1.城市轨道交通供电系统概述

有轨电车 0.8~1.5 20-30 0.8~1.8 25 部分或专有路 权
建设周期（年）
应用情况
4.0-5.0
普遍应用
3.0-4.0
普遍应用
1.5-2.0
国外普遍，国 内正在兴起
二、城市轨道交通的类型
4、市郊铁路（市域快轨，10%）
市郊铁路是指把城市市区与郊区、尤其是远郊区联系起来的
长距离城市轨道交通系统。
接触网DC1500V
刚性悬挂
柔性悬挂
集电靴
DC750V
DC1500V
DC1500V
运营成本
课后作业
1 、我国城市轨道交通牵引供电主要采用哪种制式？ 其供电方式又有哪些？
2、为何城轨牵引供电采用直流制式？
请同学们在“云班课”上回答
【主要内容】
1.1 1.2 1.3 1.4 城市轨道交通概述 城轨供电系统的功能 城轨供电系统的组成 城轨供电系统的发展
5、方便灵活的调度功能：控制中心、控制、监视、测量 6、完善的控制、显示和计量功能：现代化控制中心
1.2
城轨供电系统的功能
7、电磁兼容功能：抑制骚扰源，提高抗干扰能力
课堂练习 为何说城轨供电系统具有故障自救功能？
请同学们在“云班课”上回答
【主要内容】
1.1 1.2 1.3 1.4 城市轨道交通概述 城轨供电系统的功能 城轨供电系统的组成 城轨供电系统的发展
1.5
城轨供电系统的迷流腐蚀与防护
1.5
城轨供电系统的迷流腐蚀与防护
一、迷流的形成
二、迷流的危害
三、迷流的防护
一、迷流的形成
1、直流牵引杂散电流的形成:
一、迷流的形成
2、杂散电流的腐蚀原理:
二、迷流的危害
1、若地下杂散电流流入电气接地装置，将引起过高的接
地电位，使设备无法正常工作。
2、若钢轨（走行轨）局部或整体对地的绝缘变差，则此 钢轨（走行轨）对大地的泄漏电流增大，引起牵引变 电所的框架保护动作，导致整个牵引变电所的断路器 会跳闸，全所失电，影响地铁的正常运营。
（3）监测：设计完备的杂散电流监测系统，监视、测量
杂散电流的大小，为运营维护提供依据。
三、迷流的防护
2、杂散电流防护的措施：
（1）降低走行轨对地的电位
（2）增加走行轨对地的过渡电阻
（3）敷设杂散电流收集网
提问
1. 城轨供电系统的功能及要求是什么？
2. 城轨供电系统由哪些部分组成？各组成部 分的作用是什么？ 3. 城轨供电系统采用何种供电制式？
三、城市轨道交通系统的组成
现代化地铁技术 城市轨道交通系统 装备系统
车辆
供电
通信
信号
自动售检票
暖通空调
屏蔽门（安 全门）
自动扶梯和 电梯
防火、灭火 系统
给排水
综合监控系统
三、城市轨道交通系统的组成
1、车辆
城市轨道交通的车辆是用来运输旅客的工具。 按有无动力可分为两大类： (1)拖车(T)：本身无动力牵引装置 (2)动车(M)：本身带有动力牵引装置
（1）安全
（2）快捷 （3）准时 （4）舒适 （5）运量大 （6）无污染（或少污染） （7）占地少， 不破坏地面景观
一、城市轨道交通的定义和特点
2、城市轨道交通的特点：
（1）安全
（2）快捷 （3）准时 （4）舒适 （5）运量大 （6）无污染（或少污染） （7）占地少， 不破坏地面景观
40
平均时速 Leabharlann Baidum/h
项目
单位动态占地面积
小汽车
160倍
公交汽车
5倍
地铁
1
单位人公里能耗
环境污染
8.7倍
2.2倍
1
污染物排放占城市大气污 电力驱动，无 染40% 污染
课堂练习 城市轨道交通的缺点有哪些？
请同学们在“云班课”上回答
二、城市轨道交通的类型
二、城市轨道交通的类型
1、地铁（77.2%）
地下铁道交通（简称地铁），是一种在城市中修建的快速、
1.5
城轨供电系统的迷流腐蚀与防护
1.4
城轨供电系统的发展
•伴随着轨道交通的发展，电力牵引方式有许多不同
的制式出现。
•何谓制式?
