地铁轨道交通供电系统及其安全性研究
试论城市轨道交通供电系统的供电方式
试论城市轨道交通供电系统的供电方式城市轨道交通是城市生活中不可或缺的重要组成部分。
对于城市轨道交通的供电系统,其供电方式的选择直接关系到轨道交通系统的正常运行和安全性。
本文将试论城市轨道交通供电系统的供电方式。
城市轨道交通的供电方式一般包括第三轨供电和接触网供电两种方式。
第三轨供电是通过在轨道的一侧或两侧铺设一根金属导轨,并通过与地面铺设的供电装置相接触,实现对供电系统的供电。
而接触网供电则是通过在轨道交通线路上方悬挂一根高架接触线,通过接触网与电动车辆上的接触鞋实现对供电系统的供电。
两种供电方式各有优缺点,下面将分别进行论述。
首先来看第三轨供电方式。
第三轨供电方式具有安全性高、环境影响小的特点。
由于第三轨地铁系统没有接触网,因此不会对周围环境造成视觉污染,也不会对周围建筑和植被造成损害。
第三轨供电方式的供电系统位于地下,不会受到天气的影响,可以保证地铁系统的正常运行。
但是第三轨供电方式也存在一些问题。
在车站的进出站区域,由于第三轨供电系统需要与地面铺设的供电装置相接触,容易受到外部物体的干扰,存在一定的安全隐患。
第三轨供电系统的维护和检修难度较大,一旦出现问题需要进行维修,往往会造成较大的影响。
城市轨道交通的供电方式选择应综合考虑各种因素。
对于一些要求安全性高、环境影响小的区域,可以选择第三轨供电方式;而对于一些要求施工方便、维护成本低的区域,可以选择接触网供电方式。
同时也可以根据实际情况结合两种供电方式,灵活选用。
只有在综合考虑各种因素后选择合适的供电方式,才能保证城市轨道交通系统的正常运行和安全性。
城市轨道交通供电系统新技术探讨
城市轨道交通供电系统新技术探讨城市轨道交通是现代城市中不可或缺的交通方式之一,其供电系统的稳定和高效对于保障城市交通运行至关重要。
随着科技的不断发展,城市轨道交通供电系统也在不断更新换代,采用了一些新的技术来提高供电系统的效率和可靠性。
本文将探讨一些城市轨道交通供电系统的新技术,以及其在实际应用中的优势和挑战。
一、无触点供电技术传统的城市轨道交通供电系统多采用钢轨供电的方式,这种方式存在着接触电阻大、噪音高、维护成本高等问题。
为了解决这些问题,无触点供电技术应运而生。
无触点供电技术主要是通过无线传输能量来供电,无需与列车接触,从而降低了能量损耗和设备磨损。
这种技术在城市轨道交通供电系统中的应用已经初具规模,取得了显著的效果。
无触点供电技术的优势主要体现在以下几个方面:1. 能量损耗小。
由于无触点供电不需要通过钢轨来传输电能,因此能量损耗要比传统的钢轨供电小得多。
这样不仅可以节省能源,还能降低供电成本。
2. 设备耐用性高。
无触点供电系统中的设备无需频繁接触列车,因此设备的磨损程度较小,寿命较长,减少了维护成本。
3. 环境友好。
由于无触点供电技术能减少能源消耗和减少噪音,有利于改善城市轨道交通的运行环境,减少对周边居民的影响。
尽管无触点供电技术有着诸多优势,但也面临着一些挑战。
首先是技术成熟度不够,需要在设备的可靠性和稳定性上进行更多的改进。
其次是成本较高,需要更多的投入才能实现对传统供电系统的替代。
虽然无触点供电技术有着广阔的发展前景,但还需要在技术和成本上不断完善。
二、智能化监控系统随着轨道交通供电系统的不断发展,系统的安全性和稳定性变得越来越重要。
智能化监控系统的应用成为了当前城市轨道交通供电系统的一个重要方向。
智能化监控系统主要是通过大数据和人工智能技术来实现对供电系统的智能监控和管理,从而提高供电系统的运行效率和可靠性。
智能化监控系统的优势主要有以下几点:1. 实时监控。
智能化监控系统可以对供电系统的各个节点进行实时监控,一旦发现异常情况可以及时报警,减少事故的发生几率。
地铁轨道交通供电系统及其安全性
TRANSPOWORLD 2012 No.22 (Nov)148国内地铁轨道交通线网规划概况世界上首条地下铁路系统是在1863年开通的“伦敦大都会铁路”,是为了解决当时伦敦的交通堵塞问题。
当时电力尚未普及,所以即使是地下铁路也只能用蒸汽机车。
而在我国,第一条地铁线路始建于1965年7月1日,1969年10月1日建成通车,这也使北京成为中国第一个拥有地铁的城市。
而在随后的几十年里,地铁的发展也如雨后春笋一般,在我国各地陆陆续续都建成或在建地下轨道交通系统,比如天津地铁,广州地铁,上海地铁,包括即将完工通车的武汉地铁2号线等。
目前,新编武汉市轨道交通线网从功能上分为快线和市区线两个层次,由3条市域快线和9条市区县构成,3条市域快线总厂216km,设站74座,9条市区线总长324km,设站240座,共设过江通道7条。
为了确保地铁交通轨道建设顺利推进,有必要对地铁轨道供电系统的外部供电方式、牵引供电制式、以及如何提高地铁供电系统的安全性进行深入研究,以确保地铁轨道交通顺利推进,并确保整个城市电网的安全可靠供电。
外部电源供电方式外部电源供电方式直接涉及城市电网与地铁轨道交通系统的接口问题,是地铁供电系统设计中的重要组成部分,正确选择外部电源供电方式对于地铁建设是非常重要的。
目前国内地铁采用的供电方式主要有3种类型:集中供电方式、分散供电方式和混合供电方式。
由于混合供电方式结构复杂,设备选型繁琐,并且外电源网压不同,难于调度,不便管理,所以一般不被采用。
集中式供电相比于分散式供电,在供电可靠性、供电质量、运营管理、施工难易程度及其对城市电网的影响等方面都有很大的优势,目前我国主要城市的轨道交通供电系统多采用集中式的供电方式。
从供电可靠性角度而言,采用集中供电方式时,由于主变电所进线电压等级较高,电气设备绝缘等级也相应提高;继电保护配置也较高,线路故障率相对较低;同时,主变电所与城市电网接口较少,城市其它负荷对地铁供电系统干扰较少。
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城市轨道交通供电系统是指为城市中的地铁、轻轨等轨道交通提供电力的系统。
这个供电系统的设计和技术对于轨道交通运营的安全、效率和可靠性具有重要影响。
以下是对城市轨道交通供电系统及电力技术的分析。
城市轨道交通供电系统的主要组成部分包括接触网、架空线路、变电所和地铁车辆等。
接触网是用于传输电能的装置,通过供电车辆与接触网的接触来获取所需的电能。
架空线路则用于连接接触网和变电所,将电能传输到需要的地方。
变电所则是将高压电能转变为供给轨道交通车辆使用的低压电能的设施。
城市轨道交通供电系统中的电力技术主要包括直流供电和交流供电。
直流供电是一种较为常见的供电方式,具有电压稳定、可控性强和传输损耗小等优点。
而交流供电则可以利用交流输电网的优势,实现供电设备之间的互联互通,但其传输损耗较大。
根据轨道交通对供电系统的需求和实际情况,选择适合的电力技术非常重要。
