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1、,单元1 城市轨道交通供电系统概述,1.1 城市轨道交通概述 1.2 城轨供电系统的功能 1.3 城轨供电系统的组成 1.4 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, 【主要内容】,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,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： （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、,二、城市轨道交通的类型,1、地铁 地下铁道交通（简称地铁），是一种在城市中修建的快速、 大运量的轨道交通。,二、城市轨道交通的类型,2、轻轨 城市轻轨铁路（简称轻轨），泛指高峰时单向客运量在13 万人次/h 的中等运量的轨道交通系统。,二、城市轨道交通的类型,3、市郊铁路 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。,二、城市轨道交通的类型,4、独轨 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。,三、城市轨道交通系统的组成,城市轨道交通系统,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：
3、 (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,三、城市轨道交通系统的组成,2、供电系统 城市轨道交通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）供给给通风、空调 、照明、通信、信号、给排水、防灾报警、电梯、电动扶梯等 用电设备。,三、城市轨道交通系统的组成,3、通信系统 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。它包括：数字传输、电 话交换、高度电话、有线和无线通信，闭路电视、有线广 播、时钟、电源等设备系统。,三、城市轨道交通
4、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,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站设施和防火、灭火、给排水系统等环控设施。 电力监控系统、机电设备监控系统、屏蔽门监控系统、防淹门(FG)互联系统、火灾自动报警、广播系统、闭路电视系统、车载信息系统、车站信息系统、自动检售票系统、信号系统、时钟系统等综合监控系统。,城轨供电系统的功能： 1、全方位的服务功能 2、故障自救功能 3、系统的自我保护功能 4、防止误操作的
5、功能 5、方便灵活的调度功能 6、完善的控制、显示和计量功能 7、电磁兼容功能,1.2 城轨供电系统的功能,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。,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。,三、动力照明供电
6、系统,动力照明供电系统 ： 1、降压变电站 2、配电所（室） 3、配电线路,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或电 压的种类（或形式）。 为什么会有不同的制式出现？,低压直流,直流串励电机 端电压限制,低频单相交流制,功率增大 能耗损失大 直流串激电动机端电压不能太高,工频单相交流制,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,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,易调速，性能好 技术成熟,一、供电制式的发展,供电网复杂 投
7、资大，被淘汰,世界各国的城市轨道交通的供电电压都在直流550-1500V之间。 IEC标准：600V、750V和1500V。 我国国标：750V、1500V。 北京和天津地铁采用DC750V第三轨供电。 上海、广州、南京、深圳和大连采用DC1500V接触网馈电。,二、城轨供电系统的供电制式,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,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:,一、迷流的形成,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
8、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、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。,二、迷流的危害,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。 （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,三、迷流的防护,复习与思考,城市轨道交通的特点是什么？ 城市轨道交通有哪些类型？各有什么特点？ 城轨供电系统的功能及要求是什么？ 城轨供电系统由哪些部分组成？各组成部分的作用是什么？ 城轨供电系统采用何种供电制式？ 迷流腐蚀形成的原因是什么？如何防护？,
