道交通供配電系統(tǒng)的組成 主變電站（簡稱主變）主變電站（簡稱主變） 將城市電網(wǎng)提供的將城市電網(wǎng)提供的110KV三相交流電壓，降壓為三相交流電壓，降壓為35KV，然后配送給城市軌道交通沿線的各個牽引變，然后配送給城市軌道交通沿線的各個牽引變電站和中心降壓變電。電站和中心降壓變電。 主變承擔著城市軌道交通所有用戶的供電，要求主變主變承擔著城市軌道交通所有用戶的供電，要求主變的供電必須可靠。為此，主變設有兩路以上的進線電的供電必須可靠。為此，主變設有兩路以上的進線電源；源；為保證城市軌道交通牽引負荷一級用電的需要，為保證城市軌道交通牽引負荷一級用

22、電的需要，需設置兩座或兩座以上主變電所；任一主變電所停電需設置兩座或兩座以上主變電所；任一主變電所停電并且另一主變電所一路電源進線失壓時，可切除供電并且另一主變電所一路電源進線失壓時，可切除供電系統(tǒng)屬于二、三級負荷的用電，以保證全部牽引變電系統(tǒng)屬于二、三級負荷的用電，以保證全部牽引變電所不間斷地供電，使電動列車仍能繼續(xù)運行。所不間斷地供電，使電動列車仍能繼續(xù)運行。三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) （4）城市軌道交通供配電系統(tǒng)的組成）城市軌道交通供配電系統(tǒng)的組成 牽引變電站（簡稱牽引變）牽引變電站（簡稱牽引變） 為電動列車提供直流牽引電源，而進行降壓、整流為電動列車提供直流牽

23、引電源，而進行降壓、整流的場所。牽引變電站將的場所。牽引變電站將35KV的電壓經(jīng)過整流、變換的電壓經(jīng)過整流、變換成成1500V或或750V直流電，再經(jīng)饋電線輸送到接觸網(wǎng)，直流電，再經(jīng)饋電線輸送到接觸網(wǎng)，提供給電動列車作為牽引電源。提供給電動列車作為牽引電源。 通常每三座車站的兩個區(qū)間設置一座牽引變電站，通常每三座車站的兩個區(qū)間設置一座牽引變電站，萬一發(fā)生局部供電故障，牽引變電站可進行跨區(qū)域萬一發(fā)生局部供電故障，牽引變電站可進行跨區(qū)域的供電，以保證供電的可靠性。的供電，以保證供電的可靠性。三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) （4）城市軌道交通供配電系統(tǒng)的組成）城市軌道交通供配電

24、系統(tǒng)的組成 中心降壓變電站（簡稱中心變）中心降壓變電站（簡稱中心變） 從主變電站引入兩路電源，經(jīng)動力變壓器將電壓降至從主變電站引入兩路電源，經(jīng)動力變壓器將電壓降至10KV后，再以兩路電源配送到各個降壓變電站。后，再以兩路電源配送到各個降壓變電站。 降壓變電站（簡稱降壓變）降壓變電站（簡稱降壓變） 從中心降壓變電站輸出的從中心降壓變電站輸出的10KV電源，并不能直接提供給電源，并不能直接提供給城市軌道交通系統(tǒng)內(nèi)的設備使用，還必須進一步降壓，經(jīng)城市軌道交通系統(tǒng)內(nèi)的設備使用，還必須進一步降壓，經(jīng)降壓后再輸出到不同的供電用戶。城市軌道交通系統(tǒng)內(nèi)，降壓后再輸出到不同的供電用戶。城市軌道交通系統(tǒng)內(nèi)，除電動

25、列車外，專業(yè)設備都從降壓變電站受電。除電動列車外，專業(yè)設備都從降壓變電站受電。 混合變電站混合變電站 將牽引變電站和降壓變電站合建在一起，成為混合變電站。將牽引變電站和降壓變電站合建在一起，成為混合變電站。三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) （4）城市軌道交通供配電系統(tǒng)的組成）城市軌道交通供配電系統(tǒng)的組成中壓環(huán)網(wǎng)示意圖 中壓環(huán)網(wǎng)：中壓環(huán)網(wǎng)：是城市軌道交通供電系統(tǒng)中，主變電所與牽引供是城市軌道交通供電系統(tǒng)中，主變電所與牽引供電系統(tǒng)、動力照明供電系統(tǒng)間相互連接的重要環(huán)節(jié)?？v向把電系統(tǒng)、動力照明供電系統(tǒng)間相互連接的重要環(huán)節(jié)。縱向把上級的主變電所和下級的牽引變電所、降壓變電所連接起來

