城市轨道交通供电系统
郑州铁路职业技术学院
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城市轨道交通供电系统的构成、发展现状
城市轨道交通供电系统的构成、发展现状
目录
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城市轨道交通供电系统的构成
城市轨道交通供电系统的构成
一、城市轨道交通供电系统的构成
城市轨道交通供电系统（简称“城轨供电系统”）的构成可以按照系统功能、设计任务的不同来进行划分，以下讲解按系统功能划分的情况。
1.外部电源
顾名思义，城轨交通的外部电源就是为城轨供电系统的主变电所或电源开闭所供电的外部城市电网电源。外部电源供电的形式，有集中式供电、分散式供电和混合式供电等几种。
按功能的不同，城轨供电系统一般划分成以下几个部分：
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
杂散电流腐蚀防护系统
电力监控系统
···
一、城市轨道交通供电系统的构成
2.主变电所或电源开闭所
主变电所的功能是接受城市电网的高压电源，随后经过降压后再为牵引变电所与降压变电所提供中压电源。
电源开闭所的功能是接受城市中压电源，为牵引变电所、降压变电所提供中压电源，电源开闭所一般与车站牵引（或降压）变电所合建。
一、城市轨道交通供电系统的构成
3.牵引供电系统
牵引变电所可以分成正线牵引变电所、车辆段或停车场牵引变电所，正线牵引变电所又分为车站牵引变电所和区间牵引变电所。
牵引网一般包括接触网与回流网。接触网有架空接触网和接触轨两种方式。且大多数工程利用走行轨兼作回流网，少数工程单独设置回流轨。
牵引供电系统的功能
是将交流中压电压经降压整流变成直流1500V或直流750V的电压，为电动列车提供牵引供电。它包括牵引变电所与牵引网。
一、城市轨道交通供电系统的构成
4.动力照明供电系统
动力照明供电系统的功能是将交流中压电压降压为交流220V/380V电压，为运营需要的各种机电设备提供低压电源。它包括降压变电所和动力照明配电系统。
一、城市轨道交通供电系统的构成
5.杂散电流腐蚀防护系统
杂散电流腐蚀防护系统的功能是减少因直流牵引供电引起的杂散电流并防止其对外扩散，尽量避免杂散电流对城市轨道交通本身及其附近结构、钢筋、金属管线的电腐蚀，并对杂散电流及其腐蚀防护情况进行监测。
6.电力监控系统
电力监控系统的功能是实时对城市轨道交通的各变电所、接触网设备进行远程数据采集和监控。
在城市轨道交通控制中心，通过调度端、通信通道和执行端（变电所综合自动化系统），对主要电气设备进行遥控（含遥调）、遥信、遥测，实现对整个供电系统的运营调度和管理。
城市轨道交通供电技术的发展现状
城市轨道交通供电技术的发展现状
二、城市轨道交通供电技术的发展现状
随着时代的发展、科技的进步，城轨供电技术发展非常迅速。下面从牵引网供电制式、中压网络、基础设备、控制保护与自动化等几个方面对城轨供电技术的现状进行介绍。
1.牵引网供电制式
牵引网供电制式主要指电流制式、电压等级和馈电方式等。
（1）牵引网系统的电流制式
二、城市轨道交通供电技术的发展现状
世界上城市轨道交通中的直流牵引电压等级繁多，如600V、650V、700V、750V、、900V、1000V、1100V、1200V、1500V和3000V等，其发展趋势是采用IEC标准中的600V、750V和1500V。
中国国家标准规定的电压为750V和1500V两种，其电压允许波动范围分别为500-900V、1000-1800V。
具体选用哪种电压等级，要结合馈电方式，根据车辆、线路等工程特点综合比较确定。
（2）
牵引网系统的电压等级
二、城市轨道交通供电技术的发展现状
牵引网系统中，常用的馈电方式有架空接触网和接触轨（第三轨）两种。车辆的受流方式一般有受电弓和受电靴两种。
（3）牵引网系统的馈电方式、受流方式
常用的两种馈电与受流模式
使用架空接触网馈电时，车辆的受流装置是受电弓，这种馈电与受流方式如图（a）所示。使用第三轨馈电时，车辆的受流装置是受电靴，这种馈电与受流方式如图（b）所示。
二、城市轨道交通供电技术的发展现状
（1）中压网络的电压等级
2.中压网络
北京地铁1号线一期工程建设时，因35KV设备绝缘要求高、设备体积大、价格高等，中压网络的电压等级采用的是10KV。20世纪90年代建设上海地铁1号线、广州地铁1号线与2号线，因设备引进原因，牵引变电所的中压开关柜采用了国外的33KV设备。
20世纪90年代末
随着35KV中压开关柜设备小型化的发展及价格的下降，35KV中压开关柜应用得愈加广泛。广州、深圳、南京及上海的后续建设线路，都采用了35KV中压网络。
另外，国外广泛应用的20KV中压网络，目前在我国也已经成为城市轨道交通可以使用的电压等级。
二、城市轨道交通供电技术的发展现状