轨道交通供电系统简介

轨道交通供电系统简介（精选11篇）

轨道交通供电系统简介 篇1

城市轨道交通供电系统接触网是沿轨道架设的特殊供电线路, 将变电所的电能传送给车辆。目前, 主要采用的供电制式有两种:DC750V供电制式和DC1500V供电制式。

城市轨道交通的接触网有3大类型:第三轨类接触网、架空柔性接触网和架空刚性接触网。

1 第三轨接触网

第三轨接触网用于城市轨道交通中的地铁、全封闭的城市铁路和轻轨等线路, 因其牵引供电线路中的导电轨沿线路在车辆的走行轨旁设置而被形象地称为“第三轨”。第三轨距走行轨中心距离约为1.4m, 距轨面高度约0.44m (具体数据要根据机车集电靴设置参数而定) , 由接触导电轨、端部弯头、防爬器、隔离开关和防护罩等组成, 并用绝缘子支撑。与之相配合, 车辆采用集电靴受流。接触轨通常设在列车前进方向的左侧。绝缘子通常采用额定电压为3kV的瓷质绝缘子。端部弯头设置在接触轨断口的端部, 便于车辆受流器平滑顺利地过渡。为了避免因温度变化及受流器作用引起接触轨窜动, 在每一段接触轨中部均设置有防爬器。

一般地, 车辆集电靴与导电轨的接触受流方式分为上接触式、侧接触式和下接触式, 对应的第三轨也就称为“上接触式第三轨”、“下接触式第三轨”和“侧接触式第三轨”。

2 柔性架空接触网

柔性架空接触网在电气化铁道中得到了广泛的应用, 适用于城市轨道交通的架空式接触网的悬挂类型大致可分为两大类:半补偿弹性简单悬挂方式、全补偿简单链形悬挂方式。

目前, 在城市轨道交通供电系统架空柔性接触网里都采用Ris的银铜接触线, 截面积120mm2。此种含0.1%银合金的接触线具有两个突出的优点:一是耐温好, 大幅度提高了接触网系统的抗退火、抗短路能力, 克服了铜接触线软化现象;二是抗拉强度好, Ris120额定张应力也高于同类铜接触线, 在接触线截面积磨损20%后, 其额定张应力仍然维持在正常的架设张应力范围之内, 使用寿命长, 大大提高了运营的可靠性。

3 刚性悬挂接触网

刚性悬挂接触网结构比较简单, 由悬挂装置、绝缘子、汇流排等组成。刚性悬挂方式相当于安置在隧道顶部的接触轨。因此, 刚性悬挂方式同时具有接触轨和接触网所具有的优点, 在20世纪70年代后期被许多国外的城市所采用。

刚性悬挂接触网经过十几个国家40多条地铁的运营, 在设计上不断改进, 目前已经臻于完善。刚性悬挂试验段在广州地铁1号线运行近5年, 广州地铁2号线已经正式使用, 受流质量较好。刚性悬挂的国产化率可达到96%以上, 工程造价低于柔性悬挂接触网, 在隧道内使用仍能保证较宽的受电弓所需要的空气绝缘间隙, 长隧道区间不需要预留接触网下锚空间, 汇流排载流截面大、温升小, 没有事故断线之虞, 不需要辅助馈线, 结构稳定可靠, 零件种类少, 维护简单易行。所以, 尽管刚性悬挂在我国使用的时间不长, 运营经验不多, 在制造、施工、设计等方面还有值得改进之处, 但其总体优势得到了业界的肯定, 正在许多新建城市轨道交通项目中得到推广, 南京地铁1号线也在隧道中采用了刚性悬挂方式。

4 三类接触网的优缺点

第三轨系统结构简单, 使用寿命长, 在安装、维护上的费用和工作量要低于架空接触网 (相同电压下) , 受天气的影响也小得多 (除了上接触式外) , 并且能够较好地适应小尺寸隧道。

接触轨系统的结构简单, 刚性固定、维护工作量小, 故障率低, 最常见故障为支持绝缘子污秽、裂纹或损坏, 无需配备专用的接触轨系统抢修机械。由于接触轨系统的零部件种类少, 作业面也低, 因此, 抢修作业程序也较为简单。

但由于第三轨系统距地面很近, 无法做到全方位的人员接近防护是一个主要的缺点, 电力操作规程所规定的断电标志 (打开断路器有明显的断路点, 挂地线) 在第三轨系统实行存在困难, 对日常维护或紧急情况下的旅客疏散造成不便。另外, 第三轨系统在运行轨道岔处必须留出间隙, 在某些环境下会出现列车中断运行的情况, 需要使用跳线电缆临时搭接或其他列车救援。再者, 由于直流电场的吸附作用和距地面很近的原因, 第三轨系统中的绝缘器件容易被污染, 加之自然风和雨水无法对绝缘器件产生自洁作用, 需要经常清扫, 否则极易发生绝缘闪络事故, 影响行车。

另外, 由于接触轨的不连续性, 受流器在滑人接触轨时会受到冲击, 当列车速度过高时, 冲击力较大, 严重时会损坏受流器, 因此, 采用接触轨受流方式时列车的最高运行速度较低。根据英国的研究, 采用第三轨的列车运行极限速度为160km/h。在国内, 采用第三轨的北京地铁列车运行极限速度为90km/h。

