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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局部，为城市轨道交通车辆提供稳定可靠的电力供给，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局部进行详细介绍。
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局部，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。
电力传输线路那么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局部，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局部，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局部，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时电机等。
传动装置是将牵引电机输出的动力传递给车轮的局部，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。
牵引变电所主要电气元件简介：变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。
为保证电能的质量以及设备的安全，在变电所中还需进行电压调整、潮流（电力系统中各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布）控制以及输配电线路和主要电工设备的保护。
按用途可分为电力变电所和牵引变电所（电气铁路和电车用）。
下面这张图片是一个牵引变电所的远景：通过这张图片，我们可以对整个变电所在外观上有个更加合理和深刻的认识，对整个变电所有更加深刻的立体感。
首先我们来介绍整个变电所最高的钢架结构：避雷针.如右图所示，避雷针位于变电所的四个角落，在雷雨天气，高空出现带电云层时，迅雷针被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷．这样，避雷针就聚集了大部分电荷．避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少．而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体．这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的．避雷针就可以把云层上的电荷导人大地，使其不对整个变电所构成危险，保证了它的安全。
说到避雷针，我们就不得不提起我们的高压进线上的防雷措施了，避雷线是我们变电所最常用的避雷措施，通常避雷线长2km左右，如下图的结构我们可以看见，在人字杆的顶部有一个钢架结构，在结构的顶端有一个挂环，起到连接避雷线的作用，由于高压进线线路较长，而我们的避雷针只能保护所内电气设备免受直击雷和雷电过电压的冲击，对于高压进线起不到保护的作用，而如果靠近变电所的高压进线受到直击雷和雷电过电压的影响，变电所内部分仪表可能由于过电压的作用，产生误动作，对整个电力系统的稳定性存在较大的影响。
为保证电力系统稳定可靠的运行，保证合格的供电质量，减少设备误动作率，所以，高压进线的防雷是非常必要的，选用避雷线也是比较经济合适的。
《城市轨道交通供电系统》习题答案模块1 城市轨道交通系统及供电系统概述思考与练习1．简述城市轨道交通系统的特点。
答：（1）样式的多样性。
（2）规划布局要求的科学性和合理性。
（3）建设和服务的高标准化。
（4）发展性和复杂性。
（5）综合性。
2．简述城市轨道交通系统的主要技术特征。
答：（1）采用列车编组化运营，运量大。
（2）良好的线路条件与控制体系，速度快。
（3）电力牵引，污染少、环保。
（4）可采用地下和高架敷设方式，占地面积小。
（5）全隔离的路权方式，安全性、可靠性好。
（6）良好的环控体系和候车环境，乘车舒适性佳。
3．简述城市轨道交通系统的构成。
答：由车辆、供电系统、通信系统、信号系统、自动售检票、暖通空调、屏蔽（安全）门、自动扶梯和电梯、防火灭火系统、给排水系统、综合监控系统组成。
4．简述城市轨道交通系统的分类方法。
答：（1）按导向方式的不同。
（2）按线路架设方式的不同。
（3）按线路隔离程度的不同。
（5）按牵引方式的不同。
（6）按运营组织方式的不同。
（7）按高峰小时单向运输能力的不同。
（8）按动能范围、车辆类型及主要技术特征的不同。
5．简述我国城市轨道交通系统的发展现状与存在问题。
答：（1）发展现状：截至2017年年末，我国内地共计33个城市开通城市轨道交通并投入运营，开通城轨交通线路161条，运营线路长度达到4 712 km。
到2020年左右，中国内地城市轨道交通运营线路总规模将达到9 000 km。
（2）存在问题：①对城市未来发展的认识不足，剖析不够，对轨道交通战略定位不准，发展模式单一；或因城市空间结构、人口规模等不稳定，轨道交通选取的系统规模与客流需求不匹配。
②网络规划缺乏前瞻性，规划设计忽略城市特性和实际需要，网络层次及系统选型单一，后期运营组织灵活度差，服务水平较低，运营效率不高。
③轨道交通规划设计与周边地下空间开发结合度不高，设计灵活度较低，地下空间没有得到高效利用，造成地下空间资源浪费。
《城市轨道交通供电系统》课程标准课程编号：062137使用专业：城市轨道交通运营管理课程类别：B类课程修课方式：必修课教学时数：64一、课程定位城市轨道交通供电是城市轨道交通运营管理专业的一门专业核心课程。
主要内容包括城市轨道交通供电系统概述、外部电源、主变电所、变压器结构特点、高点电器、牵引供电系统中的牵引变电所和接触网、动力照明供电系统中的降压变电所和动力照明设备、城市轨道交通供电电力监测系统、城市轨道交通供电接地系统、高压主接线方式、城市轨道交通供电系统安全制度及供电事故处理。
其中，对主要子系统的设备组成、电气接线、功能原理、维修防护和城市轨道供电系统的运行管理及事故处理等进行了翔实论述。
先修课程《城市轨道交通系统概论》、《电工电子技术基础》、《机械制图》等。
二、课程设计理念与思路（一）设计理念本课程贯彻“以就业为导向，以能力为本位”的职教思想，以城市轨道交通相关岗位所需的知识、能力、素质为主线，培养学生职业能力、生涯发展所需的能力和终身学习的能力。
以项目为载体，减少理论推导，重点突出应用。
将“知识--理论--实践融为一体”，以学生为中心、教学做一体化的工学结合教学模式融入到课程教学的整体设计之中。
（二）课程设计思路本课程按项目或任务式教学课程进行设计，以项目为引导，任务为驱动，内容以实用为主，原理分析通俗易懂。
注重培养学生的实际应用能力和分析解决问题的实际工作能力。
据本课程的教学目标，以城市轨道交通车站内各种机电设备为主线，各种设备的结构、运行与维护应用贯穿课程整个内容，让学生在用什么、学什么、会什么的过程中，逐步掌握专业技能和相关专业知识，培养学生的实际操作能力。
三、课程目标本课程主要培养就业岗位为城市轨道交通供电系统工程设计、施工、运行管理与维护人员，其核心能力为供电系统工程的设计能力以及电气设备的安装、调试、操作与维护能力。
这就要求学生首先掌握城轨供电系统的基本知识，具备电气设备安装、调试与操作技能，掌握城轨供电系统接触网知识和巡视、维修要求，继而获得岗位所需的实际工艺知识和技能，为将来从事城轨供电系统的施工或运行管理工作打下坚实的基础。
