《軌道交通動(dòng)力照明系統(tǒng)的安裝與維修》 課件 項(xiàng)目一 城市軌道交通及其供電系統(tǒng)的認(rèn)知

軌道交通動(dòng)力照明系統(tǒng)的安裝與維修

中國特色高水平高職學(xué)校項(xiàng)目建設(shè)成果

隨著我國城市化進(jìn)程的穩(wěn)步推進(jìn)，發(fā)展高層次、多樣化、大運(yùn)量的城市公共交通系統(tǒng)是促進(jìn)城市交通與經(jīng)濟(jì)社會(huì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的有效方法。城市軌道交通是發(fā)展最為迅速的城市公共交通類型，在公共交通系統(tǒng)中的地位和作用也越來越重要。

李明是某地鐵公司地鐵動(dòng)力照明工班的班組長，他將為一批新進(jìn)員工開展崗位培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容為城市軌道交通供電系統(tǒng)的認(rèn)知。李明要帶領(lǐng)員工參觀調(diào)研地鐵，給新員工介紹城市軌道交通的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，講解城市軌道交通供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。城市軌道交通及其供電系統(tǒng)的認(rèn)知

項(xiàng)目引入知識(shí)目標(biāo)1.掌握軌道交通的常見形式與特征；2.了解世界各個(gè)城市軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展；3.熟知城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)。能力目標(biāo)1.能區(qū)分不同類型的城市軌道交通形式；

2.會(huì)判斷城市軌道交通動(dòng)力的來源；3.能識(shí)別城市軌道交通供電系統(tǒng)各個(gè)部分。素質(zhì)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷；2.樹立學(xué)生的職業(yè)責(zé)任感；3.提升學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。 學(xué)習(xí)目標(biāo)

通過完成本任務(wù)，充分掌握城市軌道交通的特點(diǎn)、類型，并正確描述以地鐵為代表的城市軌道交通系統(tǒng)的組成。任務(wù)1

城市軌道交通系統(tǒng)的認(rèn)知

項(xiàng)目實(shí)施

根據(jù)《城市公共交通分類標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ/T114—2007),城市公共交通分為城市道路公共交通、城市軌道交通、城市水上公共交通、城市其他公共交通四大類。其中，城市道路公共交通是目前最主要的公共交通形式，城市軌道交通是目前迅速發(fā)展的公共交通形式。知識(shí)鏈接一

、城市軌道交通的認(rèn)知1.定

義城市軌道交通的概念并無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，其表述也在不斷變化?！冻鞘泄步煌ǚ诸悩?biāo)準(zhǔn)》

(CJJ/T114—2007)將城市軌道交通定義為：采用軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行承重和導(dǎo)向的車輛運(yùn)輸系統(tǒng)，依據(jù)城市交通總體規(guī)劃的要求，設(shè)置全封閉或部分封閉的專用軌道線路，以列車或單車形式，運(yùn)送相當(dāng)規(guī)?？土髁康墓步煌ǚ绞??！冻鞘熊壍澜煌ㄟ\(yùn)營管理規(guī)范》(GB/T30012—2013)將城市軌道交通定義為：采用專用軌道導(dǎo)向運(yùn)行的城市公共客運(yùn)交通系統(tǒng)包括地鐵系統(tǒng)、輕軌系統(tǒng)、單軌系統(tǒng)、有軌電車、磁浮系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)、市域快速軌道系統(tǒng)。從實(shí)際應(yīng)用來看，目前這一表述被普遍采用。2.特

點(diǎn)與傳統(tǒng)的城市地面常規(guī)交通方式相比，城市軌道交通具有鮮明的特點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)主要包括以下幾方面：(1)采用列車編組化運(yùn)行，運(yùn)量大。(2)良好的線路條件與控制體系，運(yùn)行速度快。(3)電力牽引，污染少，綠色環(huán)保。(4)可采用地下和高架敷設(shè)方式，占地面積小。(5)全隔離的路權(quán)方式，安全和可靠性強(qiáng)，準(zhǔn)點(diǎn)率高。(6)良好的環(huán)控體系和候車環(huán)境，乘車舒適性佳。同時(shí)，城市軌道交通也存在一些缺點(diǎn)，例如，建設(shè)投資大、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不易調(diào)整、運(yùn)營成本高、技術(shù)條件要求高等。3.分

