城市轨道交通牵引供电接触网可靠性分析
城市轨道交通第三轨系统可靠性探析
城市轨道交通第三轨系统可靠性探析【摘要】接触网是城市轨道交通牵引供电系统的重要组成部分。
针对城市轨道交通牵引供电系统第三轨系统的特点，分析了第三轨系统的薄弱环节，提出了提高城市轨道交通供电系统第三轨系统可靠性的具体措施。
【关键词】城市轨道交通第三轨可靠性城市轨道交通接触网的类型主要有：第三轨和架空接触网。
电压制式与受流方式的配合共有DC750V第三轨、DC750V架空接触网、DC1500V第三轨、DC1500V架空接触网4种方式。
因接触网没有备用，一旦接触网故障将导致整个供电区全部停电，在其间运行的电动车因失去电能供应而中断行车[1]。
因此若要减少城市轨道交通牵引供电系统的故障时间及故障次数，必须提高城市轨道交通牵引供电系统接触网的可靠性。
本文主要讨论第三轨系统可靠性问题。
1 城市轨道交通牵引供电系统第三轨的组成与特点第三轨式接触网是沿线路敷设的与轨道平行的附加接触轨。
第三轨主要由接触轨、端部弯头、接触轨接头、防爬器和安装底座组成。
（1）接触轨：目前主要采用钢铝复合轨，它的主要特点是导电率高，重量轻，磨耗小，电能损耗低。
（2）端部弯头：主要是为了保证集电靴顺利平滑通过接触断轨处而设置的。
（3）接触轨接头：一般分为正常接头和温度伸缩接头两种。
正常接头采用铝制鱼尾板进行各段导电轨的固定而不预留温度伸缩缝，但要求接头与支持点的距离不小于600mm。
温度伸缩接头主要是为了克服接触轨随环境温度的变化而引起的伸缩。
（4）防爬器：即中心锚结。
设置防爬器主要是为了限制接触轨自由伸缩段的膨胀伸缩量。
（5）安装底座：接触轨的安装底座一般采用绝缘式整体安装底座，且一般安装在轨道整体道床或轨枕上。
第三轨系统的特点是采用高导电性能的钢铝复合接触轨，单位电阻小，可降低牵引网的电能损耗，不用额外敷设沿线的馈电电缆，从而有效的节约运营成本。
复合材质的接触轨具有重量轻、耐腐蚀、耐磨损等特点，维护量小，可以节约维护成本。
并且，它安装在走行轨的旁边，对铁路周围的景观影响较小。
城市轨道交通接触网概述
3 接触网的基本要求
（1） 在任何条件下，接触网均不应对人员和设备构成安全威胁，接触网带电体 与非带电体之间必须有充分的电气绝缘间隙，并具有能有效防止人员触电的措施和 方法。
（2） 与一般架空电力输电线相比，接触网的电负荷具有很大的波动性和不确定性，接 触网系统发生短路事故的概率更大一些。因此，接触网系统应有充足的过负荷能力和承载 短路电流的能力。
4 接触网的供电方式
图4-4双边供电和越区供电
接触网的供电方式有单边供电、双边供电和越区供电等。 每个供电分区只从一端的牵引变电所获得电能的供电方式称为 单边供电。每个供电分区同时从两个牵引变电所获得电能的供 电方式称为双边供电，如图4-4（a）所示。正常工作状态下， 正线接触网即采用双边供电方式。若遇到特殊情况（某中间牵 引变电所退出运行），牵引变电所越过自己的供电分区而给另 外变电站的供电分区进行供电的方式称为越区供电，也称为大 双边供电，如图4-4（b）所示。
3. 跨座式接触网
图4-3单轨
4. 不同类型接触网的比较
不同类型接触网的特点及使用情况如表4-2所示。
表4-2不同类型接触网的特点及使用情况
3 接触网的基本要求
接触网是一种无备用又易损耗的户外供电装置， 经常受冰、雨、雪、风等恶劣气候条件和周围环境的 影响，一旦发生故障将中断牵引供电，影响电动列车 的正常运行。因此，对接触网在设计方面和日常维护 方面提出以下基本要求：
4 接触网的供电方式
三种供电方式的工作原理、优点及缺点如表4-3所示。
表4-3三种供电方式的工作原理、优点及缺点
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接触网概述
接触网是电力牵引系统重要的组成部分，架设在轨道的上方或一侧，是一 种特殊的输电线。在我国广泛使用的城市轨道交通接触网为柔性接触网、刚性 接触网和接触轨。
基于故障树分析法的柔性接触网可靠性分析
基于故障树分析法的柔性接触网可靠性分析作者：李亚宁来源：《数字技术与应用》2013年第10期摘要：建立了城市轨道交通架空柔性接触网的故障树分析模型，通过求解故障树最小割集，得出了影响城市轨道交通接触网可靠性的薄弱环节和主要故障原因，并结合数据，根据故障树定量分析的理论，通过C语言编程计算出城市轨道交通接触网的失效概率和可靠度以及各个底事件的概率重要度和关键重要度。
关键词：城市轨道交通架空柔性接触网可靠性故障树分析中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）10-0053-011 引言接触网是城市轨道交通牵引供电系统的重要组成部分，沿轨道线路架设，通过受电弓或集电靴向客车供电。
由于城市轨道交通接触网线路长，零部件多，工作环境恶劣，在受电弓和风的作用下一直处于动态变化之中。
又因其无备用性，如果故障则将导致中断行车。
因此若要减少城市轨道交通牵引供电系统的故障时间及故障次数，必须提高城市轨道交通牵引供电系统接触网的可靠性。
目前，我国城市轨道交通接触网主要有架空柔性接触网、架空刚性接触网、接触轨（第三轨）三种类型。
本文采用故障树分析法主要对其中的架空柔性接触网的可靠性进行讨论。
