城市轨道供电系统的组成

城市轨道交通的强弱电系统-四电工程城市轨道交通是一种高效、快速、安全、舒适的现代化交通工具。

为了保证城市轨道交通系统的正常运行，以及为满足未来城市轨道交通网络的扩张和发展，需要进行全面、可靠、安全的强弱电系统设计。

在轨道交通领域中最常用到的又被称为“四电工程”的强弱电系统设计。

下面将从四个方面详细介绍城市轨道交通的强弱电系统-四电工程。

一、供电系统1.供电系统的基本构成城市轨道交通供电系统由电源、送电线路、接触网、变电站、开关站、牵引变压器、道床电气设备等多个部分组成。

2.供电系统的工作原理和特点供电系统是城市轨道交通系统的核心部分，提供高电压直流（或交流）电力来驱动列车行驶。

主要特点是：变压器在交流传输过程中具有较小的电流损耗，能够满足长距离供电要求；交流供电系统具有较好的适应性，可适用于多种场合；直流供电具有升级改造方便等优点。

二、信号与通信系统1.信号与通信系统的基本构成城市轨道交通信号与通信系统主要由列车信号设备、道岔控制、信号机和通讯设备等多个部分组成。

2.信号与通信系统的工作原理和特点信号与通信系统是城市轨道交通系统的另一个关键部分，主要用于列车行驶控制和通讯。

它具有安全性高、精度高、灵活性好、实时性高等特点。

常见的信号方式有区段信号、换位信号、跟踪信号等多种方式。

三、控制系统1.控制系统的基本构成城市轨道交通控制系统包括车辆控制、列车队列控制、信号控制和中央监控等多个部分。

2.控制系统的工作原理和特点控制系统用于对车辆进行运行管理和列车流量智能控制。

它具有灵活性强、反应快捷、控制准确等特点。

控制系统的设计案采用了遥控技术，在现代化设备的基础上，更是加强了机动性和智能化程度，实现了全自动化组织和调度。

四、车辆牵引安全系统1.车辆牵引安全系统的基本构成城市轨道交通车辆牵引安全系统包括牵引变流器、牵引电机、制动系统、速度监控系统等多个部分。

2.车辆牵引安全系统的工作原理和特点车辆牵引安全系统是城市轨道交通系统中最关键的部分，主要用于控制列车的牵引和制动。

城市轨道交通工程供电系统及设备组成城市轨道交通供电系统是城市轨道交通运营的动力源泉，负责电能的供应与传输。

城市轨道交通的供电系统主要由外电源、牵引供电、动力照明、杂散电流腐蚀防护系统、电力监控系统组成。

外电源城市轨道交通供电系统的外电源主要取自外部电力系统的城市供电网，通常有三种形式：集中式供电、分散式供电、混合式供电。

集中式供电和分散式供电的分别是是否具有为整个城市轨道交通供电系统提供电源的主变电所。

集中式供电使用城市供电网的高压电网，提高了城市轨道交通供电系统的电源电压和容量，专网专供，使城市轨道交通供电系统的可靠性进一步提高。

分散式供电直接从城网分散地引入多路中压电源作为城市轨道交通电源，与城网电力资源共享，该方式要求城网有比较多的中压电源点。

混合式供电吸收了集中式供电与分散式供电方案的各自优点，系统方案灵活，使供电系统完善和可靠。

牵引供电系统牵引供电系统包括牵引变电所和牵引网。

牵引变电所的站位和容量设置，遵循供电合理，运营方便，满足高峰运营时最大负荷的需要进行设计。

牵引变压器和配电变压器一般均采用空气自冷式干式变压器，根据《地铁设计规范》“电力电缆与控制电缆，在地下敷设应采用低烟无卤阻燃电缆，在地上敷设时可采用低烟阻燃电缆。