供电系统向电动车辆或电力机车供电所采用的
电流制和电压等级。
一、供电制式的发展
直流串励电机 端电压限制
易调速，性能好 技术成熟
低压直流
功率增大 能耗损失大 直流串激电动机端电压不能太高 单相交流整流子电机 整流换向问题 采用低频电源，系统更复杂，需专门供电
站设施和防火、灭火、给排水系统、综合监控系统。
1.1 小结
课后作业
1、请从运能、运速、建设成本3方面对比地铁、轻
轨、市域快轨、单轨、有轨电车。
请同学们课后在“云班课”上回答
【主要内容】
1.1 1.2 1.3 1.4 城市轨道交通概述 城轨供电系统的功能 城轨供电系统的组成 城轨供电系统的发展
1.5
城轨供电系统的迷流腐蚀与防护
1.1
城市轨道交通概述
一、城市轨道交通的定义和特点 二、城市轨道交通的类型 三、城市轨道交通系统的组成
一、城市轨道交通的定义和特点
1、城市轨道交通定义:
通常以电能为动力,采取轮轨运转方式的快速大 运量公共交通之总称。
一、城市轨道交通的定义和特点
2、城市轨道交通的特点：
一、外部供电系统
1.外部供电系统：
从发电厂（站）经升压、高压输电网、区域变电站至主降压 变电站部分。
二、牵引供电系统
2.牵引供电系统：
从主降压变电站及其以后部分，包括：直流牵引变电所、馈 电线、接触网、走行轨及回流线等。
牵引网
三、动力照明供电系统
动力照明供电系统 ：
1、降压变电站
2、配电所（室）
9.电力机车的取电方式有： 10.牵引网包含： 、 、 、 两种。 、 。
单元练习
11.福州地铁1号线电力机车采用供电制式为
12.城轨牵引供电系统由 13.混合变电所指： 14.福州地铁正线有 个电分段。 和 组成。 。 。
15.第三轨供电可分为
16.接触网的架设方式有：
式、
、
式、
式。
两种。
二、城市轨道交通的类型
5、独轨（单轨，2%）
独轨铁道是指车辆在一根轨道上运行的一种轨道交通系统。
通常分为跨坐式和悬挂式两种类型。
二、城市轨道交通的类型
6、AGT（APM，自动导向系统，2%）
AGT(Automated Guideway Transit):泛指以无人驾驶的车厢在
专用路权及自动化控制条件下运行的新型运输系统。
1.5
城轨供电系统的迷流腐蚀与防护
1.3
城轨供电系统的组成
一、外部供电系统 二、牵引供电系统 三、动力照明系统
1.3
城轨供电系统的组成
城市轨道交通作为城市电网的一个重要用户，主要有外部供电 系统、牵引供电系统和动力照明系统三大组成部分。
1—发电厂（站）；2—升压变压器；3—电力网；4—主降压变电站； 5—直流牵引变电所；6—馈电线；7—接触网；8—走形轨；9—回流线。
=TC-MP-M+M-MP-TC=
TC
受电弓
M MP
三、城市轨道交通系统的组成
2、供电系统
城轨供电电源一般取自城市电网， 通过城市电网一次电力系统和轨 道交通供电系统实现输送或变换， 最后以适当的电压等级一定的电 流形式（直流或交流电）供给给 各用电设备。
三、城市轨道交通系统的组成
3、通信系统
30 20 10 0
行人 自行车
平均时速
坐标轴标题
公交车
地铁
一、城市轨道交通的定义和特点
2、城市轨道交通的特点：
（1）安全
（2）快捷 （3）准时：杭州地铁准点率99.97%，上海地铁98.60% （4）舒适 （5）运量大：座位256个,定员1460人,超员载客2062人 （6）无污染（或少污染） （7）占地少，不破坏地面景观
3、配电线路
课堂训练
请画出城轨供电系统构成图（10分）。 要求：1、标出各部分名称、电压 2、均匀布局、覆盖整张A4纸
3、右上角标出座号、姓名
