城市軌道交通供電系統(tǒng)課件

城市軌道交通

供電系統(tǒng)城市軌道交通概論第十章1感謝你的欣賞2019-9-19一、地鐵供電系統(tǒng)的組成與功能地鐵供電系統(tǒng)是為地鐵運(yùn)營(yíng)提供所需電能的系統(tǒng)，它不僅為地鐵電動(dòng)列車提供牽引用電，而且還為地鐵運(yùn)營(yíng)服務(wù)的其它設(shè)施提供電能，如照明、通風(fēng)、空調(diào)、給排水、通信、信號(hào)、防災(zāi)報(bào)警、自動(dòng)扶梯等。地鐵供電系統(tǒng)一般包括外部電源、主變電所（或電源開閉所）、牽引供電系統(tǒng)、動(dòng)力照明供電系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)。其中，牽引供電系統(tǒng)包括牽引變電所和牽引網(wǎng)，動(dòng)力照明供電系統(tǒng)包括降壓變電所和動(dòng)力照明配電系統(tǒng)。

2感謝你的欣賞2019-9-19地鐵系統(tǒng)是一個(gè)重要的用電負(fù)荷。按規(guī)定應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷，即應(yīng)由兩路電源供電，當(dāng)任何一路電源發(fā)生故障中斷供電時(shí)，另一路應(yīng)能保證地鐵重要負(fù)荷的全部用電需要。在地鐵供電系統(tǒng)中牽引用電負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，而動(dòng)力照明等用電負(fù)荷根據(jù)它們的實(shí)際情況可分為一級(jí)、二級(jí)或三級(jí)負(fù)荷。地鐵外部電源供電方案，可根據(jù)實(shí)際情況不同分為集中供電方式、分散供電方式和混合供電方式。

3感謝你的欣賞2019-9-19在地鐵牽引供電系統(tǒng)中采用直流供電制，標(biāo)稱電壓為1500V，允許波動(dòng)范圍為1000V～1800V。牽引供電系統(tǒng)包括牽引變電所和牽引網(wǎng)，牽引網(wǎng)由饋電線、接觸網(wǎng)、軌道回路及回流線組成，牽引變電所和接觸網(wǎng)是牽引供電系統(tǒng)的主要組成部分。接觸網(wǎng)按其結(jié)構(gòu)可分為架空式和接觸軌式，按其懸掛方式又可分為柔性（彈性）接觸網(wǎng)和剛性接觸網(wǎng)。習(xí)慣上，由于接觸軌式是沿線路敷設(shè)的與軌道平行的附加軌，故又稱第三軌；而采用架空方式時(shí)，才稱為“接觸網(wǎng)”。

二、直流牽引供電4感謝你的欣賞2019-9-19

地鐵供電系統(tǒng)中一般設(shè)置三類變電所，即主變電所（分散式供電方式為電源開閉所）、降壓變電所及牽引降壓混合變電所。主變電所是指采用集中供電方式時(shí)，接受城市電網(wǎng)35kV及以上電壓等級(jí)的電源，經(jīng)其降壓后以中壓供給牽引變電所和降壓變電所的一種地鐵變電所。降壓變電所從主變電所（電源開閉所）獲得電能并降壓變成低壓交流電。牽引變電所從主變電所（電源開閉所）獲得電能，經(jīng)過降壓和整流變成電動(dòng)列車牽引所需要的直流電。

三、變電所的分類5感謝你的欣賞2019-9-19主變電所專為城市軌道交通系統(tǒng)提供能源的樞紐牽引變電所為列車提供適應(yīng)的電源降壓變電所（配電變電所）為車站、隧道動(dòng)力照明負(fù)荷提供電源6感謝你的欣賞2019-9-19供電系統(tǒng)——變電所典型牽引降壓混合變電所差動(dòng)過流延時(shí)速斷定時(shí)限過流反時(shí)限過流失靈保護(hù)（跳進(jìn)線）變壓器本體溫度保護(hù)母聯(lián)自投母聯(lián)自投7感謝你的欣賞2019-9-19四、外部電源方案城市軌道交通作為城市電網(wǎng)的特殊用戶，一般用電范圍多在10km~30km之間。城市軌道交通系統(tǒng)的外部電源方案，主要有集中式、分散式、混合式等不同形式。究竟采用何種方式，應(yīng)通過計(jì)算確定需要負(fù)荷之后，根據(jù)城市軌道交通路網(wǎng)規(guī)劃、城市電網(wǎng)構(gòu)成特點(diǎn)、工程實(shí)際情況綜合分析確定。8感謝你的欣賞2019-9-199感謝你的欣賞2019-9-19集中式供電方案在城市軌道交通沿線，根據(jù)用電容量和線路長(zhǎng)短，建設(shè)專用的主變電所，這種由主變電所構(gòu)成的供電方案，稱為集中式供電。主變電所進(jìn)線電壓一般為110kV，經(jīng)降壓后變成35kV或10kV，供牽引變電所與降壓變電所。主變電所應(yīng)有兩路獨(dú)立的進(jìn)線電源。集中式供電，有利于城市軌道交通供電形成獨(dú)立體系，便于管理和運(yùn)營(yíng)。上海、廣州、南京、香港、德黑蘭地鐵等即為集中式供電方案。10感謝你的欣賞2019-9-19集中供電方式。11感謝你的欣賞2019-9-19分散式供電方案根據(jù)城市軌道交通供電的需要，在地鐵沿線直接由城市電網(wǎng)引入多路電源，構(gòu)成供電系統(tǒng)，稱為分散式供電。這種供電方式一般為10kV電壓級(jí)。分散式供電要保證每座牽引變電所和降壓變電所均獲得雙路電源，要求城市軌道交通沿線有足夠的電源引入點(diǎn)及備用容量。建設(shè)中的沈陽地鐵、長(zhǎng)春輕軌、大連輕軌、北京城鐵、北京八通線、北京地鐵5號(hào)線等即為分散式供電方案。12感謝你的欣賞2019-9-19分散供電方式