2 故障树分析法2.1 故障树分析法简介故障树分析法又称失效树分析，简称FTA（Fault Tree Analysis）。
用于各种系统的可靠性、安全性分析和风险评价。
它是一种自上而下逐层展开的图形演绎分析方法，是故障事件在一定条件下发生的逻辑规律。
它是以系统的某一不希望发生的事件（顶事件）作为分析目标，向下逐层追查导致顶事件发生的所有可能原因，直到基本事件（底事件）。
通过可能造成系统故障的各种因素（包括硬件、软件、环境、人为因素等）进行分析，画出一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图，即故障树。
分为定性分析和定量分析。
2.2 故障树定性分析上行法求解最小割集的公式为：（1）cj为示第j个最小割集；xi为第j个最小割集中第i个底事件。
探讨城市轨道交通接触网技术和故障分析
探讨城市轨道交通接触网技术和故障分析摘要：随着国家对基础设施建设投入力度的加大，城市轨道交通也在各地不断的兴建当中，而刚性接触网的技术运用是城市轨道交通施工当中的一个重点和难点，本文通过作者多年的工作经验阐述了柔性悬挂和刚性悬挂接触网的特点和运营过程当中的故障分析入手，提成了接触网运营过程当中常见的问题，仅供参考。
关键词：城市轨道；接触网；故障分析1.引言地铁接触网系统是沿地铁轨道线路向电力机车供电的特殊形式的输电线路，南京地铁接触网系统按悬挂方式分可分为柔性悬挂和刚性悬挂。
供电系统是地铁所有用电用户的电能源泉，是机车和机电系统运行的动力保证，而刚性接触网一旦发生故障，将使整条线路失去运营能力，造成重大经济损失。
随着地铁线路的不断增多，地铁供电系统复杂程度越来越高，出现事故的可能性和故障波及的范围、造成的损失也不断增大。
供电系统能否安全可靠运行将直接关系到地铁的安全、稳定运营，为了保证地铁安全可靠地运行，探讨其供电系统中接触网技术是十分必要。
2.关于刚性接触网的概述（1）刚性悬挂能满足最大离线时间、传输功率、电压电流、受电弓单弓受流电流以及最大行车速度的要求。
（2）刚性汇流排和接触线无轴向力不存在断排或断线的可能，从而避免了钻弓、烧融、不均匀磨耗以及受电弓故障造成的断线故障。
刚性悬挂的故障是点故障所以刚性悬挂事故范围小。
（3）刚性悬挂的锚段关节简单，锚段长度短，因此，固定金具窜动回转范围小，相应地提高了运行中的安全性和适应性。
（4）实际运营情况。
受电弓维修周期长。
接触线方面从磨耗情况推算使用寿命约20年。
刚性接触网是一种没有弹性的接触网形式，适应于隧道内安装，设计速度一般不大于160km/h。
刚性悬挂分成若干锚段，每个锚段长度一般不超过250m，跨距一般为6-12m 且与行车速度有密切的关系。
刚性悬挂接触网主要有铝合金汇流排、接触线、绝缘元件和悬挂装置组成。
其中铝合金汇流排既作为固定接触线的嵌体，同时又作为导电截面的一部分。
基于故障树分析法的牵引供电系统接触网可靠性评估
依据 与新 方法 。
关 键词 ： 触 网； 接 故障树 分析 ； 靠性 ； 可 串联模 型
后再进 行计算 。 １ ２ 故障树 的定性及 定量 分析 ．
（ ） Ｘ，： ． Ｘ 相 容 事 件 时 ： 的概 率 为 ： ３ 若 Ｘ … ， 为 积
Ｐ ｌ ２ｎ … ｎ ） （ ｎ
＝ｑ ｘ）（２ｘ） （３ｘ ２ …ｑｘ／ １２ （１ｑｘ／ １ｑ ｘ／１ ） （ ｘ … 一） １ （ ７ 式 ） 和 的概率为 ：
故障树分析法是一种 图形演绎方法 ， 是故 障事 件自 上到下的失效分析方法 ， 通过树状逻辑因果关 系图， 以系统的某一不希望发生的事件 （ 顶事件） 作 为分析 目 ， 标 向下逐层追查导致顶事件发生的所有
择 ； Ｆ Ａ是预测系统会发生何 种故 障、 若 Ｔ 并分析造
成故障的原 因， 就要正确地选择顶事件 。 （） ２ 建造故障树。对 于复杂系统 ， 建树时应按
对故障树结构进行定性分析。一棵 树包括许 多信 息， 应确认各事件的结构重要度 ， 以判断各事件所代
表 的单 元在 系统 中的重要 性 大小 。分析共 同原 因失
和 的概 率为 ：
ｐ ｘ ２ … ｎ ）＝１一（ （ ｌｎ ｎ １一ｑ） １一ｑ ） １ １（ ２ …（
ｋ ） Ｉ ｉ
和的概率 为 ：
ｋ
，
故障树进行定量分析。计算出顶事件发生的概率和 Ｐ Ｘ ｎ Ｘ … ｎ ） ＝ｑ ＋ｑ （ ｌ ，ｎ ２ ｆ ２＋… ＋ｑ ＝ Ｅｑ ｉ 有关的可靠参数 ， 必要时进行重要度分析 ， 计算顶事 （ ６ 式 ） 件发 生概率 的上下 限 。
地铁牵引供电系统可靠性研究
流增 量 保护 △ Ｊ这 两种 保 护是 通 过专 用 的保护 继 电器 来 实现 系统 可 靠性 的 。 保护 原理 图如 图 ３ ２ 示 ： —所
１引言 牵 引供 电系 统的可靠 性， 就是可 靠性工程 的一般 原理和方法 与牵 引供电系 统工程 问题 相结 合的应 用科 学， 其实 质就是 用科 学、经济 的方式 ， 充分 发挥供 电设 备的 潜力， 保证 向地 铁车 辆不 断供给 质 量合格 的电力 。牵 引供 电系统 可 靠性研 究的基本 思路是 首先对系 统各个 组成部分进 行分析， 然后通过 综合 的方 法得 到整 个 可靠 性 分析 结果 。本 文就 是 重 点研 究地 铁 牵引 供 电系 统 的可靠
Ａ牵引变＃ 断
ｌ ｌ 牵引变Ｅ Ｂ 哳
Ｇ牵｛ 嘶 陵