類(1)按路權(quán)及列車運(yùn)行控制方式劃分，城市軌道交通可分為按信號(hào)指揮運(yùn)行的路權(quán)專用方式、按可視距離運(yùn)行的路權(quán)專用方式和按可視距離運(yùn)行的路權(quán)混用方式等類型。①按信號(hào)指揮運(yùn)行的路權(quán)專用方式。該類型系統(tǒng)的特點(diǎn)是線路專用，與其他城市交通線路沒有平面交叉。由于路權(quán)專用及按信號(hào)指揮運(yùn)行，行車速度高且行車安全性好。②按可視距離運(yùn)行的路權(quán)專用方式。該類型系統(tǒng)的特點(diǎn)是線路專用，與其他城市交通線路沒有平面交叉，行車安全性較好。但由于按可視距離間隔運(yùn)行，行車速度較低。③按可視距離運(yùn)行的路權(quán)混用方式。該類型系統(tǒng)的特點(diǎn)是線路與其他運(yùn)輸車輛和行人共用，與其他城市交通線路有平面交叉，行車速度低且安全性較差。(2)按輪軌材料劃分，城市軌道交通可分為鋼輪鋼軌和膠輪鋼筋混凝土軌兩大類型，地鐵、輕軌等屬于前者，單軌、自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)屬于后者。

(3)按系統(tǒng)運(yùn)能劃分(系統(tǒng)運(yùn)能也稱為系統(tǒng)容量，即線路一定時(shí)間內(nèi)單向輸送能力，通常指單向每小時(shí)的交通斷面上乘客通過量。)城市軌道交通可分為大、中、小運(yùn)量三種系統(tǒng)。大型系統(tǒng)包括：地鐵系統(tǒng)、市域快速軌道系統(tǒng)；中型系統(tǒng)包括：輕軌系統(tǒng)、單軌系統(tǒng)、磁浮交通系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)；小型系統(tǒng)主要是有軌電車。(4)按軌道結(jié)構(gòu)劃分，城市軌道交通可分為雙軌系統(tǒng)和單軌系統(tǒng)；按鋼軌強(qiáng)度，可分為

重軌和輕軌等。

(5)按系統(tǒng)制式劃分，城市軌道交通可分為地鐵系統(tǒng)、輕軌系統(tǒng)、有軌電車、單軌系統(tǒng)、磁浮交通系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)和市域快速軌道系統(tǒng)。二、城市軌道交通系統(tǒng)制式的分類我國城市軌道交通包括：地鐵系統(tǒng)、輕軌系統(tǒng)、有軌電車、市域快速軌道系統(tǒng)、單軌系統(tǒng)、磁浮交通系統(tǒng)和自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)七類，幾種主要類型如圖1-1所示。(e)

磁浮交通系統(tǒng)圖1-1

城市軌道交通的幾種主要類型(c)單軌系統(tǒng)(跨坐式)(b)

輕軌系統(tǒng)(d)

有軌電車(a)地鐵系統(tǒng)三、城市軌道交通系統(tǒng)的組成以地鐵系統(tǒng)和輕軌系統(tǒng)為例，城市軌道交通系統(tǒng)主要包括線路、車輛、車站、通信與信號(hào)、供電、機(jī)電、環(huán)控與安防等設(shè)施。

線路是城市軌道交通的基礎(chǔ)組成部分，按其在運(yùn)營中的地位和作用分為正線、輔助線和車

場

線

。(1)正線。正線是貫穿所有車站、區(qū)間，供車輛載客運(yùn)營的線路。正線運(yùn)行速度快、密度大，需保證行車安全和乘坐舒適，故對線路的要求高。城市軌道交通正線

一

般按雙線設(shè)計(jì)，采用右側(cè)行車制；大多數(shù)線路為全封閉；與其他交通線路相交處，

一般采用立體交叉。(2)輔助線。輔助線又稱配線，是為了保證正線運(yùn)營，合理調(diào)度列車，實(shí)現(xiàn)空載列車的折返、臨時(shí)停放、檢查、轉(zhuǎn)線及出入段作業(yè)而配置的線路。輔助線對運(yùn)行速度要求低，最高運(yùn)行速度限制在35km/h,因此對線路的要求相對較低。如圖1-