13感謝你的欣賞2019-9-19混合式供電將前兩種供電方式結(jié)合起來，一般以集中式供電為主，個(gè)別地段引入城市電網(wǎng)電源作為集中式供電的補(bǔ)充，使供電系統(tǒng)更加完善和可靠。這種方式稱為混合式供電。北京地鐵一線和環(huán)線、建設(shè)中的武漢軌道交通工程、青島地鐵南北線工程等即為混合式供電方案。14感謝你的欣賞2019-9-19混合供電方式15感謝你的欣賞2019-9-19五、供電系統(tǒng)——中壓網(wǎng)絡(luò)典型地鐵供電系統(tǒng)圖16感謝你的欣賞2019-9-19中壓網(wǎng)絡(luò)通過中壓電纜，縱向把上級(jí)主變電所和下級(jí)牽引變電所、降壓變電所連接起來，橫向把全線的各個(gè)牽引變電所、降壓變電所連接起來，便形成了中壓網(wǎng)絡(luò)。17感謝你的欣賞2019-9-19中壓網(wǎng)絡(luò)分類根據(jù)網(wǎng)絡(luò)功能的不同，把為牽引變電所供電的中壓網(wǎng)絡(luò)，稱為牽引網(wǎng)絡(luò)；同樣，把為降壓變電所供電的中壓網(wǎng)絡(luò)稱為動(dòng)力照明網(wǎng)絡(luò)。18感謝你的欣賞2019-9-19中壓網(wǎng)絡(luò)屬性中壓網(wǎng)絡(luò)有兩大屬性：一是電壓等級(jí)，二是構(gòu)成形式。中壓網(wǎng)絡(luò)不是供電系統(tǒng)中獨(dú)立的子系統(tǒng)，但是它卻是供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。它的設(shè)計(jì)牽扯到外部電源方案、主變電所的位置及數(shù)量、牽引變電所及降壓變電所的位置與數(shù)量、牽引變電所與降壓變電所的主接線等。19感謝你的欣賞2019-9-19應(yīng)用國(guó)內(nèi)既有城市軌道交通的中壓網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)采用了35kV(若采用國(guó)外設(shè)備則是33kV)或10kV。北京地鐵、天津地鐵、長(zhǎng)春軌道交通環(huán)線一期工程、大連快速軌道交通3號(hào)線的中壓網(wǎng)絡(luò)為10kV；上海地鐵1、2號(hào)線的牽引網(wǎng)絡(luò)采用了33kV，動(dòng)力照明網(wǎng)絡(luò)采用了10kV；上海地鐵明珠線的牽引網(wǎng)絡(luò)采用了35kV，動(dòng)力照明網(wǎng)絡(luò)采用了10kV；廣州地鐵1、2號(hào)線采用了33kV的牽引動(dòng)力照明混合網(wǎng)絡(luò)；南京地鐵南北線一期工程、深圳地鐵采用了35kV的牽引動(dòng)力照明混合網(wǎng)絡(luò)；武漢軌道交通一期工程、重慶軌道交通較新線工程采用了10kV的牽引動(dòng)力照明混合網(wǎng)絡(luò)。20感謝你的欣賞2019-9-19不同中壓網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)(1)35kV中壓網(wǎng)絡(luò)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電壓級(jí)。輸電容量較大、距離較長(zhǎng)；設(shè)備來源國(guó)內(nèi)；設(shè)備體積較大，占用變電所面積較大，不利于減小車站體量；設(shè)備價(jià)格適中；國(guó)內(nèi)沒有環(huán)網(wǎng)開關(guān)，因而不能用(相對(duì)于斷路器柜)價(jià)格較便宜的環(huán)網(wǎng)開關(guān)，構(gòu)成接線與保護(hù)簡(jiǎn)單、操作靈活的環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)；廣州地鐵、上海地鐵已經(jīng)采用。21感謝你的欣賞2019-9-19(2)10kV中壓網(wǎng)絡(luò)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電壓級(jí)。輸電容量較小、距離較短；設(shè)備來源國(guó)內(nèi)；設(shè)備體積適中；設(shè)備價(jià)格較低；環(huán)網(wǎng)開關(guān)技術(shù)成熟、運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)豐厚，可用其構(gòu)成保護(hù)簡(jiǎn)單、操作靈活的環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)；國(guó)內(nèi)外地鐵廣為采用。22感謝你的欣賞2019-9-19中壓系統(tǒng)構(gòu)成對(duì)于集中式外部電源方案，牽引網(wǎng)絡(luò)和動(dòng)力照明網(wǎng)絡(luò)，可以采用相對(duì)獨(dú)立的形式，即牽引動(dòng)力照明獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，也可以共用同一個(gè)中壓網(wǎng)絡(luò)，即牽引動(dòng)力照明混合網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于分散式外部電源方案，采用牽引動(dòng)力照明混合網(wǎng)絡(luò)。牽引動(dòng)力照明獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：牽引網(wǎng)絡(luò)與動(dòng)力照明網(wǎng)絡(luò)，兩者相對(duì)獨(dú)立、相互影響較??；35(33)kV較高的電壓級(jí)與較重的牽引負(fù)載相適用，而10kV較低的電壓級(jí)則與較小的動(dòng)力照明負(fù)荷相適用。牽引動(dòng)力照明混合網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：供電系統(tǒng)的整體性比較好，設(shè)備布置可以統(tǒng)籌考慮。23感謝你的欣賞2019-9-19牽引網(wǎng)絡(luò)與動(dòng)力照明網(wǎng)絡(luò)，可以采用同一個(gè)電壓級(jí)，也可以采用兩個(gè)不同電壓級(jí)。目前，我國(guó)城市軌道交通工程有的采用了牽引動(dòng)力照明混合網(wǎng)絡(luò)，有的則采用了牽引動(dòng)力照明獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)；國(guó)外有的地鐵采用了牽引動(dòng)力照明獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)。24感謝你的欣賞2019-9-19構(gòu)成原則(1)滿足安全可靠的供電要求；(2)滿足潮流計(jì)算要求，即設(shè)備容量及電壓降要滿足要求；(3)滿足負(fù)荷分配平衡的要求；(4)滿足繼電保護(hù)的要求；(5)滿足運(yùn)行管理、倒閘操作的要求；(6)每一個(gè)牽引變電所、降壓變電所均應(yīng)有兩路電源；(7)系統(tǒng)接線方式盡量簡(jiǎn)單；(8)供電分區(qū)應(yīng)就近引入電源，必要時(shí)可從負(fù)荷中心處引入電源，盡量避免返送電；(9)全線牽引變電所、降壓變電所的主接線盡量一致；(10)滿足設(shè)備選型要求。25感謝你的欣賞2019-9-19獨(dú)立35(33)kV牽引網(wǎng)絡(luò)＋獨(dú)立10kV動(dòng)力照明網(wǎng)絡(luò)的接線方式lA型：牽引變電所主接線為單母線；牽引變電所的進(jìn)線與出線，均采用斷路器；牽引變電所的兩路電源，來自于同一個(gè)主變電所的不同母線；該類型接線適用于位于線路起始部分、線路終端部分、主變電所附近的牽引變電所電源引入。