图 ３ ｌ地 铁牵 引供 电系统 构成 图 ３ ２ 地铁 牵引供 电系统 可靠性 的评 估 ． 本文根 据地铁牵 引供 电系统构 成和 各子 系统之间关 系， 将地铁牵 引供 电系
接触 网系统 可靠 性评估 ： 取某 一个锚 段的接触 网系统作 为分析对 象， 选 以 “ 行（ 上 或下 行） 触 网对 机车 正 常供 电 ”为判 据， 接 对地 铁接 触 网系统 进行 建 模， 根据地 铁接 触网系 统 的特点， 并选 取可 靠性框 图法 和故 障树分 析法对 其可 靠性进行定量评估。 （） 次三 ３层 元件级 （ 或设各 级） 可靠 性评估 ： 由于元件 的可靠 性指标都 是 由生产 厂家和 地铁运 营单位 提供 的， 已知的， 是 因此， 本文选取 某一个元 件 （ 引变压器 ） 如牵 或 几个 元件所 组成的 装置 （ 如接触 网中的悬挂 支撑装 置） 为分析对 象， 作 分析 其可 靠 性指 标 变化 对牵 引 变 电所 或接触 网系统 的可靠 性 指标 的影 响 。 ３３ 地铁 牵 引供 电系统 电流变 化 的保护 在 地铁 牵引供 电系 统的可 靠性 分析 中， 有一种 反应 电流变 化趋势 的保护 ， 即ＤＬ Ｄ 保护 ， 又称 电流变 化率 （ ／ 和 电流 增量保 护 （ ｄ） Ａ，）逐 渐成 为地铁 牵 ， 引供 电系 统可靠 性 的主保护 。Ｄ Ｌ 护 既能切 除地铁 近端短 路 电流， 能切 ］ Ｄ保 又
城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压
城市轨道交通直流牵引供电系统接触网残压城市轨道交通直流牵引供电系统是现代城市轨道交通的重要组成部分，而接触网残压是这一系统中的一个关键问题。
接触网作为城市轨道交通的电气化供电系统，其功能是向运行中的列车提供直流牵引电能，保障列车正常运行。
在实际运行中，接触网残压问题却时常出现，给城市轨道交通运行安全和电网运行稳定带来一定的隐患。
研究接触网残压问题，分析其影响和解决方案，对于城市轨道交通的安全运营及电力供应保障至关重要。
一、接触网残压的形成及危害在城市轨道交通直流牵引供电系统中，接触网残压是指地面回流的电流经过接触网系统后，在未移去的列车端线路上残余的电压。
通俗来讲，就是列车停止运行后，接触网系统上仍残留有一定的电压。
接触网残压的形成既与供电系统的结构特点有关，也与牵引系统的运行模式等有关。
城市轨道交通的复杂运行环境和多变的气候条件使得接触网残压问题尤为突出。
接触网残压对城市轨道交通的危害主要表现在以下几个方面：1. 安全隐患：残压存在使得接触网系统具有了一定的电气危险性，一旦人员误接残压区域，会造成严重的安全事故。
2. 设备损坏：接触网残压超过规定范围，长期作用于设备和线路将会引起绝缘老化和设备损坏，严重影响设备寿命和运行可靠性。
3. 牵引能耗：残压的存在对列车停靠位置的电能进行了消耗，对供电系统能效也会产生一定的影响。
二、接触网残压问题分析1. 牵引变流器的控制策略：在列车制动过程中，牵引变流器对接触网的电流输出难以即时停止，导致残压的产生。
2. 接触网系统设计：接触网系统的设计与维护保养情况，以及接触网与地下水位的关联等都会影响接触网残压的产生。
3. 气候环境：潮湿的气候环境会导致设备绝缘性能下降，使得接触网残压难以有效消除。
4. 线路电抗器：线路电抗器的设计及参数设置是否科学合理也与接触网残压问题有一定关联。
接触网残压的产生是由于诸多复杂因素的综合作用所致，其解决需要从驱动装置、接触网系统、气候环境、线路电抗器等多个方面进行综合考虑和研究。
城市轨道交通电力系统故障分析及应对方法
城市轨道交通电力系统故障分析及应对方法随着城市化进程的加快，城市轨道交通系统作为城市公共交通的重要组成部分，对于城市发展和居民生活都起到了至关重要的作用。
而城市轨道交通的电力系统是其运行的关键，一旦出现故障将会给城市交通带来严重影响。
对城市轨道交通电力系统故障的分析和应对具有重要意义。
1. 故障类型城市轨道交通电力系统的故障类型主要包括线路故障、变电站故障、牵引供电故障等。
线路故障包括断路、短路等；变电站故障包括变压器故障、断路器故障等；牵引供电故障包括接触网故障、电力机车故障等。
2. 故障原因城市轨道交通电力系统的故障原因主要包括设备老化、绝缘子污秽、外部环境因素等。
设备老化会导致设备性能下降，绝缘子污秽会导致绝缘性能下降，外部环境因素如雷击、风吹等也会对电力系统造成影响。
3. 故障影响城市轨道交通电力系统的故障将会导致轨道交通的正常运行受阻，严重影响城市交通秩序和居民出行。
故障还会带来设备损坏和维修成本，给城市轨道交通运营企业带来经济损失。
1. 预防措施为了防止城市轨道交通电力系统的故障发生，需要加强设备的日常维护和检修工作，定期进行设备的检测和维护，及时发现设备问题并进行处理。
加强对环境因素的监测，防止外部环境因素对电力系统造成影响。
2. 应急处理一旦出现城市轨道交通电力系统故障，需要及时采取应急处理措施。
首先需要对故障进行定位，并及时隔离故障，避免故障扩大影响。
其次需要及时调动人力和物力进行抢修，尽快恢复电力系统的正常运行。
同时需要对故障进行记录和分析，及时总结故障原因并制定改进措施，确保类似故障不再发生。