为了确保城市轨道交通供电系统的稳定和安全,需要对供电系统进行合理的规划和设计,并进行定期的维护和检修。
供电系统的规划应该考虑到轨道交通线路的长度、车辆数量和载荷等因素,以确定合适的供电容量和线路布置。
而供电系统的维护和检修工作则需要对接触网、架空线路和变电所等设备进行定期巡检、清理和维修,以确保设备的正常运行。
电力技术的发展对于城市轨道交通供电系统也产生了重要影响。
新的电力技术可以提高供电系统的效率和可靠性,降低能耗和成本。
智能化的变电所可以通过自动化管理系统实现电能的实时监测和控制,提高供电系统的运行效率和稳定性。
新的电力技术还可以提供更加环保和可持续的供电方案,例如利用可再生能源以减少对传统能源的依赖。
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一、城市轨道交通供电系统城市轨道交通供电系统通常采用第三轨供电和架空线供电两种方式,其中第三轨供电主要应用于地铁系统,而架空线供电则主要应用于轻轨、有轨电车等系统。
无论是第三轨供电还是架空线供电,其基本构成和组成原理大致相同,即由电源、供电装置、接触网或第三轨、车辆等组成。
1. 供电方式第三轨供电是指在轨道旁边或轨道中间铺设一根金属轨,通过轨道供电装置向车辆提供电能。
相比于架空线供电,第三轨供电的优势在于无须建设高架架空线路,不会影响城市景观,但其缺点在于安全性较差、受环境影响大等。
而架空线供电则是指在路轨上方悬挂一根或多根电力导线,通过接触网将电能传输给车辆。
架空线供电的优势在于供电安全性高、可靠性强,但其缺点在于对城市景观影响大、对环境要求高等。
2. 供电装置城市轨道交通供电系统的供电装置通常包括变电设备、开闭所、接触网或第三轨等部分。
变电设备主要用于将城市电网供电的高压交流电转换为适合交通车辆使用的低压直流电,以及对供电系统进行监控和保护。
开闭所则用于控制供电系统的通断,保障其安全、稳定地运行。
接触网或第三轨则用于向行驶中的车辆提供电能。
这些供电装置的设计和运行状态对城市轨道交通系统的安全性和可靠性具有重要影响。
3. 车辆城市轨道交通车辆是供电系统的终端使用者,其接受并利用供电系统提供的电能。
车辆的设计和制造质量,电力系统以及电气设备的性能表现等都与城市轨道交通供电系统的安全、稳定运行密切相关。
二、电力技术城市轨道交通供电系统的高效、稳定运行需要电力技术的支撑,在此我们将从电源技术、供电技术和电力质量技术三个方面对相关技术进行分析。
1. 电源技术城市轨道交通供电系统的电源一般来自城市电网,而城市电网的电能来源多种多样,包括火电、水电、风电、光伏发电等。
电源技术的发展趋势主要包括提高电能利用率、降低对环境的影响、提高系统的可靠性和稳定性等。
还需要考虑城市电网与城市轨道交通供电系统之间的匹配性和互动性,以保障城市轨道交通供电系统能够获得高质量的电能供应。
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】本文通过对城市轨道交通供电系统及电力技术的分析,探讨了其在城市轨道交通发展中的重要性和作用。
首先介绍了城市轨道交通的现状和研究背景,然后详细描述了城市轨道交通供电系统的组成与作用,以及现有的电力技术应用情况。
接着分析了供电系统存在的问题与挑战,并探讨了电力技术在城市轨道交通中的应用前景。
最后对城市轨道交通供电系统及电力技术的未来发展趋势和对城市轨道交通可持续发展的影响进行了总结和展望。
通过本文的研究,可以为城市轨道交通领域的发展提供技术支持和决策参考,推动城市轨道交通的可持续发展。
【关键词】城市轨道交通、供电系统、电力技术、发展现状、问题、挑战、应用、发展趋势、未来方向、可持续发展1. 引言1.1 城市轨道交通供电系统及电力技术分析的重要性城市轨道交通供电系统及电力技术分析的重要性在城市轨道交通系统中,供电系统是不可或缺的重要组成部分。
供电系统的稳定性和效率直接影响到城市轨道交通的正常运行和安全性。
通过对城市轨道交通供电系统及电力技术的分析,可以更好地了解这些系统的结构和运行机理,帮助运营管理者更好地指导和监控城市轨道交通系统的运行。
通过对电力技术的分析和研究,可以不断提高城市轨道交通系统的能效和可靠性,降低能源消耗和运营成本,促进城市轨道交通系统的可持续发展。
深入研究城市轨道交通供电系统及电力技术,对于提升城市轨道交通系统的运行效率、改善城市交通运输环境,具有非常重要的意义。
1.2 城市轨道交通发展现状随着城市化进程的加快和交通需求的增长,城市轨道交通系统在各大城市中扮演着越来越重要的角色。
目前,世界各地的城市都在积极建设和完善城市轨道交通网络,以提高城市交通效率,缓解交通拥堵,改善环境质量。
在中国,城市轨道交通的发展也取得了明显的成就。
据统计,截至2020年底,全国共有40个城市拥有城市轨道交通系统,运营里程超过8000公里,成为世界上轨道交通发展最快的国家之一。
城市轨道交通供电系统城市轨道交通概论
城市轨道交通供电系统城市轨道交通概论城市轨道交通供电系统是指为城市轨道交通(如地铁、轻轨等)提供电力的系统。
它是城市轨道交通运营的重要组成部分,直接关系到城市轨道交通的安全、稳定和高效运行。
城市轨道交通供电系统主要包括供电系统结构、供电方式、供电设备和供电管理等几个方面。
首先,城市轨道交通供电系统的结构主要分为集中式供电和分布式供电两种形式。
集中式供电是指将电力从电网供应给城市轨道交通线路,通过变电所进行电能转换和配电。
分布式供电是指将电力直接供应给城市轨道交通线路,不通过变电所进行中间转换。
其次,城市轨道交通供电系统的供电方式主要有直流供电和交流供电两种形式。
直流供电是将电力以直流形式供应给城市轨道交通线路,其中常见的有三轨供电和四轨供电两种形式。
交流供电是将电力以交流形式供应给城市轨道交通线路,其中常见的有接触网供电和无接触网供电两种形式。
再次,城市轨道交通供电系统的供电设备包括变电所、牵引变压器、接触网或四轨导线和车辆供电设备等。
变电所是供电系统的核心设备,负责将电力从电网转换成适合轨道交通运营的电能。
牵引变压器则将变电所输出的电能转换成适合轨道交通车辆牵引的电能。
接触网或四轨导线是将电能从供电系统传输到运行线路上的设备,通过接触网或四轨导线与车辆上的集电装置接触,实现车辆的供电。
车辆供电设备则是车辆上的设备,负责将来自接触网或四轨导线的电能传输到车辆的牵引装置。
最后,城市轨道交通供电系统的供电管理是保障系统正常运行的重要环节。
供电管理包括供电调度、供电维护、供电检修和故障处理等多个方面。
供电调度负责根据运行情况合理调配供电能力,确保供电系统能满足轨道交通的需求。
供电维护负责对供电设备进行定期维护,确保设备的正常运行和使用寿命。
供电检修则是对供电设备进行故障排除和修复,及时处理供电系统的故障。
故障处理则是在供电系统故障发生时,采取相应措施,保障城市轨道交通的正常运行。