lB型：牽引變電所主接線為單母線；牽引變電所的進(jìn)線與出線，均采用斷路器；兩個(gè)牽引變電所為一組；這一組牽引變電所的兩路電源，來自于同一個(gè)主變電所的不同母線，每個(gè)牽引變電所均從主變電所接入一路主電源，兩個(gè)牽引變電所通過聯(lián)絡(luò)電纜實(shí)現(xiàn)電源互為備用；該類型接線適用于位于線路起始部分、線路終端部分的牽引變電所電源引入。26感謝你的欣賞2019-9-19lC型：牽引變電所主接線為單母線；牽引變電所的進(jìn)線與出線，均采用斷路器；兩個(gè)牽引變電所為一組；這一組牽引變電所的兩路電源，來自于不同的主變電所，左側(cè)牽引變電所從左側(cè)主變電所接入一路主電源，右側(cè)牽引變電所從右側(cè)主變電所接入一路主電源，兩個(gè)牽引變電所通過聯(lián)絡(luò)電纜實(shí)現(xiàn)電源互為備用；該類型接線適用于位于兩個(gè)主變電所之間的牽引變電所電源引入。

lD型：牽引變電所主接線為單母線；牽引變電所的進(jìn)線與出線，均采用斷路器；牽引變電所的兩路電源，來自于左右兩側(cè)不同的主變電所；該類型接線適用于位于兩個(gè)主變電所之間的牽引變電所電源引入。27感謝你的欣賞2019-9-1910kV動(dòng)力照明網(wǎng)絡(luò)的接線方式全線的降壓變電所被分成若干個(gè)供電分區(qū)，每個(gè)供電分區(qū)一般不超過3個(gè)地下站；每一個(gè)供電分區(qū)均從主變電所(或中心降壓變電所)的35(33)/10kV主變壓器，就近引入兩路10kV電源；中壓網(wǎng)絡(luò)采用雙線雙環(huán)網(wǎng)接線方式；相鄰供電分區(qū)間通過環(huán)網(wǎng)電纜聯(lián)絡(luò)；降壓變電所主接線采用分段單母線形式；降壓變電所進(jìn)線開關(guān)采用斷路器。該接線方式運(yùn)行靈活。28感謝你的欣賞2019-9-19六、牽引變電所29感謝你的欣賞2019-9-1930感謝你的欣賞2019-9-19施工準(zhǔn)備組建施工機(jī)構(gòu)技術(shù)準(zhǔn)備工機(jī)具準(zhǔn)備材料準(zhǔn)備設(shè)備運(yùn)輸進(jìn)所變壓器開關(guān)柜配電屏蓄電池備品備件接地裝置施工室內(nèi)接地母線制安室外地網(wǎng)施工31感謝你的欣賞2019-9-19電纜橋、支架施工電纜橋、支架安裝電纜非標(biāo)支架安裝橋、支架接地線制安設(shè)備安裝交流開關(guān)柜對(duì)接、固定、充氣直流開關(guān)柜對(duì)接，對(duì)地絕緣處理，固定配電屏固定安裝配電屏柜補(bǔ)裝元器件及配線蓄電池安裝、充放電及維護(hù)電纜施工電纜運(yùn)輸?shù)剿娎|展放整理、綁扎、掛牌電纜頭制作與設(shè)備或端子連接32感謝你的欣賞2019-9-19試驗(yàn)、試驗(yàn)高壓電纜調(diào)試開關(guān)柜試驗(yàn)設(shè)備功能調(diào)試?yán)^電器保護(hù)整定系統(tǒng)聯(lián)調(diào)工程收尾孔洞封堵模擬盤制安編號(hào)粘貼設(shè)備防火器材配置防鼠板制安驗(yàn)收、整改受電、開通受電空載試運(yùn)行直流饋線短路試驗(yàn)進(jìn)入保質(zhì)期33感謝你的欣賞2019-9-19測(cè)試通道1測(cè)試通道2測(cè)試通道3高速記錄儀引出銅導(dǎo)線電流鉗型線夾專用測(cè)試線走行軌接觸網(wǎng)（軌）分流器正母線負(fù)母線電流互感器34感謝你的欣賞2019-9-19七、牽引網(wǎng)牽引網(wǎng)是包括了接觸網(wǎng)、鋼軌回路（包括大地）、饋電線和回流線的一個(gè)大的范疇，它是軌道交通供電系統(tǒng)中向電動(dòng)車組供電的直接環(huán)節(jié)。接觸網(wǎng)是一種懸掛在軌道上方沿軌道敷設(shè)的和鐵路軌頂保持一定距離的輸電網(wǎng)。通過電動(dòng)車組的受電弓（或受電流器）和接觸網(wǎng)的滑動(dòng)接觸，牽引電能就由接觸網(wǎng)進(jìn)入電動(dòng)車組，驅(qū)動(dòng)牽引電動(dòng)機(jī)使列車運(yùn)行。饋電線是連接牽引變電所和接觸網(wǎng)的導(dǎo)線，它把經(jīng)牽引變電所變換成合乎牽引制式用的電能饋送給接觸網(wǎng)。軌道在非電牽引情況下只作為列車的導(dǎo)軌。在電力牽引時(shí)，軌道除仍具有導(dǎo)軌功能外還需要完成導(dǎo)通回流的任務(wù)，因此，電力牽引的軌道，還需要具有暢通導(dǎo)電的性能?；亓骶€是連接軌道和牽引變電所的導(dǎo)線，通過回流線吧軌道中的回路電流導(dǎo)入牽引變電所。35感謝你的欣賞2019-9-19牽引網(wǎng)工作特點(diǎn)（1）沒有備用牽引負(fù)荷時(shí)重要的一級(jí)負(fù)荷，向牽引變電所供電的電源線均設(shè)置兩個(gè)回路，牽引變電所內(nèi)主變壓器及其他重要設(shè)備也在設(shè)計(jì)中考慮了備用措施，一旦主電源、主要設(shè)備故障時(shí)，備用電源、備用設(shè)備可及時(shí)投入運(yùn)行，以保證對(duì)接觸網(wǎng)的不間斷供電。