3. 技术升级随着科技的不断发展，城市轨道交通电力系统的技术也在不断升级，采用先进的技术手段可以有效提高电力系统的可靠性和稳定性。
采用智能监测设备可以实时监测设备状态，及时发现设备问题并进行处理，提高设备的自动化和智能化程度。
4. 多元化供电为了增加城市轨道交通电力系统的可靠性，可以考虑对供电进行多元化设置，如增设备用备用供电系统，保障电力系统的可靠供电。
城市轨道交通三相交流牵引供电系统可靠性研究
模拟分析与评价
柯 瑞 黄小萍 （安徽省城建设计研究总院股份有限公司，安徽 合肥 230051）
摘 要 ：为研究内风廊在高层办公建筑自然通风中的作用，本文利用 CFD 软件对合肥地区某高层办公建筑在有
无内风廊工况下室内通风情况进行数值模拟分析。通过研究室内气流速度和空气龄来分析高层办公建筑内各功能
DL5，LH5，GS8 DL6，LH6，GS9 DL7，LH7，GS10 DL8，LH8，GS11 DL9，LH9，GS12 DL10，LH10，GS13
3.3.2 牵引变电所可靠性分析
3.3.2.1 可靠性分析过程
本文采用故障树的贝叶斯网络方法，对牵引变电所故障 的可靠性进行分析。根据牵引变电所接线化简图，可以看出 在正常运行状态下有 4 条对称馈线。
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工业技术
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图 4 单锚段可靠性框图
单锚段可靠性框图如图 4 所示。 通过接触网设备可靠性参数和串联计算公式，可以得到 单锚段的可靠性指标 ：正常工作概率为 0.99993，故障率为 0.237 次 / 年。
3.3 牵引变电所可靠性分析
3.3.1 可靠性模型
以某城市轨道交通供电系统为例，牵引变电所采用的是 单相变压器。该变电所的原边直接从 35kV 的电缆取电，而 副边通过降压转换后与接触网进行连接。1# 和 2# 进线互为 备用。对牵引变电所接线图的串联部分进行等效化简，如图 5 所示。
GZ1
GZ2
I1
GZ3、GS1串联
I2
E1
E2
I3
GS6、GS7串联
利用公式（1），可以计算当牵引变电所的两个供电臂同
S
sα
sβ
I3
论地铁供电系统的可靠性研究
２ ． 地铁 供 电 系统 的结 构 分 析
供电系统是地铁 的重要 组成部分 ，没有 供电系统的可靠安全供 电 ，就不可能有地铁的正常运行。地铁供 电系统 由高压供电系统、牵 引供电系统、动力照明供 电系统 和电力监控系统组成 。其 中以牵引供 电系统为主。 牵引供电系统由牵 引变 电所和接触网两大部分组成。 牵 引变电所是指供 给城市轨道交通一定 区域 内牵引电能的变电所 。 而相
的预案，并且为预案注人 实用 的元素。 ４ Ｉ ３ 制定合理的维修计划 ，减少认为的误操作 针对地铁运行现状 ， 制定合理的维修计划 ， 降低维修 费用是 当务 之急。 每年地铁建设企业在地铁供电系统设备 的维修上要 花费大量 的
金钱 ，这不仅 浪费 了维修资源 ，也大大地增加了地铁的运 营成本 。可 是如果维修 的频率过低 ， 即使维修费用降低了 ， 但是相应的地铁供 电 系统的故障发生率会有十分大的提高， 从而对地铁 的安全性与可靠性 造成 了极大的威胁 。地铁供 电系统一旦出现故障 ， 造成的经济损 失是 之前频繁维修的费用所无法相比的。 维修的次数增加能够有效的降低 地铁供电系统的故 障发生率 ， 保证地铁正常的运行 。 所以 ， 必须要通 过安全性与可靠性 的分析 ，得出系统 的安全运行时间，从而制定出合 理 的维修计划。 这样不仅降低了运 营成本 ， 还保障了地铁 的正常安全 的运营 。同时建设员工的素质也是必须提高的，为此 ， 应加强对建设 员工 的操作培训 ， 定期组织员工进行地铁突发事故应急演 练，加强对 突发事故 的处理能力。并且定期组织建设员工出 国进修 ， 从而提升地 铁 运 行 的稳 定 性 。
对之下 ， 接触 网则是指经过电动列车的受电器向电动列车供给电能的 导 电网。两者具有本质上的差别 。 地铁供电系统 一般都直接从城市电 网取得电能 ，无需单独建设 电厂 。城市电网对地铁供 电方式有三种 ： 集 中式供 电、 分散式供 电和混合式供电。 分散供电方式容易受外部电
刚性接触网的特点及应用
刚性接触网的特点及应用（作者单位：合肥市轨道交通集团有限公司）一、刚性接触网组成部分及关键部件刚性接触网是接触网中的一种接触悬挂方式，刚性接触网的组成部分：悬挂支撑装置、绝缘子、汇流排、导线等等。
汇流排夹持接触线并通过悬挂支撑装置悬挂安装在地铁隧道上方，共同担负着地铁沿线的输电功能。
“Π”型汇流排是目前地铁刚性接触网应用最广泛的汇流排型号，具有稳定性好、载流截面积大的优势。
刚性接触网为地铁列车提供电能，因此接触网线路的连续性及机械特性就显得尤其的重要。
锚段关节、线岔、分段绝缘器，是刚性接触网系统的关节部分，通过这些关节的部分将相邻分区的锚段进行有序的连接，形成具有连贯性的接触网线路。
二、地铁接触网的可靠性分析地铁刚性架空式接触网应用较早，在六十年代初期，日本就曾使用刚性架空式接触网解决市郊地铁供电联运问题，通过刚性接触网与第三轨相结合，实现地铁供电系统的连接，促进电气化铁路的发展。
在刚性架空式接触网运用初级阶段，其目的主要是解决隧道净空不足、频繁发生断电移动等问题。