2所示，輔助線包括折返線、渡線、車輛段出入線、聯(lián)絡(luò)線等。①

折返線。城市軌道交通線路

一般都比較長，全線的客流分布可能會(huì)不太均勻，這時(shí)可

組織區(qū)段運(yùn)營。區(qū)段運(yùn)營是指列車根據(jù)運(yùn)行交路的要求，在端點(diǎn)站與中間站，或中間站與中間站之間進(jìn)行列車折返調(diào)頭。因此，在這些地方，需要為列車設(shè)置折返線。1.線路與限界1)線路分類(a)

折返線(b)

渡線

(c)

車輛段出入線(d)

停車線圖1-2

輔助線的主要類型下行方向乘客上車折返線上行方向停車線折返線除了供運(yùn)營列車往返運(yùn)行時(shí)調(diào)頭轉(zhuǎn)線使用外，也可以作為夜間存車使用。②渡線。渡線是指在上下行正線之間(或其他平行線路之間)設(shè)置的連接線。通過一組聯(lián)動(dòng)道岔達(dá)到轉(zhuǎn)線的目的。渡線有單渡線和交叉渡線之分。③停車線。停車線一般設(shè)置在端點(diǎn)站，專門用于停車，也可進(jìn)行少量檢修作業(yè)。④車輛段出入線。為保證運(yùn)行列車的停放和檢修，在軌道交通沿線適當(dāng)?shù)奈恢脩?yīng)設(shè)置車輛段，車輛段與正線連接的線路為車輛段出入線，它是車輛段與正線之間的聯(lián)絡(luò)通道。車輛段出入線可以設(shè)計(jì)為雙線或單線。⑤聯(lián)絡(luò)線。聯(lián)絡(luò)線是為溝通兩條單獨(dú)運(yùn)營線路而設(shè)置的連接線，為兩條線路的車輛提供過線服務(wù)。圖1-2

輔助線的主要類型(續(xù))(e)

聯(lián)絡(luò)線(3)車場線。車場線是車輛檢修基地內(nèi)的各種作業(yè)用的線路。行車速度最低，線路標(biāo)

準(zhǔn)只要滿足場區(qū)作業(yè)要求即可。車場線包括檢修線、試驗(yàn)線、洗車線、出入庫線等。①檢修線：設(shè)置在車輛基地檢修庫內(nèi)，專門用于檢修車輛的作業(yè)線，配有地溝和架車

設(shè)備。②試驗(yàn)線：設(shè)置在車輛基地，用于對檢修完畢的車輛進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)檢測的線路。③洗車線：專門用于清洗車輛的作業(yè)線。④出入庫線：是車輛基地與正線聯(lián)系的線路，專供列車進(jìn)出車輛基地。一般分為入庫線和出庫線。2)線路組成線路由基礎(chǔ)和軌道構(gòu)成，路基與軌道示意圖如圖1-3所示。其中，基礎(chǔ)有路基和橋隧建筑物兩種形式，軌道是由鋼軌、軌枕、聯(lián)結(jié)零件、道床、道岔及其他附屬設(shè)備組成的構(gòu)筑物。3)限界限界是指列車沿固定的軌道運(yùn)行時(shí)所需要的空間尺寸，可分為車輛限界、設(shè)備限界、建筑限界。限界的確定需要根據(jù)車輛外輪廓尺寸及技術(shù)參數(shù)、軌道特性、各種誤差及變形，并考慮列車在運(yùn)動(dòng)中的狀態(tài)等因素。限界越

大，安全度越高，但工程量及工程投資也隨之增加。圖1-3

路基與軌道示意圖2.車輛車輛是搭載乘客在固定導(dǎo)軌上行駛的運(yùn)輸工具，是直接為乘客提供服務(wù)的設(shè)備，具有先進(jìn)性、可靠性和實(shí)用性，滿足容量大、安全、快速、舒適、美觀和節(jié)能的要求。根據(jù)城市軌道交通的不同種類，具有不同的車輛類型；不同城市或同一城市不同線路根據(jù)運(yùn)量的不同，也選

用不同的車輛類型和編組形式。如哈爾濱地鐵1、2、3號(hào)線都選用B型車，上海地鐵1號(hào)線選用A

型車，5號(hào)線選用C型車。車輛管理單位基本上有兩種：一是車輛段；二是停車場。一般一條線路設(shè)一個(gè)車輛段，當(dāng)線路長度超過20km