接觸網(wǎng)由于與電動(dòng)車組在空間上的關(guān)系，和軌道一樣無法采取備用措施。所以一旦接觸網(wǎng)故障，整個(gè)供電區(qū)間即全部停電，在其間運(yùn)行的電動(dòng)車組失去電能供應(yīng)，列車停運(yùn)。36感謝你的欣賞2019-9-19（2）經(jīng)常處在動(dòng)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)中和一般的電力線路只在兩點(diǎn)間固定傳輸電能的作用不同，在接觸網(wǎng)下沿線有許多電動(dòng)車組告訴運(yùn)動(dòng)取流。電動(dòng)車組受電弓（或受流器）以對(duì)接觸網(wǎng)一定的壓力和速度與接觸網(wǎng)接觸摩擦運(yùn)行，通過接觸網(wǎng)的電流很大。運(yùn)行中不可避免地會(huì)產(chǎn)生受電弓離線而引起電弧，再加上在露天區(qū)段還要承受風(fēng)、霧、雨、雪及大氣污染的作用，使接觸網(wǎng)晝夜不停的處在振動(dòng)、摩擦、電弧、污染、伸縮的動(dòng)態(tài)運(yùn)行之中。這些因素對(duì)接觸網(wǎng)各種線索、零件都產(chǎn)生惡劣影響，使其發(fā)生故障的可能性較一般電力線路的概率要大得多。37感謝你的欣賞2019-9-19（3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高接觸網(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行特點(diǎn)決定了接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)較一般電力線路有很大的不同，為了保證電動(dòng)車組安全、可靠、質(zhì)量良好地從接觸網(wǎng)取流，接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，技術(shù)要求也比較高，如對(duì)接觸網(wǎng)導(dǎo)線的高度、拉力值、定位器的坡度，接觸網(wǎng)的彈性、均勻度等都有定量的要求。38感謝你的欣賞2019-9-19接觸網(wǎng)基本要求接觸網(wǎng)的故障狀態(tài)主要是指接觸網(wǎng)與電動(dòng)車組受電弓（或受流器）滑板的接觸和導(dǎo)電情況。從電路要求上，為保證良好的導(dǎo)電情況，滑板與接觸線的接觸應(yīng)保持一定的接觸壓力。在電動(dòng)車組靜止時(shí)，接觸壓力可以保持不變。當(dāng)電動(dòng)車組運(yùn)行時(shí)，滑板跟著運(yùn)動(dòng)，與接觸網(wǎng)形成滑動(dòng)摩擦接觸。這時(shí)，如能繼續(xù)保持一定的接觸壓力，不間斷的向電動(dòng)車組供電，接觸網(wǎng)才處于良好的跟著狀態(tài)。因此，為了盡量保證對(duì)電動(dòng)車組良好的供電，對(duì)接觸網(wǎng)有一些基本的要求：39感謝你的欣賞2019-9-19（1）.接觸網(wǎng)懸掛硬彈性均勻、高度一致，在高速行車和惡劣的氣象條件下，能保證正常取流。（2）.接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，并保證在施工和運(yùn)營(yíng)檢修方面具有充分的可靠性和靈活性。（3）.接觸網(wǎng)的壽命應(yīng)盡量長(zhǎng)，具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力。（4）.接觸網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)注意節(jié)約有色金屬及其他車貴重材料，以降低成本。40感謝你的欣賞2019-9-19接觸網(wǎng)分類及特點(diǎn)接觸網(wǎng)分為架空式接觸網(wǎng)和接觸軌式接觸網(wǎng)（又稱第三軌）。架空式接觸網(wǎng)用于城市地面或地下、鐵路干線、工礦的電力牽引線路。接觸軌式接觸網(wǎng)一般用于凈空受限的地下電力牽引。我國(guó)在地鐵軌道系統(tǒng)中，架空式和接觸軌式均有采用。我國(guó)北京地鐵采用的是接觸軌式接觸網(wǎng)，上海和廣州均采用了架空式接觸網(wǎng)。41感謝你的欣賞2019-9-19接觸軌式饋電城市軌道交通的接觸軌饋電方式中向車輛饋電的接觸軌(根據(jù)集電靴和接觸軌配合的方式，分為上磨式、上磨式和側(cè)磨式等形式，如圖4.1所示)設(shè)置在車輛的走行軌旁。上磨式接觸軌結(jié)構(gòu)如圖4.2所示，主要由接觸軌、端部彎頭、防爬器、隔離開關(guān)和防護(hù)罩等組成，并由絕緣子支撐。與之相配合，車輛采用集電靴受流。接觸軌具有使用壽命長(zhǎng)、維修量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，它能充分利用隧道空間，但接觸軌系統(tǒng)距地面很近無法做到全方位的人員接近防護(hù)，在隧道內(nèi)保養(yǎng)、檢修或在車庫內(nèi)檢修時(shí)應(yīng)特別注意安全。42感謝你的欣賞2019-9-19接觸軌結(jié)構(gòu)分類43感謝你的欣賞2019-9-19上磨式接觸軌結(jié)構(gòu)