综上所述,城市轨道交通供电系统是为城市轨道交通提供电力的系统,它的结构、方式、设备和管理等方面都对轨道交通的运行质量和效率有着重要影响。
地铁轨道交通供电系统及其安全性分析
替代 原 先 的直 流 电动机 。 在 城 市轨 道交 通 中采 用 交 流变 频调 速 异 步 1内地 铁 轨道 交通 线 网规划 概 况 根 据 世界 上 地铁 轨 道 的建 成 情况 进 行 分 析 , 基本 都 是 为 了解 决 牵 引 电动 机 是 一 项新 技 术 , 也 是 牵 引 动 力 的发 展 方 向 , 具 有 非 常 广 交 通拥 堵 问题 而 建 的 。世界 上 的第 一条 地 铁 建成 时 , 使 用 的还 是 蒸 阔 的发 展前 景 。 汽式机车 , 因为电力尚未普及 , 在 中国北京的第一条地铁建成投运 4 提高 地铁 供 电 系统 安全 性 方法 以后 , 在随后的时间里 , 中国的各个城市都在积极 的建设地铁 , 为了 4 . 1地铁 轨 道 电调 与 市 ( 地) 调 的协调 。在对 地 铁轨 道 的 电调 进 有效的提高城市的交通运输 能力 , 以适应城市 的发展需求 。在如今 行 管理 的过 程 中 ,还 应该 合 理 的 协调 好 和 城市 电 网的 电力 调 度 , 只 的地铁 交 通运 行 方 面 ,供 电 系统 是 保证 地 铁 稳定 运 行 的基 础 前 提 , 有实现二者的平衡发展 , 才能保证地铁的安全运行 。牵引供 电系统 对于地铁的稳定运行具有重要 的意义。 所以应该对供电系统的安全 的运行状况比较复杂 , 对地铁进行 的供电管理 中都是 由电力监控系 性 以及可靠性不断的研究 , 以确保地铁的正常稳定运行 。 统来完成的。 因为在地铁供电系统的主变电所中是 由两个系统的接 2外 部 电源 供 电方 式 口组成 的 , 所 以在 对 其运 行管 理 方 面 , 也 要 从两 个 方 面人 手 。 应该 充 如果 地 铁 轨道 采用 外 部 电源 供 电 的方 式 , 那 么 和 城市 的电 网建 分 的保 证 电调 与 市调 的稳 定运 行 , 才 能 够 为地 铁 的稳 定 运 行 提供 基 设 有 重要 的联 系 , 需 要 在城 市 电 网与地 铁 轨道 交 通 系 统之 间进 行接 础 的保 障 。 口处 理 , 对 于供 电系 统 的 稳定 运 行 具 有 重要 的意 义 , 是供 电 系 统 中 4 . 2完备的供 电系统安全管理制度 。规范完备 的供电系统安全 的重要组成部分, 所 以在选择外部电源供 电的过程 中, 要谨慎对待 。 管 理 制度 是 实现 地铁 运 营安 全 的基 础 。 目前 从 保 障我 国地铁 安 全运 急需 建 立 地 铁 灾 害应 急 处 理 制 度 、 地铁 设 施 设 在 现 阶段 我 国地铁 的供 电方 式 中 , 主要 有 三 种类 型 : 集 中供 电 、 分散 营 的实 际 情 况来 看 , 供 电 以及混 合 供 电 。在这 三 种方 式 中 , 因为 混合 供 电的结 构 比较 复 备 日常安 全 维护 制 度 、 地 铁 紧 急状 况 定 期 演练 机 制 及 国 民地 铁供 电 杂, 其中的运行设备比较繁琐 , 并且在 网压方 面有不同的需求 , 在调 系统 安全 教 育计 划 。 度 以及 管理 方 面非 常 不便 , 所 以一般 不会 采 用 。 4 . 3完备 的供 电系统检测系统 、 安全装置 、 消防设施和信息传输 在 选 择 供 电方 式 时 , 应 该 综 合 多 方 面 因 素来 考 虑 , 从 地 铁 运 行 系统 地铁 供 电系统 也要 严 格 贯彻 “ 安全 第 一 , 预防为主” 的方 针 。对 的可靠性以及对城市 电网的影响等全面考虑, 选择综合质量高 的供 于 内和 线路 情况 进 行 实时 检 测就 是 一 项重 要 手 段 , 在 牵 引变 电 所 内 电 方式 对地 铁 的 稳定 运 行有 重 要 的影 响 。 在 三 种供 电方 式 中进 行 比 安装 摄像 头 , 可 以检 测 到 任何 牵 引 变 电所 故 障 情况 。地铁 供 电系 统 较 分析 , 对 于供 电的 可靠 性 、 供 电 质量 和 效 率 、 对 电 网 的管 理 以及 施 安全 装 置 一 般 包 括所 内报 警 按 钮 、 智 能 烟感 探 头 、 紧 急 照 明 和通 风 工程度来讲 , 集中供 电都具有很大的优势 , 所以在现 阶段我 国的地 系统 。消防设施包括灭火器、 自动水喷淋装置和排烟装置等。 铁 供 电 系统 中基 本 上 都 采用 集 中供 电 。其 主要 优 势 表 现如 下 : a 、 在 当发生爆炸 、 火宅 、 毒气时 , 第一时间掌握现场情况尤为重要 。 集 中供 电 系 统 中 , 由于进 线 的 电压 较 高 , 所 以对 电气 设 备 的绝 缘 性 应 急 时应 备 有 4个 渠道 : ( 1 ) F A S 火 宅 自动 报 警 系统 ; ( 2 )无 线 电 通 有很高的要求 , 继电保护装置的配置也就有所提升 , 这样一来 , 电气 讯 ; ( 3 ) 有线电通讯 ; ( 4 ) 站台内的 C C T V视频传输系统。 设备发生故 障的几率有所下降 , 提高了供 电系统 的可靠性 ; b 、 因为 4 . 4对供 电系统设备设施的 E t 常维护。保持地铁供 电系统长周 地 铁交 通 的 供 电系 统需 要 和城 市 的供 电 网进 行 连接 , 所 以互 相 之 间 期 的 正常 运 行 , 要 求 对 各类 设 施 设 备 及 时 维 护保 养 , 以减 少 随 即 故 会 有 干扰 的存 在 , 但 是集 中供 电会 减 少 主 变 电所 和城 市 电网 之 间 的 障 的影 响 。 从 防灾 、 抗 灾 的角度 来 讲 , 日常安 全维 护 制度 还 要 确保 牵 接 口 ,所 以城 市 中的 电 网运行 负 荷 对 于地 铁 的供 电系 统影 响较 小 , 引 变 电所 内设 备 的完 备性 , 灭 火装 置 的 充分 性 及可 用性 。 参 考 文献 提 高 供 电的 可靠 性 ; c 、 在 供 电 系统 发 生 故 障 的情 况 下 , 如 果 一 座 主 变 电所 无 法 运行 , 那 么 可 以启 动 另 外 一 座 主变 电所 , 为地 铁 的运 行 f 1 1 李寒 生 . 城 市轨 道 交通供 电 系统 综合 分 析及 其 建 设 运 营模 式探 索 提供电源, 保 证 了地 铁 的稳 定 运 行 。 [ J J . 铁 道 标 准设 计 , 2 0 1 3 — 0 5 — 2 0 . 采 用分 散 的供 电 方 式 中 , 主 要 是在 城 市 电 网 中 , 向 开 闭所 中 引 『 2 1 高毅 , 熊列彬 , 史华 伟 , 郑岗. 