王鳳艷
摘 要:近年來,城市化發展的不法不斷加快,越來越多的人涌入城市尋求發展,這給城市軌道交通的發展帶來了前所未有的挑戰,也使城市軌道交通發展迎來了良好的發展機遇,本文首先分析了軌道交通供電系統的概念,并簡要說明其功能作用,闡述了國內外的軌道交通發展情況,重點敘述了軌道交通的組成構造。以期對我國對到交通運輸領域發展提供參考。
關鍵詞:軌道交通;供電系統;發展現狀;組成構造
城市化的迅速發展,使得交通運輸迎來了巨大挑戰,每天數以萬計的人口流動要求城市軌道交通運輸系統必須不斷優化,這不僅是城市人群提高生活質量的關鍵因素,也是推進社會經濟發展,緩解城市交通擁擠的根本要求。目前,城市軌道交通運輸方式具有運行速度快、準時、班次頻繁、承載量大、安全可靠的優點,是人們的首要選擇,為了保障這一重要交通運輸方式的可靠運行,就必須要不斷優化軌道交通供電系統,它為軌道運輸方式提供了動力,也是各項軌道控制的基礎,一旦供電系統出現問題,整個軌道交通運輸系統就將面臨癱瘓的危險。
一、軌道交通供電系統概念分析
軌道交通供電系統(英文名稱:Power supply system for urban rail transit)是指電流經過高壓輸電網、主變電所降壓、配電網絡、牽引變電所降壓、換流站等多個環節,為城市軌道運輸系統中的車輛以及控制臺傳輸電力的系統總稱。軌道交通供電系統主要有兩大部分組成,一種是對牽引變電所輸送電力的專用外部供電系統,這部分也被稱為牽引供電系統的“外部供電系統”或“一次供電系統”;另一種是地鐵供電系統,這部分也被稱作“牽引供電系統”。
二、軌道交通供電系統的功能
在城市中,人們的工作和生活都離不開交通,這其中,軌道交通運輸方式由于其承載量大、安全可靠且班次較多稱為了人們的首要選擇。軌道交通供電系統作為軌道交通運輸的電力輸送和傳輸系統,是保障軌道安全運輸和日常控制監測的重要基礎,在城市中,軌道交通供電系統根據其不同的使用功能可以分為兩大類別,一類是電動軌道運輸,這類用電群體主要是牽引運輸體,例如:輕軌、地鐵、有軌電車等等,是為運輸的主體提供電能。另一類則是車站、各車輛段、控制臺、各車間等等輔助設施的店里供應,例如:軌道照明系統、車站的電梯和扶梯、通風系統、控制中心的通信系統以及信號指示系統和調配系統等等。在不同的用電群體中,具有不同的電壓等級,且每種用電設施都有自身的使用要求和規范,軌道交通系統可以滿足不同用電群體的需要,并為其提供不同的電壓等級,使各部分都能夠正常工作,保障軌道交通運輸的順利暢通,為人們的工作和生活提供便利,這也是軌道交通供電系統的根本作用。
三、國內外軌道交通供電系統的發展現狀
(一)國外發展現狀分析
據統計,在國外有近80%的城市中,軌道交通供電系統使用的是第三方供電方式,在前蘇聯,軌道交通供電系統主要使用的是DC825V的電壓等級供電系統,而在英國的大型城市,諸如倫敦、格拉斯哥等地區的地鐵供電系統則采用了DC600V供電系統和DC750V供電系統,客流量巨大的法國巴黎的軌道交通使用了DC1500V 的供電系統,并同時采用了架空接觸網受流。在德國,城市軌道交通供電系統采用的則是與英國相同的DC600V和DC750V供電系統。在亞洲地區,日本的許多城市中軌道交通供電系統則根據不同的運輸方式有著不同的供電系統,例如:地鐵、輕軌等均采用了DCl500V 供電系統,同時還使用了接觸網受流,而單軌鐵路則使用了DC750V 供電系統和接觸軌受流。
(二)國內發展現狀分析
在我國,繁榮的香港是人口流動巨大的城市,為了保障運輸的可靠性,香港的地鐵多采用DC1500V供電系統以及架空接觸網受流,而輕軌則使用DC750V供電系統。北京和天津作為大型都市,客流量也相當可觀,城市的地鐵采用的是DC750V供電方系統以及接觸軌受流。北、上、廣中的上海和廣州則使用了DC1500V供電系統和架空接觸網受流。正在建設新型軌道交通供電系統的蘇州、杭州、武漢等城市則將在地鐵和輕軌中使用DC750V的受流饋電系統。
四、軌道交通供電系統的組成
根據用電主體的功能各不相同,主要有集中式供電系統和分散式供電系統來那個大類,而集中式軌道交通供電系統又可分為外部電源系統、主變電所供電系統、牽引供電系統、動力照明配電系統、電力監控系統五大部分;分散式軌道交通供電系統則由外部電源、牽引供電系統、動力照明配電系統、電力監控系統四大部分構成。根據每座城市的電網結構不同,可以在集中式、分散式、混合式等不同形式中進行選擇。
(一)集中式供電
根據城市中的用電情況和運輸線路的長短,建立專門供給軌道交通電力的主變電所,這種凡是稱為集中式供電系統,其中,主變電所的電壓通常為110kV,降壓到35kV、10kV后供牽引變電所與降壓變電所電力使用。集中式供電有助于城市軌道交通供電系統的獨立運行,免受其他系統干擾,便于管理和控制。
(二)分散式供電
在地鐵沿線引入多路電源的供電方式稱為分散式供電系統,這種供電方式必須保證每座牽引變電所和降壓變電所有雙路電源供電,分散式供電系統主要應用于有足夠電源供沿線引入的城市。
(三)混合式供電
混合式供電是指兩種供電方式的結合使用,例如:我國北京的地鐵一號線以及環線的供電系統、武漢軌道交通供電系統、青島南北線地鐵供電系統等,這種供電系統能夠發揮各自的優點,便于調整和選擇。
五、結束語
軌道交通項目將會成為城市發展的重點,本文對軌道交通供電系統略作分析,以期對我國的城市運輸領域提供幫助。
參考文獻:
[1]關于研究城市軌道交通關鍵技術有關問題的會議紀要[J].都市快軌交通,2006(04).
[2]翟維麗.城市軌道交通系統關鍵技術及相關問題研究[D].吉林大學,2007.
[3]李群湛.論新一代牽引供電系統及其關鍵技術[J].西南交通大學學報,2014(04).
[4]李群湛.城市軌道交通交流牽引供電系統及其關鍵技術[J].西南交通大學學報,2015(02).