刚性架空接触网与接触轨一样具有结构简单、事故影响范围小、运营维护工作量小等优点, 但由于其作业面较高, 运营维护仍须配备专用的维护检修车辆。

柔性架空接触网适合列车高速运行。但是, 柔性架空接触网结构复杂, 零部件多, 且有断线之虞;接触线磨耗快, 换线周期短;在隧道内, 张力补偿下锚要求高, 在地面或高架桥上会对城市景观造成一定影响。柔性简单链形架空接触网的接触导线和承力索均带张力, 接触网发生短路故障时存在断线隐患, 其支持部件除承受各类线索的垂直荷载外, 还要承受线索张力引起的各类水平荷载及断线冲击荷载, 部件发生故障的几率相对较大。一旦发生断线事故, 影响较大, 同时由于检修作业为高空作业, 需要的人员多, 抢修和恢复比较困难, 需要专用检修设备。

轨道交通供电系统简介 篇2

轨道交通系（机电工程系）介绍

轨道交通系（机电工程系）是石家庄铁路职业技术学院重点建设的骨干系，师资力量雄厚，共有教职工20人，其中专任教师16人、教辅人员4人。专任教师中教授2人、副教授4人、讲师10人； 博士（后）4人，硕士12人。聘请企业兼职教师18人，建立了50多人的兼职教师库。专任教师中有国家级教学名师1人、河北省模范教师1人、全国优秀科技工作者1人。城市轨道交通教学团队为河北省、国家级优秀教学团队。教学改革成效显著，获得国家优秀教学成果一等奖1项、河北省教学成果一等奖1项、二等奖2项、三等奖1项。建有国家级精品课程2门、省级精品课程3门。

几年来，始终坚持“双面向、双服务，培养高素质技术技能人才”的育人宗旨，坚持“校企融合、同兴共赢”的办学模式，构筑校企合作战略联盟，面向企业、面向一线，服务铁路、服务地方经济建设，积极推行“做中学”的教学模式改革，依托企业的优势资源，认真履行“努力办好人民满意的教育”的历史使命，为社会培养了大批急需的“下得去、留得住、干得好”的高素质技术技能人才。2011、2012、2013届毕业生在北京铁路局、广州铁路集团、西安铁路局、成都铁路局等单位签约率达100％；2015届毕业生在北京铁路局、太原铁路局、郑州铁路局、广州铁路集团、西安铁路局等单位签约率已达70％，尤其男生在铁路局的就业更是供不应求，供需比1:10。铁路局为大型国有企事业单位，待遇高、工作稳定，月收入在5000元以上。针对铁路局人才需求情况，2014年招生专业有：铁道通信信号、高速铁路信号控制、机电一体化技术、铁道机车车辆、城市轨道交通控制、铁道交通运营管理、城市轨道交通运营管理等7个专业，热烈欢迎有志于在铁路行业、城市轨道交通行业发展的考生报考。

报考条件：报考考生要求男生身高在172厘米以上，女生165厘米以上，身体匀称；无色盲、色弱，矫正视力300度（眼镜度数）以下。身心健康（无传染及免疫性疾病等）、五官端正、面部无明显斑痕、口齿清晰、四肢无残缺等。

轨道交通系主任李辉教授真切期望你们的到来，为祖国的铁路发展贡献力量！“相信我，你的选择是正确的！”

2014年招生专业简介

1、铁道通信信号专业（专业代码：520205，学制3年）

本专业主要面向国有铁路、地方铁路、城市轨道交通、铁路工程局、电气化局、通信信号器材生产等单位，培养德、智、体、美全面发展，具有良好的职业道德、创新精神和创业能力，较好地掌握铁道通信信号的基本理论、基本知识和基本技能，具有较强的实践能力和专业技能，能够在生产、服务第一线从事铁道通信信号设备的安装施工、大修改造、信号检测、故障分析及处理、工程设计等工作，具备铁路信号工程设计、施工、运用、维护和管理等方面才能的高素质技术技能人才，毕业生就业岗位：学生毕业后可在铁路局、工程局、电气化局、城市轨道交通公司等大型国有企业的电务段、通信段、供电段等部门就业，从事电气化铁道信号控制系统的设计、施工、维护、运营和管理等工作。

开设的主要课程：计算机文化基础、电子工程制图、电工技术、铁道概论、模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理及应用、铁路信号基础、C语言程序设计、信号电源、现代通信技术、车站信号自动控制、区间信号自动控制、电气化铁道接触网、列车运行控制系统、驼峰信号自动控制、供配电技术、电气控制及PLC应用、电气控制系统安装与维护、信号工程设计与施工、远程信号自动控制、电气制图及CAD、顶岗实习等。

2、机电一体化技术专业（专业代码：580201，学制3年）

本专业面向国有铁路、地方铁路、工程局、城市地铁运营公司等单位，培养德、智、体、美全面发展，具有良好的职业道德、创新精神和创业能力，掌握扎实的机电一体化技术专业基础知识，具有电力机车和高速动车组运用与检修职业技能，能够在机电一体化技术制造、运用、管理、检修第一线，从事电力机车及动车组驾驶、检修等工作，具备机电一体化技术运用、维护、故障判断处理与检修能力的高素质技术技能人才。

毕业生就业岗位：学生毕业后可在铁路局、工程局、电气化局等大型国有企业的动车段、车辆段、机务段等部门就业，从事大型铁路养护机械的操作与维护、机车驾驶、机车车辆的维护、调试等工作。