城 市 轨 道 交 通供 电 系统 光 纤纵 差保 入 两 条 独立 的 电源 ,这 种 方 式在 表 面 上看 是 非 常 可靠 并 且稳 定 的 , 护 判 据仿 真研 究 山 东电 力高 等专 科 学校 学报 , 2 0 1 0 — 0 9 — 1 5 . 但 是 在 实际 运行 中却会 受 到 城市 运行 电网 的影 响 。 因为 城市 电网 中 『 3 1 周福林 , 李群湛, 刘炜 , 智慧. 城市轨道交通供 电 系统仿 真软件 开 的用 户 基本 都 是 采 用 的 1 0 k v 接 入 系统 ,而 每个 用 户在 运 行 中所产 发 研 究[ J ] _ 城 市轨道 交通研 究 , 2 0 0 7 — 0 5 — 1 5 . 生 的负 荷是 不 同 的 , 所 以产生 的影 响也 就不 同 。 1 0 k v 电 网在 运 行 中 是 处 于继 电保 护 的 中末 端 , 所 以说 在 地 铁 供 电 系统 运 行 中 , 难 免会 受 到用 户 的干 扰 , 从 而影 响到 地 铁供 电系统 的 可靠 性 。 3牵 引 供 电 系统 的制 式 牵 引供 电制 式 是 指 轨 道 交 通 的供 电系 统 向电 动 车 组 或 电 力 机 车供 电所采用的电流制式 、 电压等级和供 电方式。一个地区的轨道 交 通 牵 引供 电制 式 , 影 响到 整 个 线 网 的供 电设 施 和 车辆 配 置 、 城 市 景观 、 居 民出行的方便 、 城市轨道交通工程建设 的投资和效益等多 方面, 具 有 重要 的社会 意 义 和经 济 意义 。 城 市 轨 道 交 通 和地 铁 的牵 引供 电 系统 通 常 均 采 用 较 低 电压 的 直 流 供 电制 式 , 主要 原 因是 : ( 1 ) 由 于直 流 制 供 电 无 电抗 压 降 , 因 而 比交流 制 供 电 的 电压 损 失 小 ; ( 2 ) 电网 的供 电范 围 、 电动 车 辆 的功 率 都不大, 均不需太高 的供电电压 ; ( 3 ) 城市轨道交通和地铁的供 电路 线 都处 在 城 市建 筑群 之 间 , 供 电 电压 不宜 过 高 , 以确 保安 全 。 基 于上 述原 因 ,世 界 各 国城 市 轨道 交 通 的供 电 电压 均 在 5 5 0 ~ 1 5 5 0 V之 间 , 我 国 国标 亦规 定 为 7 5 0 V和 1 5 0 0 V, 不 推荐 6 0 0 V电 压等 级 。 近年来 , �
城市轨道交通供电系统
城市轨道交通供电系统概述城市轨道交通供电系统是城市轨道交通运营的重要基础设施之一。
它负责为城市的地铁、轻轨等轨道交通提供稳定可靠的电力供应。
供电系统的设计与运营对于轨道交通系统的正常运行和乘客的出行安全至关重要。
本文将重点介绍城市轨道交通供电系统的组成和原理、供电方式以及相关设备和技术等内容。
组成和原理城市轨道交通供电系统主要由以下几个组成部分组成:电源系统是城市轨道交通供电系统的核心组成部分,负责为整个供电系统提供稳定的电力。
常见的电源系统包括接触网供电系统和第三轨供电系统。
•接触网供电系统:通过架设在轨道上方的接触网,通过配电设备提供电力给列车供电。
•第三轨供电系统:在轨道的一侧或两侧铺设一根导电轨,列车通过集电装置与导电轨接触,实现电能传递。
2. 配电系统配电系统负责将电源系统提供的电能,在整个轨道交通线路上进行合理分配。
配电系统通常包括变电站、变压器、开关设备等,在供电过程中起到调节电能和保护设备的作用。
线路系统是城市轨道交通供电系统的输电线路,包括主干线、支线和馈电线等。
这些线路通过导线将电能输送到不同的供电区域,确保整个供电系统的稳定性和可靠性。
4. 集电装置集电装置是连接列车和供电系统的关键设备,由于列车在运行过程中需要实时获得电力供应,因此集电装置可以通过与接触网或第三轨建立导电接触来获取电能,并将其传送到列车的牵引设备中。
供电方式根据城市轨道交通供电系统的不同设计和实际情况,可以有以下几种常见的供电方式:1.直供直流供电方式(常用于地铁):以直流电方式供电,电压较高,通常为600V、750V或1500V,通过第三轨或接触网提供电能。
2.直供交流供电方式(常用于轻轨):以交流电方式供电,电压较低,通常为380V或750V,通过接触网提供电能。
3.高速铁路供电方式:通常使用交流电方式供电,电压较高,通常为25kV,通过接触网提供电能。
相关设备和技术城市轨道交通供电系统涉及到的设备和技术非常多样化,其中一些关键的设备和技术包括:•变电站:用于将电网的高压电能转换为供电系统所需的低压电能。
地铁供电系统可靠性和安全性分析方法
地铁供电系统可靠性和安全性分析方法摘要:地铁供电系统的可靠性和安全性是确保地铁运营的重要因素。
通过对供电系统进行可靠性和安全性分析,可以评估潜在风险并制定相应的措施来提高系统的可靠性和安全性。
本文将介绍地铁供电系统可靠性和安全性分析的方法和步骤。
关键词:供电系统;可靠性;安全性;分析方法地铁供电系统作为城市轨道交通的核心组成部分,对于保障地铁运营的高效和安全至关重要。
地铁供电系统的可靠性和安全性直接影响乘客出行体验和人身安全。
因此,对地铁供电系统进行全面的可靠性和安全性分析至关重要。
一、地铁供电系统可靠性和安全性分析的重要性第一,保障乘客安全:地铁是大量人群出行的主要交通方式之一,保障地铁供电系统的可靠性和安全性可以预防潜在的故障和事故,有效避免乘客的伤亡和财产损失。
第二,维持运营正常:地铁供电系统的故障或事故可能会导致列车服务中断、晚点等问题,给乘客带来不便,甚至引发运营混乱。
通过可靠性分析,可以及早识别潜在故障模式,并采取相应措施,确保地铁运营的正常进行。
第三,提高系统可靠性:可靠性分析帮助识别并解决潜在的供电系统故障源,优化系统设计和维护策略。
通过改进和提升供电系统的可靠性,可以减少故障次数和持续时间,并降低服务中断和维修成本。
第四,预防事故发生:通过安全性分析,可以识别潜在的安全隐患和风险因素,并采取适当的控制措施来预防事故发生。
这包括建立完善的安全规程、加强设备维护和检修、提供员工培训等。
第五,符合法律法规和标准:地铁供电系统必须符合相关的法律法规和行业标准,以确保安全运行和乘客权益保障。
可靠性和安全性分析可以帮助验证系统是否符合要求,并提供必要的改进措施[1]。
二、影响地铁供电系统可靠性和安全性的因素(1)电力设备故障:电力设备故障是导致地铁供电系统故障的主要原因之一,如变压器故障、开关设备故障等。
(2)电力线路问题:电力线路的老化、断裂、短路等问题会影响到供电系统的正常运行。
(3)外界环境因素:自然灾害如台风、地震、洪水等可能对地铁供电系统造成严重影响,例如损坏设备、断开电力线路等。
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随着城市发展和人口增长,城市交通问题日益突出。