但是，随着城市地铁技术水平的不断发展，地铁刚性架空式接触网得到改进，将带有接触导线的铝合金汇流排安装在隧道顶部的绝缘支持装置上，实现电气化连通，而且，其具有安全性高、可靠性强、维修方便、载流量大等优点。
地铁接触网在布置方式上分为两大类，包括地铁第三轨和架空式，其中架空式接触网又包括柔性悬挂接触网和刚性悬挂接触网两种，其中刚性悬挂接触网应用最为广泛。
刚性接触网的无补偿张力，且无汇流排断裂和接触线断开的情况，因此避免了类似柔性悬挂的烧融、不均匀磨损、钻弓、接触线缺陷、高温软化等断线事故。
刚性悬挂中所出的都是点故障，影响范围小，处理简单。
柔性悬挂出现故障的处理：柔性悬挂存在张力，有断线可能，一旦发生故障，短时间难以迅速恢复，尤其是在拆卸一个锚段的接触网时施工难度较大。
在维修障锚段的时候需要对两端都进行拆卸，每个悬挂点都需要拆卸过程，拆卸不彻底会造成连锁故障，扩大故障范围；刚性悬挂故障时与隧道内其他线路基本不互相干扰，尤其是更换接触线时，由于刚性接触网的点故障特性，可以对接触线一段一段的进行更换，无张力支撑，大大缩短维修工期；刚性悬挂接触网在轻微磨损时车辆仍可以低速继续运行；刚性悬挂接触网可加装防雨罩对接触线进行防雨防水保护，避免接触线腐蚀，导致断线断网的事故发生；刚性悬挂接触网的跨距小，移动量小，变形量小，带点部件发生对地短路故障的概率小。
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：城市轨道交通能够减少交通拥堵、改善空气质量、提升城市形象，同时也能够提供安全、便捷的出行方式，满足人民对于出行的需求。
随着城市人口的增加和城市化进程的推进，城市轨道交通的需求不断增长，因此，保证城市轨道交通供电系统的稳定和可靠至关重要。
关键词：城市轨道交通；供电系统；电力技术引言：城市轨道交通作为现代城市中重要的公共交通方式之一，对城市的可持续发展和社会经济的繁荣起着重要的作用。
城市轨道交通供电系统作为城市轨道交通的核心部分，对于保证列车的正常运行和乘客的安全具有至关重要的意义。
然而随着城市轨道交通规模的不断扩大和运营效率的提高，供电系统面临着越来越多的挑战。
为了应对这些挑战，电力技术的应用变得尤为重要。
1城市轨道交通供电系统的组成和工作原理城市轨道交通供电系统由集电装置、牵引供电系统和接触网等组成，其协同工作确保了列车的正常运行。
集电装置通过与接触网接触，将接触网提供的电能传输给列车，常见的集电装置有钢轨集电和悬挂式集电两种形式，其选择取决于不同的城市轨道交通系统；牵引供电系统将集电装置收集到的电能通过牵引变流器转换为适合列车牵引电动机的电能，以驱动列车运行；接触网是城市轨道交通供电系统的主要组成部分，通常采用架空的电缆和支撑结构，通过接触线与集电装置接触，提供电能给轨道交通系统【1】。
2电力技术在城市轨道交通供电系统中的应用2.1无功补偿技术无功补偿技术在城市轨道交通供电系统中发挥着重要作用。
该技术通过引入补偿装置，如无功补偿电容器和电抗器，来改善电力系统的功率因数，并提高能源的有效利用率。
城市轨道交通供电系统中，由于列车运行过程中存在大量的感性负载，会引起系统的无功功率需求增加，导致电网功率因数下降。
通过使用无功补偿技术，可以将无功功率补偿到所需范围内。
通过实施无功补偿技术，可以达到以下效益：首先提高电能利用率：无功补偿技术能够减少电能的无效消耗，优化供电系统的功率因数，提高电能利用率，降低能耗。
城市轨道交通牵引供电及电力技术分析
城市轨道交通牵引供电及电力技术分析摘要：随着社会的进步和发展，城市化的进程也变的越来越快，在城市发展的过程当中，城市轨道交通是一个很重要的部分。
在进行交通运输的过程当中，一个非常重要的部分就是城市轨道交通，所以要将城市轨道交通直流牵引供电系统进行加强。
关键词：城市交通；交通运输；供电系统前言城市化的进程正在不断的加快，也在一定程度上推动了城市轨道交通的发展和进步。
在发展城市轨道交通的过程当中，一个非常重要的部分就是牵引供电系统。
城市轨道交通和汽车等其它的交通方式之间存在一定的差异，污染相对来说比较低，而且噪音也比较低，所以要不断的发展城市轨道交通。
1城市轨道交通的发展状况高压供电系统在城市轨道交通发展的过程当中是必不可少的，只有高压供电系统可以正常运行，才可以保证电气设备的正常稳定运行。
但是城市轨道交通高压设备具有比较复杂的运行环境，所以需要将高压设备的稳定正常运行进行保证。
所以在对高压供电设备进行管理的过程当中，需要不断的加强，对科学合理的方式进行应用，将比较完善的管理制度进行制定，不断的将相关工作人员的维护管理意识进行加强，这样可以将一个比较高素质的团队进行建立。
所以在加强管理的过程当中，首先要加强对问题的预防，将比较科学的管理计划进行制定，这样才可以有效的将管理和维修城市轨道交通的制度进行落实，这样可以及时的对问题以及故障进行修复，将维修效率进行不断的提高，将高压供电设备的稳定运行进行保证。
可以根据不同的功能将城市轨道交通高压供电分成不同的两个部分，这两个部分分别是车站区间控制中心用电负荷以及电力机车牵引负荷。
而且城市轨道交通的自动化程度也在不断的提高，所以需要更高的城市轨道交通运行安全要求，所以需要将供电的稳定性进行保证。
只有将城市轨道交通运行系统的自动化程度不断的进行提高，才可以将现代社会的需求进行满足，不断的提高城市轨道交通系统的运行效率。
