重慶軌道交通供電制式及授流方式研究

王小飛（重慶市軌道交通（集團）有限公司，重慶　401120）

?

重慶軌道交通供電制式及授流方式研究

王小飛
（重慶市軌道交通（集團）有限公司，重慶401120）

摘要：本文研究了目前城市軌道交通常用的DC750V和DC1500V的供電制式，以及架空接觸網與第三軌接觸網授流方式的特點，進行綜合比較，提出了重慶軌道交通供電制式及授流方式的選擇建議。

關鍵詞：供電制式；授流方式；架空接觸網；第三軌

1. 城市軌道交通供電系統授流方式的應用現狀

目前，我國各地城市軌道交通供電制式及授流方式主要包括：DC750V接觸軌、DC1500V接觸軌及DC1500V架空接觸網等。

從地區來看，采用DC750V接觸軌方式的有北京、天津、武漢；采用DC1500V接觸軌方式的有廣州、深圳及青島；采用DC1500V架空接觸網方式的有廣州、上海、深圳、南京、杭州、沈陽。其中在廣州、深圳，接觸軌和架空接觸網兩種方式并存；北京大部分線路采用DC750V接觸軌，但在建的6號線、14號線采用DC1500V架空接觸網；天津早期建設開通的1號線及在建的2、3號線采用了DC750V接觸軌，已開通的津濱線則采用了DC1500V架空接觸網?？梢钥闯?，無論是架空接觸網還是第三軌在我國城市軌道交通領域都有很多應用，已經形成了成熟的建設和運營模式，均可成為重慶軌道交通供電系統授流方式的選擇方案。

2. 有關城市軌道交通供電電壓標準的規定

為了規范世界各國城市軌道交通的電壓標準，國際電工委員會（IEC）、國際鐵路聯盟（UIC）和歐洲標準化委員會（EN）規定了與城市軌道交通牽引電壓（直流系統）有關的標準。為了規范我國的軌道交通供電電壓標準，我國也據此提出了相關規定、制定了相關標準，分別見表1，表2。

表1地鐵直流牽引供電系統（GB10411）

表2城市無軌電車和有軌電車供電系統（GB5951）

3. DC750V和DCl500V供電制式的研究

在早期的城市軌道交通中，主要采用DC750V供電電壓等級，這主要受制于早期的工業技術水平。我國九十年代以后修建的城市軌道交通線路多采用了DC1500V架空接觸網的供電方式。近期，隨著廣州地鐵四號線DC1500V第三軌供電方式的成功應用，DC1500V第三軌的供電方式也得到了一定應用及推廣。

表3架空接觸網和第三軌授流方式的比較

相比于DC750V供電制式，在相同功率下，DC1500V供電距離更長，通過計算可知，采用750V供電一般在1.5km～2km范圍內設置一座牽引變電所，而采用1500V供電一般在2km～3km范圍內設置一座。牽引變電所間距加大，數量減少，不僅節省工程投資，而且可減少后期運營中的能耗。據資料顯示，我國以及日本等發達國家近年新修建的城市軌道交通所采用的牽引供電制式基本都是DC1500V，究其原因，主要是隨著城市客流量的增大，需要更大功率的車輛，同時要求降低運營能耗，而采用較高供電電壓供電可滿足此要求。故DC1500V供電制式發展較快，已逐漸成為城市軌道交通牽引供電系統的發展趨勢。

4. 授流方式的研究

通過國內外現有軌道交通供電系統的現狀調查以及各種授流方式的特點分析來看，無論是DC1500V接觸軌（第三軌）還是DC1500V架空接觸網在國內均已有成熟應用的先例。針對重慶軌道交通的實際情況，將DC1500V接觸軌（第三軌）和DC1500V架空接觸網作為供電系統授流方式的候選方案進行較為全面的技術、經濟綜合比較分析，見表3。

結論

（1）我國的城市軌道交通供電制式無論是選用DC750V還是DC1500V，都符合我國及國際標準的相關規定。同時，無論是DC750V和DC1500V、還是架空接觸網和第三軌的授流方式都各有利弊，重慶軌道交通在選擇采用何種供電制式及授流方式時均應結合重慶市自身的特點來進行選擇。

（2）隨著城市化建設的加強及城市人口的增加，市區居民對出行時間要求以及機電設備的制造水平的提高，城市軌道交通供電所采用的供電電壓水平正在逐步提高。相對特大型城市來說，旅客客流量較大或對出行時間有一定的要求，在要求旅行速度≥45km/h時，建議選用DCl500V供電方式。

（3）對于重慶軌道交通而言，具體采用何種授流方式還需要結合重慶市城市軌道交通的總體規劃以及線路土建條件、車輛負荷等方面的工程條件等統籌考慮而定。

參考文獻

［1］李秀娥.軌道交通供電系統綜述［J］.電氣傳動自動化，2007（1）：5-7+16.

［2］汪松滋，何其光.城市軌道交通供電系統運行與維修［M］.北京：中國建筑工業出版社，2005.

［3］徐安.城市軌道交通牽引供電系統［M］.北京：中國鐵道出版社，2000.

［4］關于北京、上海、廣州三城市地鐵牽引供電系統的調研報告［R］.鐵道部科學研究院，1998.

［5］東莞市城市快速軌道交通R2線工程供電系統授流方式專題研究［R］.中鐵電氣化勘測設計研究院，2010.

中圖分類號：U231

文獻標識碼：A