44感謝你的欣賞2019-9-19接觸網(wǎng)饋電城市軌道交通的接觸網(wǎng)饋電方式中向車輛饋電的接觸網(wǎng)設(shè)置在車輛的走行軌上方，沿走行軌中心呈“之”字形走向，有柔性懸掛、彈性懸掛和剛性懸掛三種方式，彈性懸掛和剛性懸掛方式只能用于隧道中。柔性懸掛方式的接觸網(wǎng)采用全補(bǔ)償(正線)或半補(bǔ)償(站場(chǎng)或岔線)簡(jiǎn)單鏈型懸掛，由接觸導(dǎo)線、承力索、吊弦、導(dǎo)電連接線、輔助饋電線、絕緣子、墜坨和支持裝置等構(gòu)成；彈性懸掛則需要采用特制的專用彈性定位器，由接觸導(dǎo)線、導(dǎo)電連接線、輔助饋電線、彈性定位器等構(gòu)成；剛性懸掛方式的接觸網(wǎng)則由接觸導(dǎo)線、匯流排和絕緣子等構(gòu)成。與之相配合，車輛采用受電弓受流。45感謝你的欣賞2019-9-19柔性懸掛這種懸掛形式不受線路位置的影響。在隧道內(nèi)采用這種懸掛方式約需要500mm左右的安裝空間，接觸網(wǎng)張力約30kN，全補(bǔ)償。在國(guó)內(nèi)，廣州l號(hào)線全線、上海地鐵l號(hào)線地面段、明珠線和在建的廣州2號(hào)線地面段、深圳地鐵全線和天津城軌濱海線采用了這種方式。地面上的接觸網(wǎng)采用柔性懸掛形式?？紤]到地面存在大氣雷電的侵害，因此隨接觸網(wǎng)架設(shè)有一條接地保護(hù)線，并且在站場(chǎng)等重要場(chǎng)所增設(shè)避雷器。為了保證受電弓運(yùn)行的連續(xù)性，通常在采用彈性懸掛和剛性懸掛接觸網(wǎng)的隧道口設(shè)置一定距離的過渡段，然后再與柔性接觸網(wǎng)連接。46感謝你的欣賞2019-9-19彈性懸掛這種懸掛方式僅適用于隧道，需要采用一種懸掛專用的彈性定位器，接觸網(wǎng)張力約15kN，半補(bǔ)償。在國(guó)內(nèi)，上海地鐵1號(hào)線就在隧道中采用了彈性懸掛方式。采用這種方式需要約450mm左右的安裝空間。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的單導(dǎo)線隧道簡(jiǎn)單彈性懸掛，對(duì)于城市軌道交通，這種懸掛方式通常采用雙導(dǎo)線簡(jiǎn)單彈性懸掛。47感謝你的欣賞2019-9-19彈性支座作支持部件48感謝你的欣賞2019-9-19彈性支座懸掛裝置49感謝你的欣賞2019-9-1950感謝你的欣賞2019-9-19軟橫跨支持的簡(jiǎn)單彈性懸掛51感謝你的欣賞2019-9-19鏈型懸掛接觸線通過吊弦懸掛到承力索上的懸掛。彈性結(jié)構(gòu)均勻，跨度均勻施工復(fù)雜，投資大、維修困難。滿足最高時(shí)速120KM的需要。52感謝你的欣賞2019-9-1953感謝你的欣賞2019-9-19鏈型懸掛54感謝你的欣賞2019-9-19剛性懸掛這種懸掛方式同樣僅適用于隧道。剛性懸掛實(shí)際上就是把第三軌放置在了隧道的頂部，安裝高度約400mm，但需要借助特殊的安裝工具。在國(guó)內(nèi)，廣州地鐵2號(hào)線中的地下線路將采用這種方式。初始成本高，維護(hù)和修理作業(yè)容易，維護(hù)費(fèi)用低，壽命可達(dá)30年。滿足最高時(shí)速120KM的要求。55感謝你的欣賞2019-9-1956感謝你的欣賞2019-9-1957感謝你的欣賞2019-9-1958感謝你的欣賞2019-9-19接觸軌和接觸網(wǎng)饋電方式的比較