评分标准：正确画图结构+3，标识清晰+3，美观+2，所以要求均达到+2。
【主要内容】
1.1 1.2 1.3 1.4 城市轨道交通概述 城轨供电系统的功能 城轨供电系统的组成 城轨供电系统的发展
城市轨道交通的通信系统是传递语言、文字、数据、图像 等多种信息的综合业务数字系统。
三、城市轨道交通系统的组成
4、信号系统
城市轨道交通的信号系统是保证列车运行安全和提高线路通
过能力的重要设施。实现这一方式的关键设备是列车自动控 制系统ATC。
三、城市轨道交通系统的组成
5、其他
自动售检票、暖通空调、屏蔽门、自动扶梯和电梯等车
3、对城市轨道隧道、道床或其他建筑物的结构钢以及地
下的金属管线（如电缆、金属管件等）造成电腐蚀， 缩短了其使用寿命。
三、迷流的防护
1、杂散电流的防护原则：
（1）堵：隔离和控制所有可能的杂散电流泄漏途径 ，
减少杂散电流进入城市轨道的主体结构、设备及可
能与其相关的设施。 （2）排：通过杂散电流的收集及排流系统，提供杂散电 流返回至牵引变电所负母线的通路，防止杂散电流 继续向本系统外泄漏，以减少腐蚀。
容，所以我们提出轻轨分为两类——准地铁与新型有轨电车。
二、城市轨道交通的类型
3、现代有轨电车（4.9%）
类型 单向客运能力（万人次/h） 运行速度（km/h） 投资（亿元/km） 最小转弯半径（m） 路权
地铁 3~7 30-45 5~8 350-400 专有路权
轻轨 1~3 30-45 3~5 250-350 专有路权
牵引供电设备课程简介
1、教学内容 2、考核方式
平时分30%：作业、点名、云班课得分
实训30%：画城轨供电系统电路图
考试40%：期末考试
额外加分：回答问题、树立好榜样、积极参与课堂等
额外减分：玩手机、拒不参与课堂活动、扰乱课堂等
单元1 城市轨道交通供电系统概述
【主要内容】
1.1 1.2 1.3 1.4 城市轨道交通概述 城轨供电系统的功能 城轨供电系统的组成 城轨供电系统的发展
大运量的轨道交通。
二、城市轨道交通的类型
2、轻轨（4.8%）
城市轻轨铁路（简称轻轨），泛指高峰时单向客运量在1～3
万人次/h 的中等运量的轨道交通系统。
根据我国《城市快速轨道交通工程项目建设标准（试行本）》，用 轻轨来命名中运量的地铁（包括地面和高架铁路），而欧洲所说的
“轻轨”，一般是特制现代有轨电车交通。为了与欧洲的定义兼
1.5
城轨供电系统的迷流腐蚀与防护
1.2
城轨供电系统的功能
1、全方位的服务功能：DC1500V，380V，220V…… 2、故障自救功能：备用措施——双电源
1.2
城轨供电系统的功能
3、系统的自我保护功能：继电保护（切除故障部分） 4、防止误操作的功能：操作警示、制约
https://v.qq.com/x/page/a03349vcspo.html
低频单相交流制
工频单相交流制
我国干线电气化铁路采用 供电电压25KV 存在分相区问题
三相交流制式
供电网复杂 投资大，被淘汰
二、城轨供电系统的供电制式
• IEC标准：600V、 750V、1500V和 3000V。
我国国标：750V、1500V。
上部接触式
接触轨（第三轨） DC750V
供电方式
下部接触式 侧面接触式
4. 迷流腐蚀形成的原因是什么？如何防护？
单元练习
1.哪种城轨路权比较特殊：
2.单轨分为 式和 式。 。 。 。 3.哪种城轨爬坡能力最强： 4.地铁单向高峰小时运量为： 5.轻轨单向高峰小时运量为： 。
6.城轨供电系统由
组成。
7.如何理解城轨供电系统的故障自救功能？
8.如何理解城轨供电系统的电磁兼容功能？