开设的主要课程：计算机文化基础、高等数学、英语、机械制图、铁道概论、互换性与测量技术、机械工程材料及成形工艺、机械CAD软件及应用、液压传动技术、电机与电力拖动、机械控制工程、单片机原理及应用、供配电技术、机械设计、机械制造技术、机床电气及PLC控制、电子线路CAD、铁道车辆技术、高速动车组检修技术、三维造型软件应用、金工实习、电气控制系统安装与维护、顶岗实习等。

3、城市轨道交通控制专业（专业代码：520302，学制3年）本专业主要面向城市地铁运营公司、铁路局等单位，培养具有较高的文化素质和职业道德，掌握城市轨道交通控制基础理论知识、城市轨道交通机电设备系统、交通控制系统、供电系统专业技术及列车自动控制等方面专业知识和技能，在生产、服务一线从事城市轨道交通控制系统的建设、维护、运营和管理的高素质技术技能人才。

毕业生就业岗位：毕业生可在铁路局、工程局、电气化局、城市地铁运营公司等大型国有企业的机务段、电务段、供电段等部门就业，从事电气化铁路和城市轨道交通控制系统的施工、维护、运营和管理等工作。

开设的主要课程：计算机文化基础、高等数学、英语、城市轨道交通概论、电子工程制图、电工技术、电子技术基础、单片机原理与应用、检测及传感技术、电机与电力拖动、现代通信技术、车站供配电与照明、车站机电设备工程、车站消防与安防工程、城市轨道交通供电系统、城市轨道交通通信信号系统、列车自动控制技术等。

该专业2014年继续与石家庄地铁招收订单班。

4、高速铁路信号控制专业（专业代码：520220，学制3年）本专业主要面向国有铁路、地方铁路、铁路工程局、电气化局等单位，培养德、智、体、美全面发展，具有良好的职业道德、创新精神和创业能力，较好地掌握高速铁路信号的基本理论、基本知识和基本技能，具有较强的实践能力和专业技能，能够在生产、建设、管理、服务第一线，从事高速铁路信号设备安装、调试、维修维护、技术管理及工程设计等工作，具备高速铁路信号设备维护与管理职业生涯发展基础的高素质技术技能人才。

毕业生就业岗位：学生毕业后可在铁路局、工程局、电气化局等大型国有企业的电务段、通信段、供电段等部门就业，从事高速铁路信号控制系统的设计、施工、维护、运营和管理等工作。

开设的主要课程：高等数学、英语、计算机文化基础、电子工程制图、电工技术、高速铁道概论、电子技术基础、单片机原理及应用、高速铁路信号基础、C语言程序设计、信号电源、现代通信技术、车站信号自动控制、区间信号自动控制、电气化铁道接触网、列车运行控制系统、驼峰信号自动控制、供配电技术、电气控制及PLC应用、电

3气控制系统安装与维护、信号工程设计与施工、远程信号自动控制、电气制图及CAD、电子线路CAD、顶岗实习等。

5、铁道机车车辆专业（专业代码：520204，学制3年）本专业主要面向国有铁路、地方铁路、工程局、城市地铁运营公司等单位，培养德、智、体、美全面发展，具有良好的职业道德、创新精神和创业能力，掌握扎实的铁道机车车辆专业基础知识，具有电力机车和高速动车组运用与检修职业技能，能够在铁道机车车辆制造、运用、管理、检修第一线，从事电力机车及动车组驾驶、检修等工作，具备铁道机车车辆维护与管理职业能力的高素质技术技能人才。

毕业生就业岗位：学生毕业后可在铁路局、工程局等大型国有企业的动车段、机务段、车辆段等部门就业，从事机车驾驶，机车车辆设备维修养护、技术改造、检修，机车车辆设备保养、机车车辆整备作业等工作。

开设的主要课程：高等数学、英语、计算机文化基础、机械制图、铁道概论、电工技术、互换性与测量技术、机械工程材料及成形工艺、机械CAD软件及应用、液压传动技术、电子技术基础、电机与电力拖动、铁道车辆技术、单片机原理及应用、列车运行安全装置、机械设计基础、机械制造基础、电气控制及PLC应用、列车运行安全装置、电力机车制动、高速动车组检修技术、金工实习、电气控制系统安装与维护、顶岗实习等。

6、铁道交通运营管理专业（专业代码：520206，学制3年）本专业主要面向国有铁路、地方铁路等单位，培养德、智、体、美等全面发展，掌握信号、线路与站场等方面的基础知识；具有办理正常和非正常接发列车能力；具备车站班计划、阶段计划、调车作业计划的编制能力；具备基层站段客货运生产组织管理能力，培养从事生产、管理第一线需要的可从事客运员、车站值班员、乘务员、货运员等工作的高素质技术技能人才。