轨道交通作为城市公共交通的重要组成部分,对于缓解城市交通拥堵、改善环境质量、提高出行效率具有重要意义。
而轨道交通供电系统和电力技术是确保轨道交通安全、高效运行的关键。
本文将从城市轨道交通供电系统和电力技术的角度进行分析,探讨其在城市轨道交通发展中的重要作用和发展趋势。
一、城市轨道交通供电系统概述城市轨道交通供电系统是指为城市地铁、轻轨、有轨电车等轨道交通提供电力的系统,主要包括牵引供电系统和辅助供电系统两部分。
1. 牵引供电系统牵引供电系统是为轨道交通列车提供牵引电力的系统,一般采用直流750V或交流1500V/3000V供电。
其主要包括接触网、供电设备、牵引变流器等组成部分。
接触网是牵引供电系统的核心,通过接触网与列车上的受电弓实现电能传输,为列车提供所需的牵引电力。
供电设备一般包括变电所、配电设备等,用于将电能从电网输送至接触网。
牵引变流器则是将接触网提供的直流或交流电能转换为适合列车牵引用的电能。
二、城市轨道交通电力技术分析城市轨道交通电力技术是保障轨道交通设备安全、高效运行的关键。
随着城市轨道交通的快速发展,相关电力技术也在不断创新和完善,主要体现在以下几个方面。
牵引电力技术是影响轨道交通列车动力性能和运行效率的关键技术。
传统的牵引电力技术主要包括直流牵引和交流牵引两种。
在直流牵引技术中,采用直流电机驱动列车运行,具有良好的启动和加速性能,适用于地铁等短途快速运行的轨道交通系统;在交流牵引技术中,采用交流感应电动机或交流同步电动机驱动列车运行,具有较大的功率范围和较高的效率,适用于城市轨道交通系统中的长途高速运行。
随着磁悬浮技术的不断进步,利用磁悬浮技术实现牵引动力已成为轨道交通发展的新趋势,具有运行速度快、噪音低、能耗低等优势。
供电系统技术是保障轨道交通列车牵引供电的关键技术。
随着轨道交通系统的不断完善和扩建,其供电方式也在不断创新和优化。
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
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城市轨道交通供电系统是城市轨道交通运行的重要组成部分,它主要由电源系统、接触网系统、牵引系统和供电监控系统等组成。
电源系统提供轨道交通系统的电能,接触网系统将电能传输给列车,牵引系统将电能转化为机械能驱动列车运行,而供电监控系统则对整个供电系统进行实时监控和管理。
城市轨道交通的电源系统一般采用交流供电方式,具有高稳定性、节能性和环保性等优点。
现代城市轨道交通中常采用的供电方式有三种:直接供电方式、间接供电方式和混合供电方式。
直接供电方式即通过接触网直接将电能传输给列车,优点是传输损耗小,但需要大量的铺设接触网设备;间接供电方式则通过地下第三轨系统将电能传输给列车,具有构造简单、传输效率高的特点;混合供电方式则将两种方式结合使用,可以充分利用两种方式的优势。
还可以利用能量回馈技术,将列车制动过程中产生的能量回馈到电网中,以提高能源利用效率。
城市轨道交通的接触网系统主要由接触线、刚性悬挂装置和隔离开关等组成。
接触线一般采用架空的高强度导线,通过悬挂装置固定在桥梁、隧道或架空支架上,以保持与列车接触并传输电能。
隔离开关用于将接触网系统与电网分开,以进行维修、检修和事故处理等工作。
城市轨道交通的牵引系统一般使用交流或直流电机作为动力源,通过变频器或逆变器将电能转化为适合列车运行的电能,并通过齿轮传动等方式驱动列车运行。
牵引系统的选择与供电方式和车辆类型有关,一般采用交直流复合式驱动系统,以兼顾不同供电方式的要求。
供电监控系统主要用于对城市轨道交通的供电设备和线路进行监控和管理。
通过监控设备和软件系统,可以实时掌握供电设备的运行状态、电能消耗情况以及供电负荷等信息,以提前预防故障并进行及时处理。
供电监控系统还可以对供电设备进行远程控制,提高供电系统的运行效率和安全性。
城市轨道交通供电系统及电力技术的发展和应用,为城市轨道交通的安全、高效运行提供了可靠的保障。
随着技术的不断进步,城市轨道交通供电系统将继续改进和完善,以适应城市轨道交通的快速发展和不断变化的需求。
地铁供电系统安全可靠性分析
地铁供电系统安全可靠性分析摘要:地铁供电主要分集中供电、分散供电和混合供电三种,每个地区的供电模式有所不同。
本文主要对地铁供电系统安全可靠性影响因素进行分析,并提出若干建议。
关键词:地铁供电;影响因素;安全可靠一、地铁供电系统的主要方式除了当地的核心电网为其供电之外,地铁供电还必须依托于整个电网,从而保证对电力的需求。
建立电力网,合理分配电力供应,使电力系统的电压强度高于常规电力系统;通过配置特殊的变压器,使电压保持在合理的区间,再通过电力网将电力传输至牵引变电所、降压变电站。
目前,国内地铁供电的主要形式是集中式供电、分散供电、混合式供电。
(一)集中式供电集中供电是指对地铁变电站用电进行科学配置,具体表现为:根据线路长度和用电量的差别,在地铁线路上设置变电站,划分地铁线路的数量和位置。
地铁变电站必须有两个电源,以保证它们的独立,然后以集中的方式为地铁的运行和牵引提供电力。
例如武汉三号线地铁供电方式采用集中供电,通往该线的总牵引电力变电站设在建设大道和黄浦大街交汇处的赵家条中。
例如,上海地铁二号线和珍珠线大多采用集中供电。
从计费角度来看,集中供电相对方便,变电站供电设备维护相对简单。
它为员工调度和管理提供了方便的支持,具有一定的可靠性。
但是,从建设和投资的角度来看,集中供电成本很大,在使用过程中,需要综合考虑该地区的实际情况,动态调整建设过程。
(二)分散式供电分散式电力系统是以城区电网地区变电站为主要的能量源,在轨道上设置降压站和牵引变电站,无需专门的变电站进行分配。
分布式供电可以有效的利用城市中心电网的资源,但是要求变电站具备两个电源,并在轨道上提供电力。
严格来讲,这种供电模式对区域内的城市电网有很高的要求,而且要满足地铁的需求。
以北京市3号线和沈阳地铁为例,均为分布式电源。
由于采用这种方法,城市电网会受到其它地区的电网的影响,从而导致供电的不稳定、不充分,从而导致供电的可靠性不高。
需要根据区域电网的分布和周边电网的分布情况来确定。
浅谈地铁供电系统可靠性和安全性
浅谈地铁供电系统可靠性和安全性摘要:近年来,随着我国经济社会的不断发展,人们可选择的出行方式也变得越来越多,尤其是地铁在人们的日常生活以及工作中提供了极大的便利之处,为此必须要确保地铁的安全、平稳运行。
本文主要从影响地铁供电系统安全性和可靠性的因素以及相应的方法方面进行了重点阐述。
关键词:地铁;供电系统;可靠性;安全性1 前言在我国城市化进程不断发展的今天,与人们密切相关的城市交通建设受到了人们的普遍关注。
