浅谈地铁供电系统的供电方式与选择措施

浅谈地铁供电系统的供电方式与选择措施

张学东

青岛地铁集团有限公司运营分公司 山东青岛 266000

摘要：地铁作为现代轨道交通系统的重要组成部分，每天承受着巨大的人流运输工作。地铁供电系统会直接关系到地铁交通运营的平稳和安全，为了保证地铁交通的平稳运营，必须科学合理选用地铁供电系统的供电方式。基于此，本文系统分析了轨道交通供电的具体要求，并就地铁供电系统的供电方法和选择措施展开探讨，仅供大家参考。

关键词：选择措施；供电方式；要求；地铁供电系统

引言：地铁是城市居民重要的出行方式之一，对于缓解城市交通压力具有十分重要的意义。随着地铁重要性的不断提升，对地铁相关系统的标准要求也随之提高，地铁供电系统也是如此。地铁供电系统是列车运行的动力保障，因此要确保供电方式的合理性，这是确保地铁供电系统作用发挥的关键。在实际的供电方式选择过程中，要结合地铁供电系统的要求进行合理选择，切实保障列车运行的安全性与稳定性。

1地铁供电系统要求

地铁供电系统是在地铁运行过程中为其提供电力的系统，地铁供电系统不断发展完善，目前已经形成了多样化的供电系统，可以满足不同国家和不同地区地铁运行需求。地铁供电系统主要由地铁内部的供电系统和外部供电两种方式组成。前者属于狭义的供电系统，不仅是列车运行的主要动力来源，而且还可以为地铁的消防照明以及通风设施等提供电能。为保障地铁运行的稳定性，应尽量由不同的变电所分别提供两路电源，如果只能来源于同一变电所，则需要确保两路电源来源于不同的母线。这样可以更好的保障供电的稳定性，避免因供电问题影响地铁的稳定运行。变电站应尽量建立在地铁线路附近，拉近地铁供电距离，这样可以起到缩减地铁长度并节约成本的作用。

2地铁供电系统的分类与供电方式选择

2.1地铁外部供电系统的供电方式和选择

地铁外部供电通常都会借助城市电网直接对地铁进行供电，而这种供电形式又包括集中供电、分散供电以及混合供电三种。

2.1.1集中供电

所谓集中供电，是指在地铁沿线设置主变电所，并且变电所专门负责为地铁供电。主变电所是进行集中供电的重要保障，但是通常主变电所的建设数量相对较少，因此主变电所的供电负荷较大，为了保障能够满足地铁的用电需求，需要主变电所具备大容量的传输系统，同时还需要设置大容量的变压器。这使得主变电所的建设成本较高。

2.1.2分散供电

分散供电主要借助开闭所来实现，通过开闭所为地铁的牵引系统等供电。为保障地铁的用电需求，通常都会在地铁沿线建设较多的开闭所，并且开闭所之间的关联性较强，这样一来，在某一开闭所发生故障无法进行正常供电的情况，其他开闭所便可以替代其承担起地铁供电任务，进而避免因某一开闭所故障而影响地铁运行的稳定性。

2.1.3混合供电

所谓的混合供电方式，是指将集中供电和分散配电方式相结合的方法，但通常情况下都会将集中供电系统视为主要方式，与此同时再将分散供电视为集中供电的辅助方式，并利用这些方法形成较为完备的供电系统。理论上讲，这种方式最为科学，也最为合理，但是由于这种供电方式会牵扯到比较复杂的调控，因此会在很大程度上增加供电的难度，因此目前混合供电的应用范围不够广泛，依然以集中供电和分散供电为主。

2.1.4外部供电的选择措施

由于混合供电的执行难度较大，因此本文只介绍集中供电与分散供电的选择。二者各有利弊，以此在供电方式选择过程中应结合实际情况合理选择。如果出于供电质量角度分析，则应优先选择集中供电，集中供电电压更加稳定，因此供电质量更有保障。分散供电受电网稳定性不足等因素的影响，导致分散供电无法保障供电质量。处于供电可靠性角度分析，也应优先选择集中供电，集中供电借助电厂高压线路进行供电，其更具安全性与稳定性，线路故障率低，同时线路受到的干扰更少，因此供电的可靠性更高。分散供电需要从城市用电线路接入，不仅线路故障率高，而且线路干扰因素多，因此会在很大程度上影响供电的可靠性。从运营管理方面来讲，相较于分散供电，集中供电也更具优势。分散供电接口多，操作复杂，因此会在很大程度上增加运营管理的难度，导致运营管理效率低。而集中供电则不会涉及到这些问题，因此更便于进行运营管理。出于成本角度考虑，则分散供电更具优势。集中供电因电压等级高，因此对相关设备也有着较高的要求，因此采用集中供电的方式往往需要投入更高的成本。对于分散供电而言，因其涉及到的电压等级不高，因此所应用的设备要求相对较低，能够有效节约成本。总之，集中供电与分散供电各有优劣，应结合实际需求，合理选择供电方式。

2.2牵引供电系统的构建策略

牵引供电系统主要承担为列车牵引提供电能的作用，是保证列车顺利运营的重要基础。而牵引供电一般均由直流供电系统组成，其中牵引变电所是牵引供电的核心，而牵引变电所的设置又必须根据站场状况和列车需要，以保证牵引变电所的功能充分发挥。对牵引网来说，它主要利用正极接触网进行供电，同时利用负极材料将走行式轨回流。接触轨同样是牵引供电系统的重要结构形式之一，接触轨主要包括钢铝复合接触轨以及低碳钢接触轨两种，其中前者引起自重较强，并且还具有较好的导电性能，因此使接触轨的主要应用形式。架空接触网主要包括柔性悬挂与刚性悬挂两种形式。前者需要占用较大的空间，因此这种形式的应用不够广泛。后者不仅空间占用量较小，而且还具有使用寿命长、载流量大以及电能损耗小等方面的优势，因此刚性悬挂的应用比较广泛。在供电方式选择过程中，因架空接触网供电方式与接触轨供电方式二者各有利弊，因此也需要结合实际情况进行合理选择。以接触轨供电方式为例，这种供电方式在稳定性以及安全性方面更具优势，同时受环境影响小，并且无需频繁进行维修保养。但是这种方式也存在一定的不足，如在检修过程中，为了避免发生检修人员触电事故，需要全面停止运作，因此会给地铁的运行带来不利影响。架空接触网虽然维修安全性更高，但是其使用寿命短，并且维修难度大。但是相较于接触轨，架空接触网更具经济性，并且由于架空接触网远离地面，因此在维修过程中可以更好的保障维修人员的安全性。由此可见，这两种供电方式各有优劣，需要结合实际需求合理选择。

结束语：地铁是城市交通系统的重要组成部分，地铁供电系统使其动力来源，地铁供电系统的供电方式将会直接影响到供电系统作用的发挥。因此要综合考量供电安全、供电可靠性以及成本投入等各方面因素，合理选择地铁供电系统供电方式，更好的保障地铁运行的安全性与稳定性。

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