毕业生就业岗位：学生毕业后可在铁路局的车务段、客运段等部门就业，从事客运员、车站值班员、乘务员、货运员等工作。

开设的主要课程：高等数学、英语、计算机文化基础、电子工程制图、铁道概论、铁路信号基础、C语言程序设计、铁路行车组织、铁路客运组织、铁路货运组织、列车

4运行控制系统、铁路行车规章、铁路行车安全、客运服务礼仪、驼峰信号自动控制、铁路企业管理实务、列车乘务实训、顶岗实习等。

7、城市轨道交通运营管理专业（专业代码：520304，学制3年）本专业主要面向城市地铁运营公司、铁路局等单位，培养具有较高的文化素质和高尚品德，掌握城市轨道交通运营管理理论知识及操作实务，掌握机电系统专业知识和维护技能，在生产、服务一线从事客运组织、站务管理、运输经营、运输调度指挥、乘务管理、安全管理等工作的高素质技术技能人才。毕业生就业岗位：学生毕业后可在城市地铁公司、铁路局的车务段、客运段等部门就业，从事客运员、车站值班员、乘务员、货运员等工作。

开设的主要课程：高等数学、英语、计算机文化基础、电子工程制图、城市轨道交通概论、城轨信号基础、城市轨道交通行车组织、城市轨道交通客运组织、城轨列车运行控制系统、铁路行车规章、铁路行车安全、客运服务礼仪、自动售检票系统、铁路企业管理实务、列车乘务实训、顶岗实习等。

注：以上专业，2011届、2012届、2013届、2014届毕业生就业单位有：北京铁路局、太原铁路局、郑州铁路局、广州铁路集团、济南铁路局、西安铁路局、兰州铁路局、成都铁路局、南昌铁路局、昆明铁路局等18个铁路局。

联系方式：

轨道交通系主任李辉

电话：0311－88621089

手机：

Email: Huili68@163.com

QQ: 1907490805

轨道交通系网址：http://jdgcx.sirt.edu.cn/

轨道交通供电系统简介 篇3

【关键词】城市；轨道交通；供电系统

前言

我国的城市化进程在不断加快，城市建设日新月异，人们对于城市交通的需求也越来越大，城市轨道交通的出现缓解了地面交通压力，对我们的生活具有十分积极的意义。在城市轨道交通系统中，供电系统是轨道交通的基础与重心，深入探讨供电系统的设计要点，抓住关键问题，才能更好的优化轨道交通建设，为交通事业发展献力。

1.城市轨道交通发展现状

我国城市轨道交通建设起步晚，但是近十几年的发展十分迅速，2000年我国只有北京、上海、广州三个城市有轨道交通线路，到2014年开通了轨道交通的城市已经上升至22个，我国大陆建成并通车的轨道线路合计已超过1700km，未来三年我国城市轨道交通建设将会达到高峰，预计到2020年，全国会有将近50个大、中城市拥有城市轨道交通，总里程超过7000 km，更多的现代化大都市将不断地加入到城市轨道建设中来，我国轨道交通行业已经进入一个跨越式的发展新时期，而我国也将成为世界上最大的城市轨道交通市场。

2.城市轨道交通供电方式的选择

2.1供电方式的分类

城市轨道交通呈网络状发展格局，供电方式不可能简单的为一种固定模式，城市轨道交通的供电系统由城市电网引入电源，根据不同城市的交通布局规划和电网构成特征来具体确定，电源方面要考虑的内容包括电压等级、接入电源点分布、电源容量、电网管理等，一般情况下，供电方式可以分为集中式供电、分散式供电、混合式供电三种。

2.1.1集中式供电：此方式是在轨道沿线均衡设置供电专用的变电所，变电所从城市电网引入电源，主变压器采用110kv/35kv电压等级，建立起独立的轨道交通供电体系，而不对附近居民供电。集中供电稳定可靠，不受其他负荷影响，维修管理便捷，但是集中供电的投资较高，在广州、上海等经济发达地区应用较多。

2.1.2分散式供电：分散式供电不需要建立专门的变电所，电源从城市电网就近处引入，此方式能极大降低资金投入，但是分散式供电的独立性差，不仅要给轨道交通运行提供电能，还要负责附近的居民用电，容易受到城市电网负荷的影响，供电质量无法保证；另外因为供电来源分散，不利于统一运营管理，对供电系统效益有不良影响。

2.1.3混合式供电：混合式供电即联合上述两种供电方式，以集中供电为主，分散供电为辅，因为在集中供电的过程中，中压网络末端与主变电所之间的距离较远，末端会产生较大的电压损失，为了保障供电系统安全稳定运行，要求电压损失控制在额定电压的5%以下，如果中压网末端电压损失难以满足供电要求，就需要从附近电网引入中压电源以辅助供电。混合式供电的投资适中，并且能够满足供电的稳定与可靠的需求，所以应用比较广泛。

2.2供电方式的选用原则：要与城市电网供电情况相匹配；要考虑城市整体轨道交通规划方向；供电方式应当安全可靠；供电方式要经济灵活。

3.城市轨道交通的供电制式

城市轨道交通相对于城际列车来说站点的间距短，周边空间小，绝缘的安全距离小，因此对供电电压的要求不是很高，城市轨道交通的供电电压等级多集中在550～1500V之间，我国规定采用750V和1500V两种，并且均采用直流供电制式，直流传输线路不产生电抗压降，在电压等级相同的情况下，电压损失方面优于交流电，且建造接触网结构比较简单。在我国牵引网馈电方式分为架空接触网和接触轨两种基本类型，一般750V采用第三轨馈电方式，1500V采用架空接触网馈电方式。

供电制式的选用原则：①要满足客流量的需求，一般城市轨道交通的设计基础为预期的乘坐旅客的客流量，一般大运量的城市多采用1500V电压，架空接触网馈电，中小运量的城市多选择750V电压和接触轨馈电方式；②供电一定要安全可靠；③根据实地情况选择合适的牵引网，选择使用寿命长的牵引网，以减少后期维护，节约成本；④牵引网的选择要便于安装以及后期的事故抢修和维护。