表4.3接觸軌和接觸網(wǎng)饋電方式的比較接觸軌和接觸網(wǎng)饋電方式的比較接觸軌式架空式系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單復(fù)雜導(dǎo)電部分材質(zhì)摻鋁鋼軌銅或銅合金線材單位電阻率(20℃)Q/m30．1250.0178實(shí)際截面積／mm6400-7000(等效銅截面積約為850mm)約850(接觸導(dǎo)線2×150或2×120；導(dǎo)電承力索2×150；輔助饋線2×150)剛性為l400所需支撐點(diǎn)相對(duì)多相對(duì)少允許車輛最高運(yùn)行速度／km·h≤90≥l2059感謝你的欣賞2019-9-19系統(tǒng)造價(jià)低相對(duì)較高維護(hù)工作量小相對(duì)較大在隧道中所需空間帶電的第三軌在走行軌側(cè)方，距走行軌中心1.4m,高0.44m。相對(duì)較大(與隧道挖掘方式和采用懸掛方式有關(guān))帶電的接觸網(wǎng)在走行軌上方，距軌面高度在4m以上。安全性線路必須完全封閉，運(yùn)行中發(fā)生突發(fā)性事件時(shí)必須得到可靠停電通知后或是采用特殊方法方可組織乘客轉(zhuǎn)移，或是進(jìn)行事件現(xiàn)場(chǎng)處理。線路可以不完全封閉，運(yùn)行中發(fā)生突發(fā)性事件時(shí)車輛可以脫離帶電接觸網(wǎng)，立即組織乘客轉(zhuǎn)移或是進(jìn)行事件現(xiàn)場(chǎng)處理。在地面上對(duì)城市景觀的影響小有一定影響，需要精心設(shè)計(jì)60感謝你的欣賞2019-9-19八、SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）

電力監(jiān)控SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）又稱為遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，主要用以實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方電力運(yùn)行設(shè)備的監(jiān)視和控制，以提高供電安全運(yùn)行水平。61感謝你的欣賞2019-9-19SCADA簡(jiǎn)介電力監(jiān)控系統(tǒng)主要通過“四遙”實(shí)現(xiàn)其監(jiān)控功能，即遙控、遙測(cè)、遙信和遙調(diào)。遙控是調(diào)度所對(duì)遠(yuǎn)方變電站被控對(duì)象（開關(guān)等）進(jìn)行操作；遙測(cè)是將變電站被測(cè)對(duì)象的數(shù)值（電流、電壓等）傳送到調(diào)度所；遙信是將變電站被控對(duì)象（開關(guān)位置等）的狀態(tài)信息傳送到調(diào)度所；遙調(diào)是調(diào)度所對(duì)遠(yuǎn)方變電站工作狀態(tài)和參數(shù)（變壓器輸出電壓等）進(jìn)行調(diào)整。另外電力監(jiān)控系統(tǒng)還具有其他管理功能，例如報(bào)表管理、事故回放、故障分析、信息管理和技能培訓(xùn)等功能。城市軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即有調(diào)度控制中心、車輛段監(jiān)控和供電復(fù)示系統(tǒng)、主變電所系統(tǒng)及車站變電所子站系統(tǒng)。62感謝你的欣賞2019-9-19沈陽地鐵電力監(jiān)控系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)電力監(jiān)控中心通信通道變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)牽引降壓混合變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)降壓變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)63感謝你的欣賞2019-9-19沈陽地鐵一號(hào)線中央監(jiān)控系統(tǒng)中控制中心選用DSC-9000U自動(dòng)化系統(tǒng)，其主要設(shè)備包括以太網(wǎng)交換機(jī)、系統(tǒng)服務(wù)器、web服務(wù)器、打印服務(wù)器、操作員工作站、系統(tǒng)維護(hù)工作站、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)連接附件等變電所自動(dòng)化綜合系統(tǒng)采用國(guó)電南自NDT650自動(dòng)化系統(tǒng)，其采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即站級(jí)管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和間隔設(shè)備層。站間管理層設(shè)備包括控制信號(hào)盤及盤內(nèi)的通信交換機(jī)、交換機(jī)、一體化監(jiān)控計(jì)算機(jī)；網(wǎng)絡(luò)通信層是兩個(gè)獨(dú)立的以太網(wǎng)接口，互為備用；間隔管理層是分散安裝于供電設(shè)備就地的微機(jī)保護(hù)測(cè)控、信息采集等裝置。64感謝你的欣賞2019-9-19第四節(jié)城軌供電系統(tǒng)的特點(diǎn)

九、城市軌道交通雜散電流1、雜散電流的形成流經(jīng)牽引軌的牽引電流泄漏到隧道或道床等結(jié)構(gòu)鋼上的電流就是雜散電流，也稱做迷流。65感謝你的欣賞2019-9-19第四節(jié)城軌供電系統(tǒng)的特點(diǎn)

2、雜散電流的影響和危害雜散電流會(huì)對(duì)地鐵中的電氣設(shè)備、設(shè)施的正常運(yùn)行造成不同程度的影響，以及對(duì)隧道、道床的結(jié)構(gòu)鋼和附近的金屬管線造成危害。66感謝你的欣賞2019-9-19第四節(jié)城軌供電系統(tǒng)的特點(diǎn)

3、地下金屬結(jié)構(gòu)被雜散電流腐蝕的基本原理(1)腐蝕過程電池Ⅰ為A鋼軌（陽極區(qū)）→B道床、土壤→C金屬管線（陰極區(qū)）；電池Ⅱ?yàn)镈金屬管線（陽極區(qū)）→E土壤、道床→F鋼軌（陰極區(qū)）。67感謝你的欣賞2019-9-19(2)腐蝕特點(diǎn)雜散電流腐蝕一般的特點(diǎn)有腐蝕激烈、集中于局部位置；當(dāng)有防腐層時(shí)，又往往集中于防腐層的缺陷部位。