目前很多城市都开始大力发展地下轨道交通,而城市轨道交通的正常运行在很大程度上受到了地铁供电可靠性和安全性的影响,因此要想保障其正常运行,就必须要认真的研究地铁供电可靠性和安全性的分析方法。
2 地铁供电系统的组成地铁供电系统主要包括外部电源、主变电所、牵引供电系统、动力照明供电系统、杂散电流腐蚀防护系统以及电力监控系统。
其中外部电源的电力是由主干电网提供的,其可以保障城市的日常用电。
主变电所是地铁供电系统的电压处理结构,其接收到的实际电压通常较高,通过环网系统将电能传输到牵引以及降压变电所。
动力照明供电系统的主要功能是为车站以及其它设备提供电能。
杂散电流腐蚀防护系统的主要功能是减少结构钢筋的腐蚀程度,监护腐蚀电流。
电力监控系统可以有效监督每一环节的供电情况,保障地铁供电系统的安全。
3 地铁供电系统可靠性和安全性重要性分析地铁系统本身客流量非常大,属于一种高密度的交通运输方式,对供电系统的稳定性提出了严格的要求。
地铁供电系统在运行过程中要最大程度保证其有效性,如果供电系统产生故障不仅会造成地铁运行效率下降,也会给人们的出行带来极大困扰,严重情况下甚至会导致地铁运行中断,进一步增加城市交通运输压力。
由此可见,充分保证地铁供电系统运行的可靠性和安全性,能够为地铁系统的正常运行提供基本保障,对整个地铁交通运输具有极其重要意义。
因此,在地铁系统运行过程中必须要对供电系统可靠性及安全性进行深入研究,及时查找出整个供电系统中的薄弱环节,并采取有效措施进行解决,以此来有效提升地铁供电系统运行的可靠性和安全性,将地铁系统供电故障概率控制在最低程度。
城市轨道交通供电系统的设计与优化
城市轨道交通供电系统的设计与优化随着城市化进程的加速,城市交通问题已成为摆在人们面前的一大难题。
城市轨道交通作为一种高效、环保的交通方式,被越来越多的城市所采用。
然而,城市轨道交通供电系统的设计与优化却是一个重要但经常被忽视的方面。
本文将探讨城市轨道交通供电系统的设计与优化,以提高城市轨道交通的运营效率。
一、城市轨道交通供电系统的基本原理城市轨道交通供电系统是指为列车提供动力和运行所需电能的系统。
其主要由集电装置、供电设备、接触网等组成。
其中,集电装置是实现列车与供电系统之间传输电能的关键部分。
供电设备包括逆变器、变压器等,用于将电网提供的交流电能转化为适应列车需求的直流电能。
接触网则是供电系统与列车之间的连接纽带,通过接触网上的导线将电能传输到集电装置上。
二、城市轨道交通供电系统的设计原则城市轨道交通供电系统的设计应考虑以下几个原则:1. 安全性原则:供电系统必须具备安全可靠的特性,能够确保列车正常运行,同时防止电力事故的发生。
2. 经济性原则:供电系统的设计应尽可能减少能耗,提高电能利用效率,降低运营成本。
3. 环境友好原则:供电系统设计应减少对环境的污染和破坏,并充分考虑可再生能源的利用。
三、城市轨道交通供电系统的优化策略为了提高城市轨道交通供电系统的效率,以下是一些优化策略的介绍:1. 高效能源利用:通过引入可再生能源如风能、太阳能等,以及能源储存技术,减少对传统能源的依赖,提高供电系统的能源利用效率。
2. 寻找最佳供电位置:通过研究交通流量、列车运行速度等因素,确定最佳的供电位置,以减少供电系统的投入,降低能源消耗。
3. 优化电力传输线路:通过优化电力传输线路的设计,减少电阻、减小输电损耗,提高供电系统的效率。
4. 智能化管理:采用现代化技术,如物联网、人工智能等,实现对供电系统的智能化管理,提高运维效率,降低事故发生率。
四、案例分析:北京地铁供电系统优化以北京地铁供电系统为例,介绍其中的优化策略。
城市轨道交通系统安全性分析
城市轨道交通系统安全性分析城市轨道交通系统是现代都市交通体系中重要的一部分,为数以百万计的市民提供着高效、安全、便捷的出行服务。
然而,长时间以来,城市轨道交通系统的安全问题一直备受关注。
因此,对城市轨道交通系统的安全性进行深入的分析和探讨,具有重要的现实意义和实践指导意义。
一、城市轨道交通系统的安全性现状城市轨道交通系统的安全性包括车站安全、列车安全、信号安全、通道安全、水电气安全等多个方面。
近年来,由于个别事故的发生,人们对城市轨道交通系统的安全性存在着普遍的担忧。
以北京地铁为例,在2011年到2013年期间,北京地铁发生了多起安全事故。
其中,2011年4月26日12号线车站因列车门故障而导致的地铁旅客拥挤踩踏事件,造成了21人死亡、26人受伤的悲剧。
2012年12月30日,在北京地铁亦庄线双合站附近,1名男性旅客因未注意站台边缘而掉入轨道,身亡。
2013年5月25日晚,北京地铁5号线因门系统故障,车站短暂紧急停车,列车上的旅客逃生时出现人员受挤等情况。
上述案例充分表明,城市轨道交通系统安全性问题存在,须予以重视。
二、城市轨道交通系统的安全性问题原因首先,城市轨道交通系统的建设规模不断扩大,车站数量、车辆数量、运营里程等均呈现逐步增长的趋势。
虽然扩建和升级城市轨道交通系统有利于缓解城市交通拥堵和解决环境污染问题,但同时也带来了新的安全风险。
其次,管理和运营方面的问题也是导致城市轨道交通安全事故的重要原因之一。
在城市轨道交通的规划、建设、运营过程中,往往存在监管机制不完善、规章制度不严格以及财政资金的不足等问题。
管理和运营科学、规范的城市轨道交通系统,才能有效保障乘客的安全。
此外,城市轨道交通系统的技术设备、维护、保养等也是对安全性存在威胁的因素。
因此,必须要采用高效、科学的技术手段,及时更新城市轨道交通系统的技术装备,以确保城市轨道交通系统的安全性。
三、城市轨道交通系统的安全性保障措施为保障城市轨道交通系统的安全性,必须加强管理和运营方面的规范化建设,完善相关的管理机制和规章制度,提高管理和运营人员的业务素质,加强安全生产教育和宣传培训。
地铁供电系统可靠性和安全性分析方法研究
地铁供电系统可靠性和安全性分析方法研究摘要:随着社会的迅速发展,经济的不断提高,地铁渐渐地走进了人们的生活,为人们的出行提供了便利。
地铁在城市的发展和人们日常的生活中发挥了巨大的作用,而维持地铁运行所需要的电能是由地铁供电系统提供的,地铁供电系统是否可以安全可靠运行直接影响到地铁的安全运行和稳定运营。
地铁的供电一旦出现故障,不但会导致城市轨道交通运输的瘫痪,甚至可能危及乘客的生命安全。
文章简单介绍了地铁供电系统的结构及影响其可靠性和安全性的相关因素,提出了在一定的经济条件下,提高地铁供电系统的可靠性和安全性的方法措施。
关键词:地铁供电系统;可靠性;安全性;轨道交通;供电设备;模糊综合评判法中图分类号:u231 文献标识码:a 文章编号:1009-2374(2013)01-0072-031 概述社会在不断地进步,城市规模在不断扩大,人口密度迅速增加,人们对地铁的需求也不断增加,从而对地铁可靠性、安全性的要求也越来越高。
地铁供电系统的安全可靠运行,对地铁列车的安全可靠运行起着至关重要的作用。