4.杂散电流的产生及防护

4.1杂散电流的产生机理

城市轨道直流牵引供电系统多采用走行轨作为回流通路，但是由于走行轨和道床之间不可能完全绝缘，因此回流电流并不是全部从走行轨返回，会有一部分流入道床和隧道结构，从而形成杂散电流。

4.2杂散电流的危害

如果在钢轨的附近埋设有管道或者其他的金属结构，当走行轨回流时，杂散电流就会通过金属的导电性而流通至金属构件，从而产生电化学腐蚀。如果长时间的承受电化学腐蚀，钢轨和埋地金属结构都会受到严重的损坏，对走行轨的安全稳定以及周边埋地管线都会造成很大的不良影响。

4.3杂散电流的防护措施

杂散电流的防护主要有两种措施，前期控和后期排，杂散电流的主要影响因素有牵引电流、机车到牵引变电所之间的距离和走行轨的纵向电阻以及对地过渡电阻等，首先要从根源上杜绝杂散电流的产生。对应的防护措施有：杂散电流的大小与牵引点变所距离的平方成正比，因此要合理设置牵引变电所的位置；牵引网采用双边供电方式，杂散电流能减少致单边供电方式的四分之一；加强走行轨的对地绝缘水平，使用绝缘扣件、绝缘垫等阻截杂散电流；杂散电流的大小与牵引网回流通路电阻的大小成正比，因此要保持钢轨回流通路的顺畅；加强日常维护工作，保证杂散电流的防护措施能长效持久。

4.4杂散电流的监测

杂散电流腐烛防护系统建立之后，可以把杂散电流限制在一定的范围之内，但随着运营年代的增加，绝缘系统不断老化，性能逐渐降低，钢轨的泄漏阻抗会逐渐变小，产生的杂散电流也将逐年增加。所以必须设置完备的杂散电流监测系统，监视杂散电流对轨道主体结构钢筋和设备的腐蚀情况，以便及时采取相应的措施。杂散电流监测可釆用分布式监测系统的方式，分布式杂散电流监测系统由参比电极、道床收集网测试端子、隧道结构钢筋测试端子、传感器、监测装置、测试电缆及杂散电流综合测试装置构成。在每个测试点，将参比电极端子和测试端子接至传感器，将该车站区段内的上下行传感器通过测试电缆连接到位于牵引所内的监测装置，監测装置通过变电所综合自动化系统送到车辆段的杂散电流综合监测装置，杂散电流综合监测装置和工业控制机相连，工业控制机和打印机组成的微机管理系统将接收到的数据形成数据库储存在电脑硬盘内，同时可以对所采集的数据进行统计和分析。监测系统能够测量整体道床结构钢筋、车站结构钢筋的极化电位，同时还能实时监测钢轨电位、钢轨泄漏阻抗及钢轨纵向电阻。

5.结语

城市轨道交通对于我们的城市发展和日常生活有着非常重要的意义和作用，也是推动社会进一步发展的主要动力，城市轨道交通的供电系统作为轨道运行的基础，需要有科学合理的、满足城市交通运行需要的供电系统的设计和规划，因此我们应加强对供电系统的研究和探讨，为优化城市交通做好准备工作，更好的推进交通事业的建设发展。

参考文献：

[1]王小峰.城市轨道交通供电系统的设计方法[J].电气化铁道，2010（4） .

轨道交通供电系统简介 篇4

嘉定新城是上海第二个重点建设的新城。随着轨道交通11号线的建成运营, 嘉定新城建设步伐加快。然而, 与毗邻的江苏昆山、太仓等城市相比, 嘉定新城整体发展相对比较滞后。虽然嘉定位于沪宁通道上, 是上海陆上运输的北大门, 但长期以来, 嘉定并没有发挥出上海北部陆上运输门户的枢纽功能。由于地位和区位较近的关系, 长三角北翼地区基本越过嘉定与上海中心城区直接联系, 大量的产业也向毗邻的昆山、太仓等转移, 嘉定反而成为区域发展的洼地。

21世纪以来, 上海加快了郊区新城的建设速度。根据长三角区域城市群发展规划、上海郊区新城发展规划, 嘉定新城将定位于具有综合辐射功能的长三角重要节点城市。然而, 与松江新城相比, 嘉定新城既没有普通铁路、也没有城际铁路通过。经过嘉定区的京沪铁路、沪宁城际铁路均远离嘉定新城;虽然京沪铁路、沪宁城际铁路都在安亭设了车站, 由于可达性差, 列车班次少, 这些车站对嘉定新城甚至安亭汽车城几乎没有发挥作用。

嘉定城区距离沪宁城际铁路安亭北站直线距离超过10公里, 实际行亭北站通过地铁11号线绕行需要近1小时。由于可达性很差, 沪宁城际铁路、京沪铁路等对嘉定新城均没有吸引作用, 嘉定新城对外交通仍然依赖于上海市中心的铁路主客站。因此, 为了进一步提升城际铁路安亭北站对嘉定城区的服务, 需要建设一条直接连接安亭北站及嘉定城区的轨道捷运系统。