26、；上級的主變電所和下級的牽引變電所、降壓變電所連接起來；橫向把全線的各個牽引變電所和降壓變電所連接起來。橫向把全線的各個牽引變電所和降壓變電所連接起來。三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) 牽引供電的制式有牽引供電的制式有直流制直流制和和交流制交流制兩種。兩種。 電氣化鐵路電氣化鐵路由于站間距長，周圍空間環(huán)境寬，絕緣安全由于站間距長，周圍空間環(huán)境寬，絕緣安全距離大，可選用較高的觸網(wǎng)電壓。我國電氣化鐵路的牽距離大，可選用較高的觸網(wǎng)電壓。我國電氣化鐵路的牽引供電采用單相工頻（引供電采用單相工頻（50Hz）25KV交流交流供電電壓。供電電壓。 城市軌道交通城市軌道交通由于站間距短，周

27、圍環(huán)境狹窄，絕緣安全由于站間距短，周圍環(huán)境狹窄，絕緣安全距離小，觸網(wǎng)電壓不能選得很高；但考慮到電壓損耗，距離小，觸網(wǎng)電壓不能選得很高；但考慮到電壓損耗，觸網(wǎng)電壓又不能太低，故城市軌道交通采用直流供電較觸網(wǎng)電壓又不能太低，故城市軌道交通采用直流供電較為妥當，因為直流電不產(chǎn)生電抗壓降，在相同的電壓等為妥當，因為直流電不產(chǎn)生電抗壓降，在相同的電壓等級下，在電壓損失方面要優(yōu)于交流供電，且觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)較級下，在電壓損失方面要優(yōu)于交流供電，且觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)較為簡單。因此，為簡單。因此，城市軌道交通幾乎都采用直流供電制式城市軌道交通幾乎都采用直流供電制式（DC1500V和和DC750V）。（5）城市軌道交通牽引電力制

28、式城市軌道交通牽引電力制式三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) 架空線受電方式架空線受電方式：電流通過：電流通過架空線架空線向列車供電。電流流向列車供電。電流流線為：變電站整流器正極線為：變電站整流器正極架空線架空線列車電動機列車電動機軌道電路軌道電路回流線回流線變電站整流器負極，構(gòu)成一變電站整流器負極，構(gòu)成一個完整的回路。個完整的回路。 三軌受電方式三軌受電方式：除兩條列車走行軌之外，還有一條：除兩條列車走行軌之外，還有一條受電受電軌軌。電流流線為：變電站整流器正極。電流流線為：變電站整流器正極第三軌（接觸第三軌（接觸軌）軌）列車電動機列車電動機軌道電路軌道電路回流線回流線變

29、電變電站整流器負極，構(gòu)成一個完整的回路。站整流器負極，構(gòu)成一個完整的回路。 四軌受電方式四軌受電方式：除兩條列車走行軌之外，還有一條：除兩條列車走行軌之外，還有一條受電受電軌軌，一條，一條回流軌回流軌。電流流線為：變電站整流器正極。電流流線為：變電站整流器正極受電軌受電軌列車電動機列車電動機回流軌回流軌回流線回流線變電變電站整流器負極，構(gòu)成一個完整的回路。站整流器負極，構(gòu)成一個完整的回路。（6）城市軌道交通受電方式城市軌道交通受電方式部分國外城市軌道交通供電和受電一覽表三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) 架空線和接觸軌（三軌和四軌）統(tǒng)稱為架空線和接觸軌（三軌和四軌）統(tǒng)稱為接觸

30、網(wǎng)接觸網(wǎng)。 接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)是牽引網(wǎng)中最主要的組成部分，其作用是通是牽引網(wǎng)中最主要的組成部分，其作用是通過它與車輛上的受流器可靠的直接滑動接觸，將電過它與車輛上的受流器可靠的直接滑動接觸，將電能不斷地傳送到電動列車，保持電動列車的正常運能不斷地傳送到電動列車，保持電動列車的正常運行。行。 接觸網(wǎng)應滿足的接觸網(wǎng)應滿足的基本要求基本要求：見書：見書106頁頁（6）城市軌道交通受電方式城市軌道交通受電方式三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) 架空線受電方式架空線受電方式 優(yōu)點：由于架空線遠離乘客、行人和維修人員，較為安優(yōu)點：由于架空線遠離乘客、行人和維修人員，較為安全。全。 缺點：由于架