1.1牵引直流供电系统在中国当前的城市轨道交通系统当中，一般就是对两种牵引供电系统进行应用，分别是城市轨道交通牵引直流供电系统以及交流供电系统。
试论地铁牵引供电系统可靠性
试论地铁牵引供电系统可靠性摘要:地铁牵引供电系统作为城市轨道交通中的重要设施，为地铁车辆提供电能，确保车辆的正常稳定运行。
如果牵引供电系发生故障，对地铁正常运行产生严重影响，另外还会涉及到乘客生命安全和财产安全问题。
本文根据多年工作实践，对地铁铁牵引供电系统的可靠性进行分析，并提出相关措施，供同行借鉴参考。
关键词:地铁牵引系统；可靠性；指标；措施前言随着微电子技术的发展，地铁牵引供电系统更趋于完善，实现了牵引供电系统的自动化和信息化。
地铁车辆的供电系统是一个比较复杂的系统，其供电系统的不可靠性严重影响地铁正常运行，因此，为确保地铁牵引系统供电系统的安全稳定运行，应做好电力牵引系统的可靠性运行工作，提升牵引供电系统的稳定性和可靠性。
一、地铁牵引供电系统的构成分析（一）地铁车辆供电系统构成地铁供电系统的功能是向地铁及各类用电设备提供电能。
地铁用电主要有两大部分，一是城市电网取电，二是地铁内部供电两大部分。
供电方式分为三种：集中式供电、分散式供电和混合式供电。
而地铁内部供电主要包括牵引供电系统和照明供电系统，牵引供电系统会将三项高压交流电变成适合地铁车辆应用的低压直流电。
馈电线会将牵引变电所的直流电送到接触网上，地铁会通过受流器直接在接触网上获得电能。
动力照明供电系统主要提供照明、风机、水泵等动力机械的供电，主要由降压变电所和动力照明配电线路组成。
?（二）地铁车辆牵引供电系统构成?地铁车辆牵引供电系统主要由牵引变电所和牵引网两个部分组成，目前地铁牵引供电系统通常采用直流供电方式，其中牵引变电所示地铁车辆牵引供电的核心。
牵引变电站的位置和容量是由地铁车辆在运行高峰期的车流密度和车辆型式通过牵引供电计算得出，其中牵引变电所的容量在设置时需要满足供电合理，运营方便，满足高峰运营时的最大负荷需求，并且当牵引变电站出现故障时，其相邻的变电站需要具有一定的过负荷能力，并能保证地铁车辆的正常运行。
牵引网是指在线路周围铺设为地铁车辆提供电能的装置，主要由正极接触网供电和负极走行轨回路两部分组成，其供电方式主要包括供电轨和供电网两种方式供电，根据不同线路特点选择不同的供电方式。
城市轨道交通供电系统中接触网技术性能和常见故障分析
城市轨道交通供电系统中接触网技术性能和常见故障分析摘要：目前我国的交通行业发展迅速，在经济科学技术的影响下，城市轨道交通技术逐渐更新。
地铁作为城市轨道交通中的重要出行工具。
其运行过程中的供电系统质量好坏直接影响整体地铁的使用可靠性。
目前在实际运行中供电系统极易发生接触网故障，因此本文主要对城市轨道交通供电系统中的接触网技术性能进行分析，并探讨常见故障，提出一些优化措施。
关键词：城市轨道交通；供电系统；接触网技术；故障在社会不断发展的背景下，中国的经济也在不断提高。
随着我国城市轨道交通技术的进步和城市化进程的加快，地铁的安全稳定运行越来越受到社会各界的关注。
接触网是城市轨道交通牵引供电系统的关键组成部分之一，加强对接触网技术性能的分析以及常见故障问题研究，促进相应故障问题解决，能够推动我国轨道交通建设实现更好的发展。
一、城市轨道交通供电系统中刚性和柔性的接触网技术性能在当前城市轨道交通供电系统的发展现状中，大多数城市选择基于接触网的运营系统。
悬链线通过自身的性能为机车提供了良好的动态状态。
按悬挂类型可分为柔性悬链线和刚性悬链线。
广泛应用于轨道交通供电系统中。
与柔性悬链线相比，刚性悬链线具有结构简单、零件少、抗拉强度低、安装空间小等优点。
相比之下，其土建工程造价和使用成本更低，抗断裂能力更强。
后期维护工作量小，能满足运行稳定可靠的要求。
柔性悬链线初始投资低，动态均匀性好，跨度大。
但柔性悬链线的结构比较复杂，需要的零件较多，对抗拉强度的要求也高于刚性悬链线。
断开引起的事故造成的安全隐患范围更广，后期维护难度更大，人工工作量增加，土建成本更高。
二、刚性接触网常见故障及优化措施分析螺栓松动故障原因刚性接触网的螺栓在使用过程中容易松动。
悬链线点一般用化学螺栓固定。
通过地脚螺栓的作用，零件可以拧紧，但在列车运行过程中，受电弓接触网的压力会因较大的冲击和波动而不断变化。
此外，目前轨道交通运营频繁。
在长期积累的情况下，波长和动态冲击会长期存在，容易导致悬挂点螺栓松动，影响悬链线整体运行状态。
城市轨道交通供电系统中接触网技术性能和常见故障分析
城市轨道交通供电系统中接触网技术性能和常见故障分析摘要：在本文中，笔者将会针对城市轨道交通供电系统接触网技术，以及接触网系统常见故障与解决对策进行初步分析，希望借此可对相关从业人员起到一定借鉴价值。
关键词：城市轨道交通，供电系统，接触网技术引言：进入新世纪以来，我国城市轨道交通运输体系进入高速发展阶段，轨道交通总里程持续扩张，建设标准愈发严格。
现阶段，我国城市轨道交通供电系统接触技术层面依旧存在一定的应用问题，这些问题直接影响轨道交通运行使用稳定，因此，相关单位应深入研究城市轨道交通供电系统接触网技术，结合常见故障与建设难点，实施针对性改进与升级。