二、轨道交通11号线对嘉定城区的可达性差

与轨道交通9号线直接穿越松江新城和老城区不同, 轨道交通11号线在规划时就特意绕开嘉定老城区。轨道交通11号线进入嘉定城区后, 沿胜辛路、平成路从嘉定老城区西侧绕至北侧, 在城区西北侧设置嘉定西站, 在城区北侧设置终点嘉定北站, 2座车站均偏离城区中心。嘉定东部城区距离轨道交通11号线车站大多需要2~5公里的短驳距离, 导致总时耗增加, 出行不便。整个嘉定城区东部轨道交通服务较为薄弱, 可达性差。嘉定城区本身是组团式用地结构, 随着嘉定新城的建设规划, 老城区、嘉定工业园区、新城区等组团之间的联系将加强。然而这些组团之间的交通大部分仍然依赖传统的公交车, 速度慢、运能低。

三、嘉定区域快速轨道交通规划方案

1. 区域轨道交通功能定位

一是为嘉定老城区、嘉定新城区、安亭城区与沪宁城际铁路安亭北站、京沪铁路铁路安亭站之间提供快速联系服务, 提升城际铁路、市郊铁路对嘉定城区的服务。通过这条区域轨道交通的规划建设, 整合嘉定区域的轨道交通、市郊铁路和城际铁路, 提升铁路对嘉定城区的服务。二是填补轨道交通11号线覆盖的不足, 为11号线提供网线补充。通过该条区域性轨道交通的规划建设, 可以为嘉定城区东部提供服务, 实现东部城区与11号线快速衔接。三是为嘉定老城区、嘉定工业区、嘉定新城区、安亭汽车城等各组团之间联系提供快速服务, 进一步提升嘉定区域各组团之间的交通服务水平。

2. 规划目标

实现嘉定老城区30分钟内可到达城际铁路安亭站。

3. 线路选线规划

从轨道交通11号线终点嘉定北站起, 线路往东沿嘉罗公路穿越嘉定城区东部、嘉定工业园区, 衔接11号线嘉定新城站后沿宝安公路至京沪铁路安亭站、沪宁城际铁路安亭北站, 并延伸至11号线安亭站。该线路总长约25公里, 将11号线、沪宁城际铁路、市郊铁路实现网络整合 (图1) 。

4. 站点规划

设置换乘枢纽站和普通站两类车站:换乘枢纽站主要实现与轨道交通11号线、城际铁路、市郊铁路的衔接与换乘;普通车站主要为沿线居住区、商业区及工业园区提供服务。换乘枢纽站之间可以开行大站快线列车, 普通车站之间提供站站停服务。

5. 线路制式

城市轨道交通中视频监控系统 篇5

关键词：城市轨道交通 模拟视频监控系统 半数字视频监控系统 数字视频监控系统

1 概述

视频监控系统是保证城市轨道交通行车组织和安全的重要手段。调度员和车站值班员利用它监视列车运行、客流情况、变电所设备室设备运行情况，提高行车指挥透明度的辅助通信工具。当车站发生灾情时，视频监控系统可作为防灾调度员指挥抢险的指挥工具。本系统的特点是：各级监视相互独立、多个子系统可共享图像资源、按优先级控制云台和摄像机焦距。

2 视频监控系统的发展历程

视频监控系统随着社会的进步，近来越来越被广泛地应用到各个领域。同时随着社会的发展，视频监控系统也随之经历了三个时代。

第一代：模拟时代。

视频以模拟方式采用同轴电缆进行传输，并由控制主机进行模拟处理。

第二代：半数字时代。

视频以模拟方式采用数字技术进行传输，由多媒体控制主机或硬盘录像主机进行数字处理与存贮。

第三代：数字时代。

视频以数字方式采用网络技术进行传输，基于国际通用的TCP/IP协议，采用流媒体技术实现视频在网上的多路复用传输，并通过设在网上的网络虚拟（数字）矩阵控制主机来实现对整个监控系统的指挥、调度、存贮、授权控制等功能。

3 城市轨道交通中视频监控系统

近年来，随着现代科学技术的不断发展特别是网络带宽、计算机处理能力和存储容量的迅速提高以及各种实现视频信息处理技术的出现，视频监控技术也有所长足的发展。城市轨道交通中视频监控系统的发展基本上是从早期的模拟视频监控系统向模数结合的视频监控系统和现在的数字视频监控系统演变的过程。

3.1 模拟视频监控系统

控制中心和车站的组网方式以及控制中心与车站间的视频信号传输均采用模拟方式。

将车站摄像机的模拟信号通过车站矩阵送入模拟视频复用光发送器变成光信号，利用专用光纤将视频信号传输至控制中心对应的模拟视频复用光接收器，还原成多路独立的模拟信号，经视频矩阵切换输出到各调度员处的监视器上。

本系统的优点是系统独立、视频信号清晰、无延时。缺点是每站占用光纤，资源利用率太低；点对点传输图像，车站与中心之间通道无保护；系统一旦设定，扩容非常困难；定向传输图像，只能满足一个中心的监控；中心矩阵庞大，维护不便；现已很少使用。

3.2 半数字视频监控系统

控制中心和车站的组网方式仍采用模拟视频技术，只在硬盘录像以及控制中心与车站的视频传输采用了数字技术。

将各车站的控制和模拟视频信号送入本地模拟矩阵，输出多路视频信号，供本地监视和进行数字压缩编码，送入传输系统提供的以太网接口进行共线传输。控制中心将接收到的数字视频信号进行解码，并转换为模拟视频信号，接入显示系统；同时模拟视频信号和控制信号一起送入至网络设备，各个调度值班员能够任意选取各站的图像。