時(shí)可以設(shè)一個(gè)車輛段、一個(gè)停車場。車輛段和停車場是車輛停放、運(yùn)用管理、整備檢查和檢修保養(yǎng)的場所。車輛段布置示意圖如圖1-4所示

。3.車站1)作用車站是城市軌道交通最重要的組成部分，是乘客乘降、換乘的場所，也是列車到發(fā)、通過、折返、臨時(shí)停車的地點(diǎn)，還是運(yùn)營管理人員主要的工作場所。車站的選址、布置、規(guī)模等對運(yùn)營效果具有決定性的意義。2)分類(1)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，車站可分為地面站、高架站和地下站。市中心區(qū)的車站一般采用地

下站形式；市中心區(qū)以外的地點(diǎn)，采用地面或高架站形式。(2)根據(jù)運(yùn)營性質(zhì)，車站可分為中間站、換乘站、中間折返站和盡端折返站。(3)根據(jù)車站站臺(tái)形式，車站可分為島式站臺(tái)車站、側(cè)式站臺(tái)車站和混合式站臺(tái)車站。島式站臺(tái)與側(cè)式站臺(tái)示意圖如圖1-

5所示。車站站臺(tái)邊緣與車廂外側(cè)之間一般設(shè)置100mm

空隙，站臺(tái)地面高度應(yīng)低于車廂地板面50~100mm。4.通信與信號(hào)1)通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)指直接為城市軌道交通運(yùn)營服務(wù)的，保證列車快速、高效運(yùn)行及乘客安全的內(nèi)部智能自動(dòng)化綜合業(yè)務(wù)數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)，是指揮列車運(yùn)行、組織運(yùn)輸生產(chǎn)及進(jìn)行公務(wù)聯(lián)絡(luò)的重要手段，能有效地傳輸運(yùn)營與安全管理相關(guān)的語言、數(shù)據(jù)和圖像等各種信息。通信系統(tǒng)包括光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)、電話交換系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)及車站廣播系統(tǒng)等部分。

2)信號(hào)系統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)是城市軌道交通最重要的設(shè)備，向有關(guān)行車人員、調(diào)度人員發(fā)出作業(yè)指令，作為行車的憑證，其作用是確保行車安全，提高運(yùn)輸效率并改善與行車有關(guān)的工作人員的工作條件。城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)是以車載信號(hào)為主體的現(xiàn)代信號(hào)系統(tǒng)，即列車自動(dòng)控制系統(tǒng)(ATC),包

括ATP、ATS、ATO。(1)ATP:列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)(automatic

train

protection)。ATP的功能是通過車載ATP系統(tǒng)和地面設(shè)備間的信息傳輸，來實(shí)現(xiàn)列車的安全間隔控制、超速防護(hù)及車門控制，保證行

車安全。(2)ATS:

列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)(automatic

train

supervision)

。ATS的功能是監(jiān)控列車運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)、通信及列車運(yùn)行管理自動(dòng)化。(3)ATO:列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)(automatic

trainoperation)

。ATO的功能是完成站間自動(dòng)運(yùn)行、列車速度調(diào)節(jié)和進(jìn)站定點(diǎn)停車，并能接受控制中心的調(diào)度命令，實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行自動(dòng)調(diào)整。5

.

供電供電系統(tǒng)是向城市軌道交通輸送電力的能源系統(tǒng)，負(fù)責(zé)提供車輛及車輛段、車站及車站機(jī)電設(shè)備、通信與信號(hào)設(shè)備等各類用電負(fù)荷運(yùn)行所需的電能。6.機(jī)電、環(huán)控與安防為保證城市軌道交通的正常運(yùn)營，為乘客提供安全、舒適、便利的車站乘車環(huán)境，以及滿足在緊急情況下的報(bào)警、乘客疏散、救援救災(zāi)等需求，在城市軌道交通的車站設(shè)置了自動(dòng)售

檢票系統(tǒng)(AFC)

、電梯系統(tǒng)、屏蔽門系統(tǒng)(PSDS)

、乘客信息系統(tǒng)(PIS)

、環(huán)控系統(tǒng)(BAS)

、給排水系統(tǒng)、防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(FAS)、照明與低壓配電系統(tǒng)、車站機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(EMCS)