項(xiàng)目自然腐蝕雜散電流腐蝕鋼鐵外觀孔蝕傾向較小，有黃色或黑色的質(zhì)地較疏松的銹層，創(chuàng)面邊緣不整齊，清除腐蝕產(chǎn)物后創(chuàng)面較粗糙?？孜g傾向大，創(chuàng)面光滑，有時(shí)是金屬光澤，邊緣較整齊，腐蝕產(chǎn)物似碳黑色細(xì)粉狀，有水分存在時(shí)，可明顯觀察到電解跡象。環(huán)境幾乎在土壤中均可發(fā)生。一般土壤電阻率大于10000Ω?cm環(huán)境下，腐蝕較困難。鉛外觀腐蝕均勻，有空洞時(shí)亦表現(xiàn)淺皿狀，腐蝕物為不透明的粉狀物?？斩磧?nèi)面粗糙，創(chuàng)面呈壕狀，長(zhǎng)行分布不勻或沿電纜呈一直線分布，腐蝕物為透明的或白色的結(jié)晶物。環(huán)境水的PH值一般在6.8—8.5范圍之外，氯化物濃度大。地下水為中性，普遍會(huì)有氯化物，碳酸鹽，硫酸鹽。68感謝你的欣賞2019-9-194、雜散電流腐蝕的防護(hù)雜散電流的防護(hù)原則軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)中，只要用走行軌兼做回流導(dǎo)體，雜散電流的產(chǎn)生是不可避免的。為了減少雜散電流的危害，就應(yīng)當(dāng)設(shè)法減少雜散電流量。這就需要采取有效的防雜散電流措施，使雜散電流量控制在允許的范圍內(nèi)。雜散電流的防護(hù)工程基本上采用“以防為主，以排為輔，防排結(jié)合，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)”的原則。69感謝你的欣賞2019-9-19以防為主

控制所有可能的雜散電流泄漏途徑，減少雜散電流進(jìn)入軌道交通系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)、設(shè)備以及沿線附近相關(guān)設(shè)施的結(jié)構(gòu)鋼筋。具體實(shí)施時(shí)，由于涉及到的專業(yè)多，各專業(yè)、各工種必須緊密配合，尤其在施工設(shè)計(jì)階段更要考慮綜合防治措施，盡量減少直流系統(tǒng)與其他建筑物的電氣連接?？刹扇〉拇胧┯?牽引變電所內(nèi)和區(qū)間的直流供電設(shè)備在安裝時(shí)與結(jié)構(gòu)鋼筋和結(jié)構(gòu)主體絕緣安裝；走行軌道在施工時(shí)，采用與軌道道床絕緣的安裝方式；由外界引入軌道交通內(nèi)部或由軌道交通內(nèi)部引出的金屬管線均應(yīng)進(jìn)行絕緣處理后方可引入和引出；在軌道交通線內(nèi)部設(shè)立結(jié)構(gòu)鋼筋電氣連通，把所有結(jié)構(gòu)鋼筋和接地點(diǎn)連接在一起，將泄漏的雜散電流排流回直流系統(tǒng)。70感謝你的欣賞2019-9-19以排為輔

設(shè)置雜散電流的收集系統(tǒng)。此收集系統(tǒng)為雜散電流從回流軌上泄漏后遇到的第一道小電阻的回流通道，可以將雜散電流盡量限制在本系統(tǒng)內(nèi)部，防止雜散電流向本系統(tǒng)以外泄漏。71感謝你的欣賞2019-9-19高架區(qū)段雜散電流排流系統(tǒng)

上海市軌道交通高架線路一般采用現(xiàn)澆混凝土簡(jiǎn)支箱梁結(jié)構(gòu)形式，箱梁與橋墩之間通過板式橡膠支座安裝，起到絕緣安裝的效果。在雜散電流防護(hù)系統(tǒng)中，現(xiàn)澆混凝土簡(jiǎn)支箱梁內(nèi)部的表面鋼筋網(wǎng)與主體結(jié)構(gòu)鋼筋網(wǎng)焊接，作為收集和排流的通道，是雜散電流防護(hù)的第一道防線。用銅排引出結(jié)構(gòu)表面作為排流銅端子，利用1×150ｍｍ2電纜把每段現(xiàn)澆混凝土簡(jiǎn)支箱梁的排流銅端子連接起來，再通過安裝在變電所內(nèi)的排流柜，把散落在區(qū)間的雜散電流排流到直流供電系統(tǒng)，起到雜散電流的防護(hù)作用。同時(shí)，銅端子也可作為雜散電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。72感謝你的欣賞2019-9-19盾構(gòu)隧道區(qū)間雜散電流排流系統(tǒng)

盾構(gòu)隧道區(qū)間是由圓形管片一片一片通過螺栓連接在一起，每個(gè)盾構(gòu)管片內(nèi)有結(jié)構(gòu)鋼筋。在隧道內(nèi)安裝的管片是預(yù)制的。按雜散電流專業(yè)的要求，每個(gè)管片內(nèi)結(jié)構(gòu)鋼筋成網(wǎng)狀，焊接在一起，使管片內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋼筋電氣連通，通過鋼墊圈將電氣連接點(diǎn)良好引出。隧道管片拼裝作業(yè)時(shí)，通過螺栓和螺母將各隧道管片結(jié)構(gòu)鋼筋全部電氣連通，形成等電位體。環(huán)、縱兩向通過螺栓將每塊管片、每環(huán)管片連成一體，形成一個(gè)法拉第籠，對(duì)地鐵進(jìn)行電氣屏蔽，以防止地鐵雜散電流對(duì)外泄漏，減少對(duì)地下環(huán)境的污染。73感謝你的欣賞2019-9-19整體道床雜散電流排流系統(tǒng)