本系统的图像传输是架构在光传输系统上，不独占光纤，且享有传输系统的环网保护机制；中心可利用软件进行图像切换，设备规模小；只需增加编解码板即可扩容；易维护；满足多点监控的需求，是目前各地铁采用的主流方案。

3.3数字视频监控系统

控制中心和车站的组网方式均采用计算机局域网组网方式，并通过城轨专用传输网连接成为广域网。

采用将各车站的控制和模拟视频信号送入本地视频数字编码板进行压缩编码或接入视频网关，再送入本地以太网交换机。以太网交换机输出的信号，一路给本地监视器，另一路输送给传输设备的以太网接口进行共线传输。控制中心将接收到的数字视频信号进行解码，并转换为模拟视频信号输出给监视器；同时模拟视频信号和控制信号一起送入至网络设备，各个调度能够任意选取各站的图像。

本系统具有多点观看图像、资源共享、组网简单、易扩容优点。但由于整个系统的传输依赖于以太网，Qos无法保证，若产生网络风暴，会造成网络瘫痪。

4 数字视频监控系统的优点

与传统的模拟视频监控相比，数字视频监控具有许多优点。

第一，便于计算机处理。由于对视频图像进行了数字化，所以可以充分利用计算机的快速处理能力，对其进行压缩、分析、存储和显示。通过视频分析，可以及时发现异常情况并进行联动报警，从而实现无人值守。

第二，适合远距离传输。数字信息抗干扰能力强，不易受传输线路信号衰减的影响，而且能够进行加密传输，因而可以在数千公里之外实时监控现场。特别是在现场环境恶劣或不便于直接深入现场的情况下，数字视频监控能达到亲临现场的效果。即使现场遭到破坏，也照样能在远处得到现场的真实记录。

第三，便于查找。在传统的模拟监控系统中，当出现问题时需要花大量时间观看录像带才能找到现场记录；而在数字视频监控系统中，利用计算机建立的索引，在几分钟内就能找到相应的现场记录。

第四，提高了图像的质量与监控效率。利用计算机可以对不清晰的图像进行去噪、锐化等处理，通过调整图像大小，借助显示器的高分辨率，可以观看到清晰的高质量图像。此外，可以在一台显示器上同时观看16路甚至32路视频图像。

第五，系统易于管理和维护。数字视频监控系统主要由电子设备组成，集成度高，视频传输可利用有线或无线信道。这样，整个系统是模块化结构，体积小，易于安装、使用和维护。

正是由于数字视频监控具有传统模拟监控无法比拟的优点，而且符合当前信息社会中数字化、网络化和智能化的发展趋势，所以数字视频监控正在逐步取代模拟监控，广泛应用于各行各业。

5 视频监控系统的发展方向

现今视频监控系统已经步入了全数字时代。这将彻底打破视频监控系统模拟方式的结构，从根本上改变了视频监控系统从信息采集、传输处理、系统控制的方式和结构形式，也标志着监控正在走向现代“四化”阶段即：

前端一体化：视频监控系统前端一体化意味着多种技术的整合、嵌入式构架、适用和适应性更强以及不同探测设备的整合输出，为系统集成化奠定了基础。

传输网络化：视频监控系统的网络化意味着系统的结构将由集总式向集散式系统发展，集散式系统采用多层分级的结构形式，将使整个网络系统硬件和软件资源以及任务和负载得以共享，这也是系统集成与整合的重要基础。

处理数字化：信息处理数字化意味着信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议，具有微内核技术的实时多任务、多用户、分布式操作系统，以实现抢先任务调度算法的快速响应，硬件和软件采用标准化、模块化和系列化的设计，系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化，系统运行互为热备份，容错可靠等功能。

系统集成化：系统集成化正是由于构建系统的各子系统均实现了网络化和数字化，特别是使视频监控系统与弱电系统中其它各子系统间实现无缝连接，从而实现了在统一的操作平台上进行管理和控制。

6 视频监控系统发展的特点

前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化是视频监控系统公认的发展方向，而数字化是网络化的前提，网络化又是系统集成化的基础，所以，视频监控发展的最大两个特点就是数字化和网络化。

6.1 数字化

数字化是21世纪的特征，是以信息技术为核心的电子技术发展的必然，数字化是迈向成长的通行证，随着时代的发展，我们的生存环境将变得越来越数字化。

视频监控系统的数字化首先应该是系统中信息流（包括视频、音频、控制等）从模拟状态转为数字状态，这将彻底打破经典闭路电视系统是以摄像机成像技术为中心的结构，根本上改变视频监控系统从信息采集、数据处理、传输、系统控制等的方式和结构形式。信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议，使视频监控系统与安防系统中其它各子系统间实现无缝连接，并在统一的操作平台上实现管理和控制，这也是系统集成化的含义。

6.2网络化

视频监控系统的网络化将意味着系统的结构将由集总式向集散式系统过渡。集散式系统采用多层分级的结构形式，具有微内核技术的实时多任务、多用户、分布式操作系统以实现抢先任务调度算法的快速响应。组成集散式监控系统的硬件和软件采用标准化、模块化和系列化的设计，系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化，系统运行互为热备份，容错可靠等优点。系统的网络化在某种程度上打破了布控区域和设备扩展的地域和数量界限。系统网络化将使整个网络系统硬件和软件资源的共享以及任务和负载的共享，这也是系统集成的一个重要概念。