1、城市轨道交通供电系统接触网技术性能分析1.1、接触网技术分类城市轨道交通供电系统需借助接触网技术实现对轨道列车供电，因此，接触网技术是否合理，其技术是否先进，直接决定城市轨道交通体系运行稳定性。
当前技术条件下，城市轨道交通供电系统接触网技术主要分为三种类型，分别为：第三轨接触网系统、柔性接触网系统、刚性接触网系统。
（1）第三轨接触网系统第三轨接触网系统多用于封闭式轨道交通内部，此项技术实施期间，轨道交通建设单位需在主轨道旁设置一条专用的供电轨道，在确保足够安全的前提下，完成接触供电，同步配备多种辅助装置，可有效保障轨道交通列车的平稳运行。
（2）柔性接触网系统柔性接触网系统需借助架空装置，以架空措施完成线路铺设，其应用期间，技术人员应确保线路整体的铺设张力，避免出现接触不良现象，尽可能延长接触网系统整体的生命周期。
（3）刚性接触网系统刚性接触网系统主要借助悬挂式技术措施，其应用期间，接触网系统无需配备辅助线路，整体建设作业更为简便，建设难度较低，技术应用保障效能良好，是我国城市轨道交通供电系统的首选措施。
1.2、接触网技术的实际作用与性能对比接触网技术可将供电线路与城市轨道交通系统连接到一起，可为轨道列车以及其他相关设备使用提供充足电力。
现阶段，轨道交通接触网技术主要分为刚性接触网系统与柔性接触网，第三轨接触网装置应用限制较大，难以适应城市轨道交通提出的高安全性与高可靠性标准。
城市轨道交通接触网残压分析和抑制措施
城市轨道交通接触网残压分析和抑制措施摘要：目前我国城市轨道交通牵引网供电制式普遍采用直流1500V架空接触网供电，走行轨回流。
运营检修过程中普遍存在如下问题：当任一供电分区接触网隔离各方来电进行停电检修作业时，验电器仍然显示接触网带电，恢复送电时，直流馈线断路器线路测试不通过，接触网无法正常送电，即存在接触网残压问题。
接触网残压直接威胁运营检修人员人身安全，影响变电所正常送电合闸，给城市轨道交通的运营检修带来影响。
关键词：城市轨道交通；接触网；残压分析城市轨道交通接触网的残压问题较为普遍，福州、宁波、西安、广州、南京、成都、天津等地的城市轨道交通均存在这一问题。
目前，对该问题的处理措施多为调高线路测试残压整定值，避免接触网无法正常送电的情况，或调整送电组织流程，电调远方将正线出现残压问题区段的相邻供电分区停电后，再向出现残压问题的区段送电，没有采取针对性措施降低接触网残压。
1 接触网残压现象及危害1.1 接触网残压现象为满足城市轨道交通接触网运营维护需求，缩小故障事故影响范围，满足常态和故障时供电的灵活性，将接触网划分为若干个供电分区。
运营检修过程中，在正线夜间接触网停电检修作业时，车辆段、停车场接触网不停电，与车辆段、停车场相邻的正线供电分区验电仍然显示接触网带电，即接触网残压。
正线停电检修作业完成后，在送电时系统对母线电压、馈线电压进行对比分析，当馈线电压低于系统工作电压且高于残压整定值时闭锁合闸，与车辆段、停车场相邻的正线供电分区直流馈线断路器线路测试不通过，馈线断路器不能合闸，接触网无法正常送电。
1.2 接触网残压危害城市轨道交通接触网验电器报警电压值及直流馈线断路器的线路测试残压整定值一般为300V。
根据现场测量，接触网残压最大值接近1000V，直接威胁运营检修人员的人身安全，影响正常的检修作业。
接触网残压的主要危害如下：1)接触网停电检修作业挂接地线之前需进行验电，如果接触网残压值小于验电器报警电压值，则检修作业验电器显示接触网无电，但挂接地线时会出现打火现象，烧蚀接触网，且会造成运营检修人员的心理恐惧。
城市轨道交通供电接触网类型的比较
城市轨道交通供电接触网类型的比较摘要：在轨道交通中，电力发挥着至关重要的作用，随着轨道交通事业的快速发展，轨道交通的相关技术也要与轨道交通事业的发展速度持平，必要时也需领先于轨道交通事业的发展，为轨道交通事业的发展提供保障。
另外在轨道交通的相关技术的使用时，也要按照轨道交通的实际情况和特点进行选择，并做好相关的制度及保障工作，保证轨道运输工作能够顺利地开展。
关键词：城市轨道交通；供电接触网类型；比较1城市轨道交通接触网类型电气化铁道的牵引供电系统是由牵引变电所、牵引网（馈电线、接触网、钢轨和回流线组成）、电力机车等组成。
第三轨式接触网可以用于地铁与封闭的城市铁路和轻轨，架空式接触网不光可以用于地铁与封闭的城市铁路和轻轨，还可用于铁路干线、城市地面和工矿电机车电力牵引线路。
为了保证对电动车组良好的供电，接触网应顺直平滑，高度一致，在高速行车中能始终保持正常稳定的接触授流。
另外，接触网应具有足够的耐磨性与良好的导电性，寿命尽量长，并力求结构简单，易于施工与维修。
下面对两种接触网类型简单介绍一下。
1.1架空式接触网架空式接触网的悬挂类型大致分为三种：简单悬挂，链形悬挂，刚性悬挂。
不同类型的悬挂方式其电缆粗细、条数、张力都不一样。
架空线的悬挂方式，要根据架线区的列车速度、电流容量等输送条件以及架设环境进行综合勘察来决定。
（1）简单悬挂简单悬挂只有接触线和一根架空地线，支柱安装负荷较轻，但是驰度大，弹性不均匀，接触网取流效果差，车辆速度受到限制，为改善弹性差的状况，大多会采用在悬挂点处增加一个倒Y形的弹性吊索，称为弹性简单悬挂，同样为改善驰度大的状况，常采用加装补偿装置的措施，称为带补偿的弹性简单接触悬挂。
由于简单悬挂方式建造费用低，施工方便维修简单，城市电车或轻轨往往采用这种悬挂方式。
地铁为了减少隧道净空，采用以弹性支座或弓形腕臂作支持部件的简单弹性悬挂。