31、空線結(jié)構(gòu)較為復雜，易受環(huán)境影響，因此缺點：由于架空線結(jié)構(gòu)較為復雜，易受環(huán)境影響，因此供電的可靠性相對較低。供電的可靠性相對較低。 接觸軌受電方式（三軌和四軌）接觸軌受電方式（三軌和四軌） 優(yōu)點：建造成本較低；隧道凈空高度低，結(jié)構(gòu)簡單；帶優(yōu)點：建造成本較低；隧道凈空高度低，結(jié)構(gòu)簡單；帶電軌比架空線更適合小半徑輪軌彎道；不妨礙城市景觀。電軌比架空線更適合小半徑輪軌彎道；不妨礙城市景觀。 缺點：乘客、行人和檢修人員有觸電的危險，人身和防缺點：乘客、行人和檢修人員有觸電的危險，人身和防火方面安全性差；難以與采用架空式接觸網(wǎng)的地面或高火方面安全性差；難以與采用架空式接觸網(wǎng)的地面或高架鐵道銜接。架鐵道銜接

32、。（6）城市軌道交通受電方式城市軌道交通受電方式三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) 接觸軌式接觸網(wǎng)接觸軌式接觸網(wǎng) 分類：上磨式、下磨式、分類：上磨式、下磨式、側(cè)磨式三種。側(cè)磨式三種。 受流器：集電靴受流器：集電靴 一般采用的電力制式：直一般采用的電力制式：直流流750V電壓。電壓。 架空式接觸網(wǎng)架空式接觸網(wǎng) 分類：地面架空式接觸網(wǎng)、分類：地面架空式接觸網(wǎng)、隧道架空式接觸網(wǎng)隧道架空式接觸網(wǎng) 受流器：受電弓受流器：受電弓 一般采用的電力制式：直一般采用的電力制式：直流流1500V電壓。電壓。（6）城市軌道交通受電方式城市軌道交通受電方式上磨式接觸軌上磨式接觸軌下磨式接觸軌下磨式接

33、觸軌側(cè)磨式接觸軌側(cè)磨式接觸軌（6）城市軌道交通受電方式城市軌道交通受電方式三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) 地面架空式接觸網(wǎng)由相隔一定距離的懸掛點架空懸掛。地面架空式接觸網(wǎng)由相隔一定距離的懸掛點架空懸掛。（6）城市軌道交通受電方式城市軌道交通受電方式三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) 地面架空式接觸地面架空式接觸網(wǎng)由：接觸懸掛、網(wǎng)由：接觸懸掛、支持裝置、定位支持裝置、定位裝置、支柱和基裝置、支柱和基礎幾部分組成。礎幾部分組成。 接觸懸掛分為簡接觸懸掛分為簡單懸掛和鏈形懸單懸掛和鏈形懸掛兩種。掛兩種。（6）

34、城市軌道交通受電方式城市軌道交通受電方式1基礎2支柱3拉桿4懸式絕緣子5承力索6吊弦7腕臂8接觸網(wǎng)9定位管10棒形絕緣子11定位器12受電弓三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) 供電方式：供電方式：牽引變電所通過接觸網(wǎng)向電動車組供電，每個牽引牽引變電所通過接觸網(wǎng)向電動車組供電，每個牽引變電所負責向兩側(cè)區(qū)間供電，如果供電距離過長，牽引電流在變電所負責向兩側(cè)區(qū)間供電，如果供電距離過長，牽引電流在接觸網(wǎng)上的電壓降就會很大，導致末端電壓過低及電能損耗過接觸網(wǎng)上的電壓降就會很大，導致末端電壓過低及電能損耗過大，直接影響電動車組運行；距離短，牽引變電所數(shù)量多，投大，直接影響電動車組運行；距