、綜合監(jiān)控系統(tǒng)和安防系統(tǒng)等車站機(jī)電設(shè)備。以下主要介紹BAS

和

FAS。1)BAS城市軌道交通的地下車站和地下區(qū)間隧道除出入口等極少部分與外界相連通外，基本上與外界隔絕，只有營造人工氣候環(huán)境才能滿足乘客的需求。BAS

包括通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。其中，通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)涉及空氣的溫度、濕度、流動(dòng)速度和空氣質(zhì)量，當(dāng)列車阻塞在區(qū)間時(shí)，能維持車廂內(nèi)乘客短時(shí)間能接受的環(huán)境條件，其分為開式系統(tǒng)、閉式系統(tǒng)和屏蔽門系統(tǒng)。開式系統(tǒng)：應(yīng)用機(jī)械通風(fēng)、風(fēng)道、風(fēng)亭等設(shè)施使隧道區(qū)間與外界大氣可進(jìn)行空氣交換，利用隧道內(nèi)外的溫差形成降溫。閉式系統(tǒng)：隧道區(qū)間與外界大氣基本隔絕，只補(bǔ)充部分新風(fēng)滿足空氣的新鮮度要求。屏蔽門系統(tǒng)：沿車站站臺(tái)邊緣設(shè)置屏蔽門，使區(qū)間隧道與車站從空間上分隔開，在車站兩端設(shè)置隧道通風(fēng)系統(tǒng)，形成兩個(gè)不同的空氣環(huán)境區(qū)域。在正常行車工況下，區(qū)間為自然開式系統(tǒng)。2)FAS

FAS包括火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、水消防系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等。FAS分

布

在站廳、站臺(tái)、

一般設(shè)備用房和辦公用房等位置，能監(jiān)視車站消防設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，接收車站

火災(zāi)探測器、手動(dòng)報(bào)警按鈕等現(xiàn)場設(shè)備的報(bào)警信號(hào)并顯示報(bào)警位置。城市軌道交通供電系統(tǒng)是城市軌道交通運(yùn)營的動(dòng)力源泉，其負(fù)責(zé)電能的供應(yīng)與輸送。城市軌道交通的用電負(fù)荷按其功能不同可分為兩大用電群體：一是電動(dòng)客車運(yùn)行所需要的牽引負(fù)荷；二是車站、區(qū)間、車輛段、控制中心等其他建筑物所需要的動(dòng)力照明用電，諸如通風(fēng)機(jī)、空調(diào)、自動(dòng)扶梯、電梯、水泵、照明、AFC

、FAS

、BAS、通信系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)等。任務(wù)2

城市軌道交通供電系統(tǒng)的認(rèn)知任務(wù)描述城市軌道交通供電系統(tǒng)是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分，為車站、列車、控制系統(tǒng)

等提供能源。因此，高度安全、可靠且經(jīng)濟(jì)合理的電力供給是城市軌道交通系統(tǒng)正常運(yùn)營的

重要保障和前提。通過完成本任務(wù)，能夠描述城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成、功能與工作原

理，并熟悉城市軌道交通供電系統(tǒng)要承擔(dān)的工作崗位及職責(zé)。知識(shí)鏈接一、城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成城市軌道交通供電系統(tǒng)從城市電網(wǎng)引入高壓或中壓電源，再將引入的外部電源進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換或直接分配至軌道交通的牽引變電所或降壓變電所，由牽引變電所和降壓變電所分

別為軌道交通運(yùn)行主體的車輛和輔助用電設(shè)備(動(dòng)力、照明負(fù)荷)供電。根據(jù)功能，城市軌道交通供電系統(tǒng)可以劃分為外部電源供電系統(tǒng)、主變電所或電源開閉

所供電系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)、動(dòng)力照明供電系統(tǒng)、雜散電流腐蝕防護(hù)系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)六部分。城市軌道交通供電系統(tǒng)組成框圖如圖1-6所示。1.外部電源供電系統(tǒng)外部電源供電系統(tǒng)就是為城市軌道交通供電系統(tǒng)的主變電所或電源開閉所提供電能的外部城市電網(wǎng)電源。軌道交通從外部電源引入的形式上一般分為集中式供電、分散式供電

和混合式供電三種模式。國內(nèi)大部分采用集中式供電，一些城市采用分散式供電，部分線路采用混合式供電。城市電網(wǎng)主要由500kV、220kV、110kV、10kV供電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，