为应急照明、消防设施供电的电缆，明敷时应采用低烟无卤耐火铜芯电缆或矿韧绝缘耐火电缆”。

变电所的主开关根据电压选择六氟化硫气体灭弧开关或真空开关。

为了抑制直流牵引负荷产生的谐波电流注入城市电网，牵引整流机组采用双机组12 脉波并列运行构成等效24 脉波整流，以满足供电部门关于抑制高次谐波注入电网的要求。

采用多相整流，增加直流侧输出电压脉波数的等效24 脉波整流，是解决城市轨道交通牵引负荷谐波的最佳方案。

相对于在电网侧加装滤波装置，该方案结构简单、成本低、运营管理方便，同时提供给车辆的直流电压更加平稳，有利于车辆运行。

根据车辆受电模式不同，牵引供电的牵引网采用两种形式：第三轨—集电靴模式和架空接触网- 受电弓模式，利用车辆走行轨回流。

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。

城市轨道交通供电系统城市轨道交通供电系统由变电所、接触网（接触轨）和回流网三部分构成。

变电所通过接触网（接触轨），由车辆受电器向电动客车馈送电能，回流网是牵引电流返回变电所的导体。

供电系统的供电制式主要指电流制式、电压等级和馈电方式。

目前，城市轨道交通的直流牵引电压等级有DC 600 V、DC 750 V和DC 1 500 V等多种。

我国国家标准《城市轨道交通直流牵引供电系统》（GB/T 10411—2005）规定了DC 750 V和DC 1 500 V两种电压制式。

供电系统的馈电方式分为架空接触网和接触轨两种。

其中，电压制式和馈电方式是密不可分的。

一般架空接触网馈电方式电压等级采用DC1500V，接触轨馈电方式电压等级主要采用DC750V，但有向DC1500V发展的趋势。

城市轨道交通作为城市电网的用户，直接从城市电网取得电能；城市电网也把城市轨道交通看成一个重要用户。

城市轨道交通供电系统由电源系统（城市电网、主变电所）、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，牵引供电系统包括牵引变电所和牵引网两大部分，动力照明供电系统包括降压变电所与动力照明配电系统。

一、电源系统我国电力生产由国家经营管理，因此无论是干线电气化铁路还是工矿电力牵引用电和城市轨道交通电力牵引用电均由国家统一电网供给。

根据生产电能的发电厂所利用的能源不同，其可以分为火力发电厂（用煤、油为燃料）、水力发电厂、原子能发电厂及风力、地热、太阳能和潮汐发电厂等。

发电厂可能与其用户相距甚远，必须将输电电压升高，以减少线路的电压损失和能量损耗，因此在发电厂的输出端接入升压变压器以提高输电电压。

目前我国用得最普遍的输电电压等级为110~220 kV。

通常高压输电线到了各城市或工业区以后通过区域变电所（站）将电能转配或降低一个等级向附近各用电中心送电。

城市轨道交通牵引用电既可从区域变电所高压线路得电，也可以从下一级电压的城市地方电网得电，这取决于系统和城市地方电网具体情况及牵引用电容量大小。

城市轨道交通供电系统的组成
城市轨道交通供电系统一般包括外部电源、主变电所（或电源开闭所）、牵引供电系统、动力照明供电系统、电力监控系统。

其中，牵引供电系统包括牵引变电所和牵引网，动力照明供电系统包括降压变电所和动力照明配电系统。

城市轨道交通供电系统中一般设置三类变电所，即主变电所（分散式供电方式为电源开闭所）、降压变电所及牵引降压混合变电所。

主变电所是指采用集中供电方式时，接受城市电网35kV及以上电压等级的电源，经其降压后以中压供给牵引变电所和降压变电所的一种地铁变电所，是专为城市轨道交通系统提供能源的枢纽。

降压变电所：从主变电所（电源开闭所）获得电能并降压变成低压交流电，为车站、隧道动力照明负荷提供电源。

牵引变电所：从主变电所（电源开闭所）获得电能，经过降压和整流变成电动列车牵引所需要的直流电。

F1、F2-城市电网发电厂；
B1、B2、B3-城市电网区域变电所；B4、B5一地铁牵引变电所；
B6-地铁降压变电所。

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。

城市轨道交通供电系统设备及其应用探析城市轨道交通供电系统是城市轨道交通的重要组成部分，它为城市轨道交通提供了稳定、可靠、高效的电力供应。

城市轨道交通供电系统主要由供电设备、牵引设备和配电设备组成，本文将针对这三种设备进行详细介绍。

一、供电设备城市轨道交通供电系统的供电设备主要包括变电站、架空线缆、绝缘栅、接触网等。

1、变电站变电站是城市轨道交通供电系统的核心设备，其主要功能是将电力从高压电网升压变成适合城市轨道交通使用的低压电力，同时进行定时计量和监控，确保城市轨道交通电力供应的准确性和可靠性。

变电站的选址、设计和建设需要充分考虑城市轨道交通线路的规划和运营需求，以确保供电系统的高效运行和安全稳定。

2、架空线缆架空线缆是城市轨道交通供电系统中贯穿全线的一种供电设备，其主要作用是将变电站输出的电力传递到城市轨道交通的每个区间供电子站。

架空线缆的选用要考虑线路的特点和工程难度，以确保供电系统的连续性和可靠性。

3、绝缘栅绝缘栅是城市轨道交通供电系统中保护设备和人员安全的关键设备。

其主要作用是将零线和接触网隔离，防止电流串通和人身触电事故发生。

绝缘栅的设计和选用要考虑城市轨道交通线路的特点和交通流量，以确保供电系统的安全和可靠性。

4、接触网二、牵引设备1、电动机电动机是城市轨道交通牵引系统的核心设备，其主要作用是转化电能为机械能，带动轨道交通行驶。

电动机的选用要考虑车辆的质量和速度要求，以确保系统的高效和稳定。

2、变频器3、牵引控制器牵引控制器是城市轨道交通供电系统中的重要控制设备，其主要作用是将变频器输出的电流测量并控制在一定范围内，确保城市轨道交通系统的控制和工作状态。