整體道床用于地下區(qū)間隧道內(nèi)時(shí)，由于整體道床位于走行軌的下面，與軌道距離最近，最容易直接收集軌道泄漏的雜散電流。因此，在盾構(gòu)隧道內(nèi)，利用整體道床內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋼筋的電氣連接，建立主要雜散電流的收集網(wǎng)，最能從根本上解決雜散電流的防護(hù)問題。但整體道床的設(shè)計(jì)需考慮地震等自然條件的影響。在一定位置設(shè)沉降縫，在沉降縫位置引出道床鋼筋連接銅端子，用1×150ｍｍ2電纜將沉降縫兩側(cè)道床結(jié)構(gòu)鋼筋進(jìn)行電氣連接，然后通過牽引變電所的排流柜將雜散電流排流回直流系統(tǒng)，起到雜散電流防護(hù)的作用。同時(shí)，引出的銅端子為雜散電流的監(jiān)測(cè)提供了直接監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

整體道床用于高架區(qū)間時(shí)，由于現(xiàn)澆混凝土簡(jiǎn)支箱梁形式的采用，雜散電流基本BuB上得到控制，因此，在該整體道床內(nèi)部的結(jié)構(gòu)鋼筋不再做雜散電流防護(hù)電氣連接，只作為結(jié)構(gòu)主鋼筋起加固作用。74感謝你的欣賞2019-9-195、雜散電流的監(jiān)測(cè)地鐵雜散電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理框圖75感謝你的欣賞2019-9-19成都地鐵供電方式簡(jiǎn)介成都地鐵供電系統(tǒng)采用集中供電方式，系統(tǒng)包含電業(yè)局地區(qū)變電所與軌道交通主變電所之間的輸電線路、軌道交通供電系統(tǒng)內(nèi)部牽引降壓輸配電網(wǎng)絡(luò)、直流牽引供電網(wǎng)和車站低壓配電網(wǎng)；供電系統(tǒng)由主變電所、高壓/中壓供電網(wǎng)絡(luò)、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)、接觸網(wǎng)系統(tǒng)、雜散電流防護(hù)和接地系統(tǒng)、供電車間等組成。軌道交通供電系統(tǒng)的主要功能如下：76感謝你的欣賞2019-9-19成都地鐵供電方式簡(jiǎn)介接受、分配電能：主變電所的主變壓器將110KV高壓電變換成35KV中壓電、35KV供電網(wǎng)絡(luò)將電能分配到每一個(gè)車站和車輛段內(nèi)的牽引變電所和降壓變電所。降壓整流及機(jī)車牽引電能：牽引變電所將35KV中壓電降壓整流為1500V直流電，1500V直流電通過線路上方的架空剛性牽引網(wǎng)不間斷地供給運(yùn)行中的電動(dòng)列車，保證電動(dòng)列車的安全、可靠。77感謝你的欣賞2019-9-19成都地鐵供電方式簡(jiǎn)介降壓及動(dòng)力配電：降壓變電所將35KV中壓電降壓為380/220V低壓電，向車站的各種動(dòng)力、照明設(shè)備供電，保證車站各種設(shè)備的正常運(yùn)行，為乘客提供一個(gè)安全舒適的乘車環(huán)境。供電系統(tǒng)各級(jí)供電電壓網(wǎng)絡(luò)具有正常運(yùn)行情況下的控制、測(cè)量、監(jiān)視和計(jì)量功能，正常運(yùn)行方式和事故運(yùn)行方式下的安全操作聯(lián)鎖功能。故障運(yùn)行情況下，供電系統(tǒng)具有故障自救功能，自我保護(hù)功能。78感謝你的欣賞2019-9-19成都地鐵供電方式簡(jiǎn)介成都地鐵供電系統(tǒng)采用110KV和35KV兩級(jí)電壓制的集中供電方式，并結(jié)合地鐵網(wǎng)絡(luò)的供電需求，為今后地鐵線網(wǎng)的發(fā)展提供供電條件。每座主變電所配置兩臺(tái)110/35KV帶有有載調(diào)壓開關(guān)的主變壓器，由地區(qū)變電站提供兩回專用線路對(duì)兩臺(tái)主變壓器獨(dú)立供電，以保證供電可靠性和供電質(zhì)量。110KV變換成35kV電壓后通過35KV供電環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)分別向設(shè)置在各地鐵車站的牽引（降壓混合）變電所和降壓變電所供電。79感謝你的欣賞2019-9-19成都地鐵供電方式簡(jiǎn)介牽引供電系統(tǒng)采用DC1500V的供電方式。電力經(jīng)牽引（降壓混合）變電所兩臺(tái)牽引整流機(jī)組降壓和整流后輸出1500V直流，經(jīng)牽引網(wǎng)系統(tǒng)向列車的牽引用電負(fù)荷供電；牽引網(wǎng)最高、最低供電電壓水平滿足有關(guān)行業(yè)規(guī)定和車輛運(yùn)營(yíng)特性的要求；牽引供電系統(tǒng)容量按遠(yuǎn)期運(yùn)營(yíng)用電負(fù)荷確定。牽引（降壓混合）變電所設(shè)兩套整流機(jī)組，接于同一段35KV母線，構(gòu)成等效二十四脈波整流。當(dāng)一個(gè)牽引變電所故障時(shí)，通過閉合該牽引變電的越區(qū)開關(guān)，由兩相鄰牽引變電所共同承擔(dān)該牽引變電所的牽引供電負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)雙邊供電。80感謝你的欣賞2019-9-19成都地鐵供電方式簡(jiǎn)介動(dòng)力照明供電系統(tǒng)電壓為交流380/220V。一般情況下，車站設(shè)一個(gè)降壓變電所，當(dāng)車站用電負(fù)荷較大時(shí)，根據(jù)需要增加設(shè)置跟隨式降壓變電所，每個(gè)降壓變電所設(shè)置兩臺(tái)動(dòng)力變壓器。兩臺(tái)動(dòng)力變壓器經(jīng)降壓后，將0.4KV低壓電能通過動(dòng)力照明配電系統(tǒng)向其供電范