一般從220kV、110kV、10kV系統(tǒng)接口引入。(1)集中式供電指軌道交通從城市電網(wǎng)引入較高電壓等級(jí)的電源(如110kV

、220kV),經(jīng)主變電站進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，將外部電源(如35kV

或10kV)降壓后，由主變電站集中向牽引變電所和降壓變電所供電的外部電源引入模式。該模式引入電源電壓等級(jí)高，電源引入點(diǎn)供電能力較強(qiáng)，引入電源點(diǎn)較少，有利于管理。(2)分散式供電是相對于集中式供電而言的，是指軌道交通不設(shè)主變電站，由沿線城市變電站直接向牽引變電所和降壓變電所提供中壓(35kV

或10kV)電源的供電方式。該供電方式是根據(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)。這種供電方式一般從10kV電壓等級(jí)處獲得電能。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，這就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。分散式供電要求城市電網(wǎng)資源充足，安全運(yùn)營水平高，供電可靠。

(3)混合式供電就是將集中式供電和分散式供電聯(lián)合起來為城市軌道交通供電系統(tǒng)供電的一種模式。它可以發(fā)揮分散式供電和集中式供電的優(yōu)點(diǎn)，而又避免其缺點(diǎn)。采用這種模式時(shí)，系統(tǒng)更為優(yōu)化。如果沿線資源充足時(shí)，可利用現(xiàn)有城市電網(wǎng)，這樣可以減少投資；當(dāng)電力資源緊缺時(shí)，就采用集中式供電，充分保證可靠供電。它也有兩種模式：一是以集中式供電為主，分散式供電為輔：二是以分散式供電為主，集中式供電為輔。究竟選用哪種方式，要結(jié)合城市實(shí)際和軌道交通實(shí)際進(jìn)行選擇。2.主變電所或電源開閉所供電系統(tǒng)主變電所的功能是接受城市電網(wǎng)輸送的電能，再將所接受的高壓電(110kV或220kV),通過主變電所的變壓器降壓后向牽引變電所、降壓變電所提供中壓電源。主變電所適用于集中式供電。電源開閉所的功能是接受城市電網(wǎng)提供的中壓電(10kV

或

3

5kV),

為牽引變電所、降壓變電所轉(zhuǎn)供中壓電源。電源開閉所一般與車站牽引(或降壓)變電所合建。電源開閉所適用于分散式供電。3

.

牽引供電系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)是城市軌道交通供電系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)向軌道交通車輛提供電能，其主要作用是降壓、整流和傳輸電能。該系統(tǒng)主要包括牽引變電所、牽引網(wǎng)等。牽引變電所是牽引供電系統(tǒng)的心臟，它的主要作用是生產(chǎn)出滿足要求的電能；牽引網(wǎng)則負(fù)責(zé)把合格的電能輸送到軌道沿線的接觸網(wǎng)上。牽引供電系統(tǒng)示意圖如圖1-7所示。5.雜散電流腐蝕防護(hù)系統(tǒng)城市軌道交通供電系統(tǒng)以走行軌作為電流回路，由于鋼軌與隧道或道床等結(jié)構(gòu)之間的絕緣電阻不是無窮大，實(shí)際上電動(dòng)列車在運(yùn)行時(shí)，牽引電流并非全部由走行軌流回牽引變電所，總有一部分回流電在通過走行軌時(shí)，雜散流入大地，再由大地流回走行軌或牽引變電所。這種雜散電流由于分布在地面以下，被稱為地下雜散電流或地下迷流，雜散電流示意圖如圖1-9所示。雜散電流所經(jīng)過的路徑可等效地看成兩個(gè)串聯(lián)的電池。當(dāng)雜散電流由兩個(gè)陽極區(qū)流出

時(shí)，該部位的金屬(Fe)

便與其周圍的物質(zhì)發(fā)生失掉電子的電解反應(yīng)，這個(gè)部位的金屬(Fe)