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。
2 地铁供电系统的内容给地铁提供车辆动力与供电设备电能的称为地铁的供电系统,主要分为两个部分:一部分是高压供电系统,一般情况下是由集中式、分散式以及混合式三种供电方法组成;另一部分是地铁内部的供电系统,一般情况下由照明供电系统以及牵引供电系统构成,需要提供车站和区间各类照明、扶梯、风机、等动力机械设备电源。
而牵引供电系统选用的是通过牵引变电所把三相高压交流电转换成能够直接作为车辆动力能源的低压直流电。
3 地铁供电系统可靠性和安全性分析的地位由于地铁运营有着高密度和客流量大的特点,供电系统应该尽量避免供电设备和系统的失效,一旦地铁供电系统发生故障或者事故,有可能会造成运营中断,会给国民经济与社会发展带来十分重大的损失。
然而由于供电因素而导致地铁发生事故的情况常常发生,所以地铁供电系统的可靠性与安全性对保证地铁正常运行有着十分重要的意义。
南京地铁供电系统和优化安全性措施
浅谈南京地铁供电系统和优化安全性措施摘要:地铁供电系统是城市轨道交通系统中最为重要的基础能源设施,其功能是为轨道交通系统中的电力车辆供电,确保轨道交通列车车辆的正常运行,作者结合多年来工作的经验主要简述了南京地铁的高压供电系统和电力监控系统,并为提高地铁供电系统安全方面提高了一些建议,仅供参考。
关键词:地铁,供电系统,安全性措施1.南京地铁供电中心简介供电中心负责南京地铁电力系统的运行维护触网、电力监控三个专业。
地铁供电系统采用集中110kv-35kv两级电压供电方式,分别由两座110/35kv主变电站向地铁ac35kv/dc1500v牵引变电所及35/0.4kv降压变电所供电。
南京地铁一号线共有六个供电分区,二号线有八个供电分区。
①高压供电:2座主变电站从城市电网引入110kv两路独立进线电源向地铁供电;通过牵引变压器和整流装置将35kv进线电源降压整流为1500v直流电源,再由直流馈线送到接触网上,供电动列车用电。
②接触网: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。
③scada电力监控:电力监控系统实施对整个供电系统的数据采集、实时监视和安全控制功能的运行及维修调度管理。
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。
一旦供电系统发生故障,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,探讨其供电系统安全措施是极其有意义的。
2.南京地铁供电系统概括2.1高压供电系统分析一般地,城市电网对城市轨道交通进行供电的方式有三种:集中式供电、分散式供电和混合式供电。
2.1.1集中供电方式沿城市轨道交通线路,根据用电量和线路的长短,建设城市轨道交通专用主变电所。
城市轨道交通供电系统新技术探讨
城市轨道交通供电系统新技术探讨城市轨道交通供电系统是城市轨道交通的重要组成部分,对城市的运输效率和乘客出行体验具有重要影响。
为了提高城市轨道交通供电系统的稳定性、安全性和效率,不断探索和应用新的技术是十分必要的。
一、直流供电系统直流供电系统是目前城市轨道交通供电系统最常用的形式。
它通过架空网对轨道交通线路提供供电,并通过接触网和电流集电装置直接将电能传送给列车。
这种供电方式具有电量传输效率高、线路损耗较小、设备结构简单等优点。
由于直流供电系统无法利用电容器对电能进行储存,造成电能的浪费,同时也存在着电气设备损耗大、占地面积大的问题。
三、动态无线供电技术动态无线供电技术是一种新兴的城市轨道交通供电方式,其基本原理是通过电磁感应将电能传输给列车。
该技术通过在地面埋设电磁感应线圈,利用列车上的接收线圈接收地面传输的电能,从而实现列车的供电。
动态无线供电技术具有线路无需使用电流集电装置、设备结构简单、能耗低等优点。
通过合理规划感应线圈的布设,还可以实现列车在运行过程中实时充电,解决城市轨道交通线路供电不足的问题。
动态无线供电技术的有效传输距离有限,需要在城市轨道交通线路上频繁布设感应线圈,增加了设备的安装和维护成本。
城市轨道交通供电系统的新技术探讨包括直流供电系统、交流供电系统和动态无线供电技术。
每种供电方式都有其优点和不足,应根据具体情况选择合适的技术方案。
随着科技的不断发展,城市轨道交通供电系统的新技术还会不断涌现,如能量回收技术、太阳能供电技术等,这些新技术的应用将进一步提升供电系统的效率和可持续性。
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TRANSPOWORLD 2012 No.22 (Nov)
148国内地铁轨道交通线网规划概况
世界上首条地下铁路系统是在1863年开通的“伦敦大都会铁路”,是为了解决当时伦敦的交通堵塞问题。
当时电力尚未普及,所以即使是地下铁路也只能用蒸汽机车。
而在我国,第一条地铁线路始建于1965年7月1日,1969年10月1日建成通车,这也使北京成为中国第一个拥有地铁的城市。
而在随后的几十年里,地铁的发展也如雨后春笋一般,在我国各地陆陆续续都建成或在建地下轨道交通系统,比如天津地铁,广州地铁,上海地铁,包括即将完工通车的武汉地铁2号线等。
目前,新编武汉市轨道交通线网从功能上分为快线和市区线两个层次,由3条市域快线和9条市区县构成,3条市域快线总厂216km,设站74座,9条市区线总长324km,设站240座,共设过江通道7条。
为了确保地铁交通轨道建设顺利推进,有必要对地铁轨道供电系统的外部供电方式、牵引供电制式、以及如何提高地铁供电系统的安全性进行深入研究,以确保地铁轨道交通顺利推进,并确保整个城市电网的安全可靠供电。
外部电源供电方式
外部电源供电方式直接涉及城市电网与地铁轨道交通系统的接口问题,是地铁供电系统设计中的重要组成部分,正确选择外部电源供电方式对于地铁建设是非常重要的。
目前国内地铁采用的供电方式主要有3种类型:集中供电方式、分散供电方式和混合供电方式。
由于混合供电方式结构复杂,设备选型繁琐,并且外电源网压不同,难于调度,不便管理,所以一般不被采用。
集中式
供电相比于分散式供电,在供电可靠性、供电质量、运营管理、施工难易程度及其对城市电网的影响等方面都有很大的优势,目前我国主要城市的轨道交通供电系统多采用集中式的供电方式。
从供电可靠性角度而言,采用集中供电方式时,由于主变电所进线电压等级较高,电气设备绝缘等级也相应提高;继电保护配置也较高,线路故障率相对较低;同时,主变电所与城市电网接口较少,城市其它负荷对地铁供电系统干扰较少。
因此,采用集中供电方式时地铁供电系统可靠性比较高。
一路电源或主变压器故障,都不会影响地铁供电系统的正常运行。