35、離短，牽引變電所數(shù)量多，投資大。資大。（7）供電方式和電分段）供電方式和電分段三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) 供電方式：供電方式：通過在接觸網(wǎng)中設置特殊的裝置和結(jié)構(gòu)形式，將接通過在接觸網(wǎng)中設置特殊的裝置和結(jié)構(gòu)形式，將接觸網(wǎng)分隔成若干個從結(jié)構(gòu)和電氣上相互隔離的區(qū)段，由此可實觸網(wǎng)分隔成若干個從結(jié)構(gòu)和電氣上相互隔離的區(qū)段，由此可實現(xiàn)各供電分區(qū)由相應的牽引變電所分別供電，保證供電質(zhì)量?，F(xiàn)各供電分區(qū)由相應的牽引變電所分別供電，保證供電質(zhì)量。 接觸網(wǎng)在相鄰的兩個牽引變電所中部斷開，形成兩個接觸網(wǎng)在相鄰的兩個牽引變電所中部斷開，形成兩個供電分區(qū)供電分區(qū)，每個供電分區(qū)也稱為一個每個供電分

36、區(qū)也稱為一個供電臂供電臂。（7）供電方式和電分段）供電方式和電分段三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) 牽引變電所向接觸網(wǎng)供電有兩種方式：牽引變電所向接觸網(wǎng)供電有兩種方式：單邊供電單邊供電和和雙邊供電。雙邊供電。 電動車組僅從所在供電臂上的牽引變電所獲得牽引電能，稱電動車組僅從所在供電臂上的牽引變電所獲得牽引電能，稱為為單邊供電單邊供電；如果在中間斷開處設置開關并使其連通，則電；如果在中間斷開處設置開關并使其連通，則電動車組可同時從兩個牽引變電所獲得電能，稱為動車組可同時從兩個牽引變電所獲得電能，稱為雙邊供電。雙邊供電。（7）供電方式和電分段）供電方式和電分段三、城市軌道交通供

37、配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) 單邊供電單邊供電 優(yōu)點：若有故障，其范圍優(yōu)點：若有故障，其范圍小，牽引變電所內(nèi)的保護小，牽引變電所內(nèi)的保護較簡單。較簡單。 缺點：缺點：所需牽引電流全部所需牽引電流全部由一邊流過牽引網(wǎng)，牽引由一邊流過牽引網(wǎng)，牽引網(wǎng)的電壓降和電能損耗較網(wǎng)的電壓降和電能損耗較大。大。 雙邊供電雙邊供電 優(yōu)點：優(yōu)點：牽引電流按比例由牽引電流按比例由兩邊流過牽引網(wǎng)，牽引網(wǎng)兩邊流過牽引網(wǎng)，牽引網(wǎng)電壓降和電能損耗相對較電壓降和電能損耗相對較小。小。 缺點：缺點：有故障時，范圍較有故障時，范圍較大，保護較復雜。大，保護較復雜。（7）供電方式和電分段）供電方式和電分段三、城市軌道交通供配電

38、系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) 正常行車采用正常行車采用雙邊供電雙邊供電；當某一牽引變電所故障退出運行；當某一牽引變電所故障退出運行時，該段接觸網(wǎng)就成了單邊供電。時，該段接觸網(wǎng)就成了單邊供電。 越區(qū)供電：越區(qū)供電：牽引變電所超越正常供電范圍牽引變電所超越正常供電范圍,向相鄰牽引變向相鄰牽引變電所所屬的停電牽引網(wǎng)供電。電所所屬的停電牽引網(wǎng)供電。 越區(qū)供電只在不得已的情況下，短時運行的一種供電方式。越區(qū)供電只在不得已的情況下，短時運行的一種供電方式。（7）供電方式和電分段）供電方式和電分段三、城市軌道交通供配電系統(tǒng)三、城市軌道交通供配電系統(tǒng) 電分段的定義：電分段的定義：為便于維修和縮小事故范圍，將接觸網(wǎng)分為便于維修和縮小事故范圍，將接觸網(wǎng)分成若干段，稱為電分段。成若干段，稱為電分段。 電分段的作用：電分段的作用：通過設置隔離開關使接觸網(wǎng)分成若干供電通過設置隔離開關使接觸網(wǎng)分成若干供電分段，保證供電可靠性和靈活性。當某一供電分段發(fā)生故分段，保證供電可靠性和靈活性。當某一供電分段發(fā)生故障或檢修時，可以打開相