就會(huì)遭到腐蝕。如果這種電腐蝕長期存在，將會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞地鐵附近的各種結(jié)構(gòu)鋼和地下金屬管線，從而破壞結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度，縮短其使用壽命。4.動(dòng)力照明供電系統(tǒng)動(dòng)力照明供電系統(tǒng)提供車站和區(qū)間各類照明、扶梯、風(fēng)機(jī)、水泵等動(dòng)力機(jī)械設(shè)備電源和通信、信號(hào)、自動(dòng)化等設(shè)備電源，由降壓變電所和動(dòng)力照明配電系統(tǒng)組成。動(dòng)力照明供電系統(tǒng)按供電可靠性要求及失電影響程度有一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)負(fù)荷，可采用雙電源雙回線路、雙電源單回線路和單電源單回線路供電，動(dòng)力照明供電系統(tǒng)示意圖如圖1-8所示。6.電力監(jiān)控系統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)(power

supervisory

control

and

data

acquisition,PSCADA)又稱遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，是電力數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，由主站監(jiān)控系統(tǒng)(調(diào)度端)、子站監(jiān)控系統(tǒng)(被監(jiān)控端)和通

信傳輸系統(tǒng)(通道)構(gòu)成。主站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)在控制中心，子站系統(tǒng)設(shè)在各個(gè)變電站，傳輸系統(tǒng)將主站與子站聯(lián)系起來。電力監(jiān)控系統(tǒng)對全線路的變電所及沿線的供電設(shè)備實(shí)施集中監(jiān)視、控制和測量，包括遙控、遙測、遙信、遙調(diào)和遙視，是貫穿于整個(gè)供電系統(tǒng)的監(jiān)視控制部分。電力監(jiān)控系統(tǒng)示意圖如圖1-10所示。電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象主要有：主變電所，牽引變電所，降壓變電所內(nèi)的高壓中壓、低壓和直流開關(guān)設(shè)備，交直流電源屏，排流柜，軌道電位限制裝置，牽引網(wǎng)電動(dòng)隔離開關(guān)等。由于城市軌道交通除電力監(jiān)控系統(tǒng)外，還需要對其他系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，可以在控制中集成，構(gòu)成綜合監(jiān)控系統(tǒng)。二、城市軌道交通供電系統(tǒng)的功能城市軌道交通供電系統(tǒng)應(yīng)滿足安全性、可靠性、適用性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性的基本要求，具備安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用、調(diào)度方便等特點(diǎn)。其總體功能如下：1.供電服務(wù)功能2.故障自救功能3.自我保護(hù)功能4.防誤操作功能5.方便靈活的調(diào)度功能6.完善的控制、顯示和計(jì)量功能7

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電磁兼容功能三、城市軌道交通供電系統(tǒng)的要求1.安全性2.可靠性3.適用性4.經(jīng)濟(jì)性5.先進(jìn)性四、城市軌道交通供電系統(tǒng)的分布特點(diǎn)1

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牽引用電負(fù)荷城市軌道交通的牽引用電負(fù)荷具有沿城市軌道交通線路走向呈線狀分布的特點(diǎn)。由于列車的運(yùn)行情況(啟動(dòng)、惰行、停站)、在線路上的位置、列車之間的相對位置隨時(shí)變化，導(dǎo)致

牽引用電負(fù)荷的大小和位置并不固定，隨時(shí)間而變化。2.

動(dòng)力照明系統(tǒng)用電負(fù)荷動(dòng)力照明系統(tǒng)用電負(fù)荷的分布情況是車站、車輛段(停車場)、控制中心，其負(fù)荷分布特點(diǎn)如下：(1)車站。地面和高架車站建筑規(guī)模小，用電負(fù)荷?。坏叵萝囌居秒娯?fù)荷比地面和高架車站大，大量動(dòng)力設(shè)備集中在車站兩端的設(shè)備區(qū)，車站中間公共區(qū)主要為照明負(fù)荷。用電負(fù)荷表現(xiàn)為兩端重、中間輕。(2)車輛段(停車場)。車輛段占地規(guī)模大，并設(shè)置有停車列檢庫、月修庫、運(yùn)用庫、架修庫、綜合維修中心、綜合辦公樓等。用電負(fù)荷表現(xiàn)為負(fù)荷量大、負(fù)荷分散。(3)控制中心?？刂浦行某哂姓{(diào)度指揮功能外，

一般還具有辦公功能?？刂浦行姆?wù)于運(yùn)營與管理，對電源安全性和可靠性要求很高。用電負(fù)荷表現(xiàn)為負(fù)荷量大、地位重要。(4)區(qū)間。地下隧道區(qū)間負(fù)荷主要為檢修電源、照明、風(fēng)機(jī)、排水泵，地面區(qū)間負(fù)荷只有檢修電源、照明，負(fù)荷量小。