1、配电柜2、高压开关柜总之，城市轨道交通供电系统设备的选用和应用对于城市轨道交通运营的安全和稳定至关重要。

城市轨道交通供电系统的设备和技术应不断更新和改进以满足不断变化的城市轨道交通需求。

城市轨道交通供电与牵引系统简介城市轨道交通供电与牵引系统是城市轨道交通运营的核心部分，为城市轨道交通车辆提供稳定可靠的电力供应，并通过牵引系统将电力转化为动力，驱动车辆运行。

本文将对城市轨道交通供电与牵引系统的关键组成部分进行详细介绍。

供电系统城市轨道交通的供电系统主要由供电设备、接触网和供电馈线组成。

供电设备供电设备是城市轨道交通供电系统的核心部分，它主要包括变电站、配电装置和电力传输线路等。

变电站负责将输入的电能进行变压、变流等处理，输出适合城市轨道交通使用的高电压电能。

配电装置用于将变电站输出的电能分配到不同的供电馈线上。

电力传输线路则将电能从变电站输送到供电馈线。

接触网接触网是城市轨道交通供电系统的另一个重要组成部分，它负责将电能从供电设备传输到行车区域。

接触网通常采用悬挂在轨道上方的导线或导轨，通过接触网与车辆上的供电装置接触，将电能传输给车辆。

供电馈线供电馈线是连接接触网和供电设备的部分，它通过分布在轨道两侧或中央的电缆将电能传输给接触网。

供电馈线主要负责将变电站输出的高电压电能传输到接触网，以供行车区域的车辆使用。

城市轨道交通的牵引系统是将电能转化为动力，驱动车辆运行的关键部分，它主要包括牵引变流器、牵引电机和传动装置等。

牵引变流器牵引变流器是将供电系统提供的直流电转化为交流电，并根据车辆的运行需求控制输出功率和频率的设备。

牵引变流器通常由多个晶闸管或功率模块组成，通过调整晶闸管的导通和封锁，实现对电流和电压的控制，从而实现对车辆的驱动力和制动力的控制。

牵引电机牵引电机是城市轨道交通车辆中的动力装置，它根据牵引变流器输出的交流电能，将电能转化为机械能，驱动车辆运行。

常用的牵引电机包括直流电机和交流电机，其中交流电机又包括异步电机和同步电机等。

传动装置是将牵引电机输出的动力传递给车轮的部分，它主要通过减速器和传动轴等组件实现。

传动装置的设计对车辆的运行稳定性、效率和能耗等方面有着重要影响。

城轨交通供电系统城市轨道供电系统是轨道交通的重要组成部分，没有城市轨道供电系统的可靠安全供电，就不可能有城市轨道交通的正常运行。

城市轨道交通供电系统有主变电所、牵引变电所、降压变所、馈电线、接触轨、走行轨、回流线、迷流防护系统等部分组成。

其中，主变电所把从城市电网110kV电源引入的三相高压交流电降压配送给轨道交通沿线的牵引变电所和降压变电所。

牵引变电所是将交流电经降压整流后换成适合于电动列车使用的直流电（750V）。

直流馈电线是将牵引变电所的直流电输送到接触轨上。

接触轨是沿电动列车行驶轨迹架设的特殊供电设备，电动列车通过其受电器(集电器)与接触网的直接接触而获得电能。

走行轨是作为牵引供电回路的一部分，回流线是将轨道回流引向牵引变电所。

迷流防护系统是将经轨道流入大地的杂散电流通过迷流网收集起来，通过排流柜及其电缆将迷流送回整流器的负端，保护地下或地面建筑物的结构钢筋不被腐蚀。

1．特点及要求（1）供电的可靠性和安全性城市轨道交通供电不同于一般工业企业供电和民用供电，它主要是为运送乘客的列车提供持续的电能，这些电动列车往往处于交通线路沿线的不同线段、不同运行状态之中，有高架地面、地下；有上坡、下坡；还有牵引(包括启动状态)、滑行、制动(包括电气再生制动)等。

列车的运行工况比较复杂，对供电的质量和可靠性要求高。

因此，城市轨道交通需要一个稳定而又经济合理沿线路敷设的城市轨道交通供电电网。

此外，城市轨道交通供电系统还要对为乘客运营服务的辅助设施进行供电。

这些设施包括照明，自动扶梯，通信，信号，通风，给排水，防灾报警，自动售、检票机等等。

城市轨道交通供电是城市电网中的重要用户。

大量的人群滞留在车站和列车上的时间长短不一，交通[供电中心3] 供电的中断不仅会造成交通运输的全线瘫痪，而且可能导致生命和财产的重大损损失[供电中心4] 。

因此，交通[供电中心5] 供电系统必须具备高度的可靠性和安全性。

（2）供电负荷多样性系统中供各级供电网络的变配电设备本身负荷，这类设备的负荷主要包括：变压器损耗、线路损耗、各种电流、电压互感器的线圈损耗等等。