（2）链形悬挂链形悬挂是指接触线通过吊弦悬挂到承利索上的悬挂。
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城市轨道交通牵引供电接触网可靠性分析
作者：刘易津
来源：《名城绘》2018年第11期
摘要：在改革开放以来，我国的经济飞速的发展，科学技术也正在日新月异，这些都在影响这人们的生活。
随着时代的进步，城市轨道交通渐渐被人们所接受，成为人们生活中不可缺少的交通出行工具，尤其是这几年，我国的城市化水平越来越高，人们对于城市轨道交通的依赖性表现得更加的明显，而城市轨道交通的正常运作受到很多因素的因素，其中最为重要的因素之一就是轨道交通牵引供电接触网的可靠性，但是在实际的应用中，轨道交通牵引供电接触网却时常出现问题，这严重影响城市轨道交通的服务质量，而且还对人们的人身安全和财产安全造成威胁，因此，加强轨道交通牵引供电接触网的可靠性问题亟待解决。
关键词：城市轨道交通；牵引供电接触网；可靠性
一、轨道交通牵引供电接触网可靠性的重要性
这几年，我国国民的生活水平得到很大的提高，社会在不断的进步，很多的年轻人进入城市，寻找发展机遇，这导致城市的规模不断的扩大，城市人口不断增加，这导致我国城市的交通拥堵现象越发的严重。
为解决这一现象，人们通过大力发展轨道交通。
轨道交通工具的出现使交通拥堵现象得到一定的改善，它具有安全、高效、节能环保的优点，十分有利于城市未来的发展，它是城市未来交通发展的主要方向之一。
轨道交通性能优越，但是却仍然存在一定的问题，它严重的受到牵引供电接触网系统的影响，一旦发生此系统发生问题，那么整个轨道交通都会受到影响，轨道线路会直接失去继续运行的能力，严重的情况，甚至会影响到人们的人身安全，这会对城市造成极大的损失。
想要保证城市轨道交通的安全顺利运行，提高牵引供电接触网的可靠性，保证供电系统的稳定供电，可以从配电与供电这两个方面进行考虑，通过使用先进的科学设备，保证外部电源的安全可靠，从而提高供电系统的可靠性。
而且为了保证轨道交通的正常运行，这需要相关人员找出影响电网供电可靠性的因素，并制定有效的解决方案。
目前，我国在电力系统软件可靠性研究方面较为落后，对于电力系统可靠性分析的方法主要是通过计算配电网络，分析故障的能力，这显得十分的单一，不够灵活，不能第一时间发现并解决问题，而且牵引供电接触网的工作环境十分复杂，其供电负载的大小和状态时刻都在变化，这让它的可靠性变得更加缺乏，本文的目的就是通过分析城市轨道交通牽引供电接触网的可靠性，从而找出解决办法，给城市提供安全稳定的交通服务。
二、城市轨道交通牵引供电接触网可靠性分析
通过进行可靠性分析，保证城市轨道交通的顺利运行。
在进行可靠性分析之后，可以采取一定的措施，使问题不在继续影响供电系统的正常供电。
在牵引供电接触网中，在进行分析之
时，需要根据当前轨道交通牵引供电的实际情况以及特性进行可靠性分析，将系统进行分解，假设组成系统的各个元件的可靠性可以相对独立，单一设备出现问题的时候，不会影响到别的设备。
在目前我国对于城市轨道交通牵引供电接触网可靠性分析已经有了系统的方法，对于这种评估类型，在我国还显得较为的新颖。
通常，相关人员在进行评估的过程中，一般采用以下几种方法：
（1）GO法。
这种方式是通过对交通轨道牵引供电接触网进行分析，将分析得到的模型通过相应的算法翻译成GO图。
在GO图中，使用符号来表示供电接触网的组成元件以及它们之间的关系，使用信号线表示供电系统的进程，而且GO图采用的都是正确路径的连接，从而可以形象直观的分析交通轨道牵引供电接触网的可靠性。
（2）故障树分析法。
这种分析的方式是通过以图形分析为基础建立起来的分析法，它结合了供电接触网故障发生的根本因素，从而建立故障树图，然后通过它们之间的逻辑关系，分析供电系统的可靠性，从而提高系统的运行效率。
（3）可靠性框图分析。
这种方式是一种较为基础的分析法，它利用框图的形式将故障呈现，测量供电系统各个组成单位的可靠性，通过串联的形式，将工程图中各单元之间的关系连接起来，从而分析这些单元对于整个系统的影响，分析出可靠性。
（4）马尔可夫随机过程模型分析法。
这种模型的实际应用，通常是将其运用在具有可恢复性的系统中，而且在进行运用之前，需要保证故障发生的概率与之前的历史状态没有任何的关系，不会受到历史状态的影响。
（5）馈线分区模型分析法。
这种方法是通过将牵引供电接触网分为自动区与手动区，然后对它们进行可靠性分析，这样可以减少分析的工作量，这是因为牵引供电接触网的结构简单，组成元件之间通过串联方式连接，这有助于对其进行可靠性的研究。
三、总结
根据以上所述，可知我国目前的牵引供电接触网的可靠性仍然有待提高，这需要相关人员花费时间和精力对其展开研究，通过人们的努力，可以不断优化牵引供电接触网，有效的提高牵引供电接触网的可靠性，为城市的轨道交通提供优良的基础设施，确保城市轨道交通的安全，为我国的现代化建设作出贡献。
参考文献：
[1]张明锐，龚晓冬，李启峰. 基于故障树法的城市轨道交通牵引供电接触网可靠性分析[J]. 城市轨道交通研究， 2015， 18（3）：6-12.
[2]李亚宁. 城市轨道交通第三轨系统可靠性探析[J]. 中国科技纵横， 2013（21）：41-41.
（作者单位：苏州轨道交通集团有限公司运营分公司）。