即使在极端故障情况下,如1座主变电所全所解列时,通过闭合联络开关,仍可以由另1座主变电所向全线的地铁变电所供电。
采用分散供电方式时,开闭所从城市电网的不同变电站引入两路独立电源,这种运行方式理论上讲是比较可靠的。
但是由于城市电网10 kV系统接入用户较多,各种用户所带负荷不同,产生的影响也就不同(如电压畸变与电压波动等),而且10 kV处于城市电网继电保护的中、末端,因此地铁供电系统的运行难免会受到其它用户的干扰,其供电可靠性相对较差。
目前武汉市已建的轻轨1号线一期和在建的地铁2号线一期、4号线一期均采用了集中供电方式。
1号线一期供电系统采用两级电压,集中供电辅以城网10 kV备用电源,设1座110 kV/10 kV 主变电所;4号线一期工程也采用了集中供电方式,与2号线共用中南路主变电所,并新建铁机路主变电所为该工程供电,铁机路主变电所预留远期向7号线供电的条件。
在以后的轨道交通建设中,外部电源供电方式的可靠性也是一
地铁轨道交通供电系统及其安全性研究
文/朱万富 冯望荣 尚廷河
进入21世纪,随着我国经济的快速发展以及城镇化的大力推进。
城市客运量大幅增长,在一些特大城市单纯采用常规公共交通系统已不能适应我国城市发展的实际需求运输效率更高的城市轨道。
交通建设步入快速发展阶段,同时地铁交通在资源节约、环境保护和舒适、安全、快捷等方面存在很大的优势。
供电系统是地铁交通的重要组成部分,地铁要正常运行,就需要供电系统安全可靠地供电,一旦供电系统发生故障,将使整条线路失去运营能力,将会造成重大经济损失
R
AIL TRANSPORT
轨道交通
个必须考虑的问题。
总的来说,集中式供电是一种较优的方式。
牵引供电系统的制式
牵引供电制式是指轨道交通的供电系统向电动车组或电力机车供电所采用的电流制式、电压等级和供电方式。
一个地区的轨道交通牵引供电制式,影响到整个线网的供电设施和车辆配置、城市景观、居民出行的方便、城市轨道交通工程建设的投资和效益等多方面,具有重要的社会意义和经济意义。
城市轨道交通和地铁的牵引供电系统通常均采用较低电压的直流供电制式,主要原因是:(1)由于直流制供电无电抗压降,因而比交流制供电的电压损失小;(2)电网的供电范围、电动车辆的功率都不大,均不需太高的供电电压;(3)城市轨道交通和地铁的供电路线都处在城市建筑群之间,供电电压不宜过高,以确保安全。
基于上述原因,世界各国城市轨道交通的供电电压均在550~1550V之间,我国国标亦规定为750V和1500V,不推荐600V电压等级。
近年来,由于交流变频调速技术的发展,车辆的牵引电动机已主动采用结构简单、运行可靠、价格低廉的鼠笼式交流异步电动机替代原先的直流电动机。
在城市轨道交通中采用交流变频调速异步牵引电动机是一项新技术,也是牵引动力的发展方向,具有非常广阔的发展前景。
以武汉市城轨交通为例,由于其自身的特点,线网规模庞大,交通线网自成体系,不受周边城市影响,不仅市域快线与市区线之间供电制式的协调对供电的可靠性会产生影响,规划中共12条轨道线的线与线之间的关联也会对整个城市线网的供电可靠性产生影响。
目前的城轨1号线、2号线和4号线采用了第三轨制式,在武汉市城市轨道交通牵引供电制式的研究中,从保证供电可靠性的方面考虑,对于采用何种供电制式,不能仅仅从接触网和接触轨本身的
可靠性方面进行考虑,也必须结合武汉
市城轨交通建设的实际和整个城轨交通
线网规划,从整体上对城轨牵引供电制
式进行合理的协调和适当的统一。
提高地铁供电系统安全性
方法
地铁轨道电调与市(地)调的协
调。
地铁轨道供电系统的调度与城市电
网的电力调度密切配合是实现地铁轨道
供电系统正常运行的重要保证。
牵引供
电系统是一个较为复杂的用户供电系
统,地铁轨道电调中心采用电力监控系
统对地铁轨道供电实行遥测、遥控、遥
信、遥调。
其主变电所是两个系统的接
口点,因此它将受到牵引供电调度与城
市电网调度的双重管辖,如何分配各个
调度的职能是很关键的问题。
从便于协
调管理的角度,建议地铁轨道电调与
城市电网调度管辖接口处为主变电所
110 kV电源开关靠线路侧刀闸,该刀
闸(含线路接地刀闸)及与其相连的线
路侧设备加上主变压器高压侧中性点接
地刀闸由市调调度,但仍由电调操作
执行。
牵引供电系统其余设备由电调调
度,电调与市调的数据通道接口设在对
应的主变电所控制信号盘内的通信设备
接线端子处,电调与市调的调度电话接
口设在相应的主变电所。
轨道交通供电
系统的电源取自城市电网,因此,轨道
交通牵引供电系统的继电保护整定必须
与上一级的城市电网继电保护相配合。
轨道供电系统要求电网给予其继电保护
整定的一定时限范围,以便能在尽可能
大的时限范围内调整自身继电保护整定
值,满足对保护整定级差的要求。
完备的供电系统安全管理制度。
规范完备的供电系统安全管理制度是实
现地铁运营安全的基础。
目前从保障我
国地铁安全运营的实际情况来看,急需
建立地铁灾害应急处理制度、地铁设施
设备日常安全维护制度、地铁紧急状况
定期演练机制及国民地铁供电系统安全
教育计划。
完备的供电系统检测系统、安全装
置、消防设施和信息传输系统地铁供电系
统也要严格贯彻“安全第一,预防为主”
的方针。
对于内和线路情况进行实时检测
就是一项重要手段,在牵引变电所内安装
摄像头,可以检测到任何牵引变电所故障
情况。
地铁供电系统安全装置一般包括所
内报警按钮、只能烟感探头、紧急照明和
通风系统。
消防设施包括灭火器、自动水
喷淋装置和排烟装置等。
当发生爆炸、火宅、毒气时,第
一时间掌握现场情况尤为重要。
应急时
应备有4个渠道:(1)FAS火宅自动报
警系统;(2)无线电通讯;(3)有线
电通讯;(4)站台内的CCTV视频传
输系统。
对供电系统设备设施的日常维
护。
保持地铁供电系统长周期的正常
运行,要求对各类设施设备及时维护保
养,以减少随即故障的影响。
从防灾、
抗灾的角度来讲,日常安全维护制度还
要确保牵引变电所内设备的完备性,灭
火装置的充分性及可用性。
地铁轨道交通供电系统是一个牵
涉到多种技术领域 ,由多种没备、多
种硬软件、多种设施组成的复杂系统。
目前地铁轨道交通问题的供电问题经过
数十年的建设与经营,已经基本解决了
可靠性的问题。
目前突出的问题是怎样
根据地铁轨道交通网络的总体规划和建
设进度,对地铁轨道交通网络的供电系
统做网络化规划,打破既有线路供电系
统各自为政的局面,充分利用轨道交通
供电网现有和建设中的资源,以从系统
的角度降低重复建设成本,使地铁轨道
交通更加健康有序的发展。
作者单位:
朱万富——中铁电气化局集团第二工程有限公
司城铁分公司
冯望荣——中铁电气化局集团第二工程有限公
司试验中心
尚廷河——中铁电气化局集团第二工程有限公
司第四工程段
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2012年第22期《交通世界》
(11月下)。