7 总结

综上所述，随着计算机技术及网络技术的迅猛发展，世界掀起一股强大的数字化、网络化浪潮，对于城市轨道交通中视频监控系统的发展，必须经历模拟数字混合的阶段，但是最终的趋势必然是全面数字化，即视频在前端进行数字化、网络化，利用网络进行传输，采用分布式存储系统，模块化结构，完成视频监控任务。

轨道交通供电系统简介 篇6

关键词：轨道交通,轨道电路,CBTC

1 轨道电路概述

当闭塞区间内无列车行驶, 电流会从轨道流经继电器, 并使其激磁带动接点, 接通绿灯电路, 显示绿色灯光, 表示前方线路空闲, 允许车辆占用。当列车占用轨道电路, 电流通过机车车辆轮对, 轨道电路被分路, 由于轮对电阻很小, 使之短路, 继电器吸力减弱, 释放衔铁搭在后接点上, 接通信号机的红灯电路, 显示禁止信号。轨道电路的另一个重要作用是能发现钢轨断裂。当导线的钢轨安全无事时, 轨道电流保持通畅, 继电器工作正常。旦若前方钢轨折断或出现阻碍, 即切断轨道电流, 会使继电器因供电不足而释放衔铁接通红色信号电路。此时线路虽然空闲, 但信号机仍然显示红灯, 从而防止列车颠覆事故。

轨道电路有多种分类, 按信号电流可分为交流轨道电路、直流轨道电路和脉冲轨道电路;按分支接受电端的多少, 分为一送一受轨道电路和一送多受轨道电路;按结构可分为开路式轨道电路和闭路式轨道电路, 除此之外还有无绝缘轨道电路, 中国和世界大多数国家都采用闭路式轨道电路。

轨道电路主要工作状态有调整状态、分路状态、断轨状态。

(1) 调整状态指轨道电路在没有机车车辆占用时, 不论在任何不利天气条件下, 接收端的继电器都处于励磁状态, 发出轨道电路区段空闲的信息。 (2) 分路状态指轨道电路被机车车辆占用时, 不论在任何不利的电源和天气等条件下, 接收端的继电器都处于失磁状态, 发出轨道电路区段被占用的信息。 (3) 断轨状态指轨道电路任何部分出现故障时, 接收端的继电器都处于失磁状态, 发出故障信息, 除了与电源电压最大, 钢轨阻抗最小有关系外, 还与道渣电阻和断轨地点大小有关。目前, 北京、天津、上海、香港等地都有采用轨道电路的信号系统。

2 CBTC系统概述

基于无线通信的列车控制系统 (Communications-Based Train Control, CBTC) , 采用高精度的列车定位和连续、高速、双向的数据通信, 通过车载和地面安全设备实现对列车的控制, 监测列车运行的移动闭塞方式, 在保证行车安全的基础上, 缩短行车间隔, 提高运行效率。 (如图1)

CBTC以列车与地面的传输信息方式来划分, 分无线、环线、漏缆及波导管等几种, 摆脱了轨道电路对闭塞分区占用与否, 突破了固定 (或准移动) 闭塞的局限性, CBTC系统的优势主要表现在以下几个大的方面:

安全可靠性:高安全性设计, 信号系统主要行车设备均采用多重冗余技术, 涉及行车安全的计算机设备均采用二乘二取二的安全冗余结构。ATP、联锁采用2乘2取2冗余结构, ATS子系统和ATO子系统采用双机热备的冗余结构, 车载ATP/ATO为2取2冗余结构, 双套车载设备构成2乘2取2冗余结构, 提高系统的安全可靠性。

系统可用性:系统采用的设备、材料及技术指标均符合国际/国内标准, 设备便于安装、维护和升级, 产品灵活性高, 采用简单的数据库升级, 即可实现系统扩展升级或更改配置并具有灵活的控制模式及满足用户需求的降级使用 (包括后备运营) 模式。

集中控制性:采用区域控制方式, 减少轨旁设备, 降低安装成本和维护成本, 系统中所有关键子系统都采用多重冗余的容错设计, 故障产生时, 支持快速恢复, 一套RATP/RATO及联锁系统可以管理60列车并具有多种驾驶模式, 车载ATP及车载ATO支持无人自动驾驶列车或无人看守自动驾驶列车。

数据传输系统:先进的组网技术, 数据传输子系统热备冗余, 拥有自动恢复功能, 容许单个点出现故障, 并完全透明, 不会对系统运行产生影响, 实现综合、连续的列车监控, 并可集成实现SCADA、旅客信息系统、CCTV子系统等功能。在CBTC系统中, 通过车地通信系统, 将实时信息准确地报告给地面设备, 这与传统列车通过轨道电路检测位置的方法不同。实现轨旁设备与车载设备间的实时双向通信。目前, 旧金山、西雅图、达拉斯、马德里、台北都新线采用CBTC系统。

3 CBTC与轨道电路的简明比较

综合轨道电路和CBTC系统, 得出以下简明的特点比较 (表1) :

北京地Á铁10号线一期开通, 是世界上第一条开通即采用了CBTC的城市轨道交通线路。同天, 机场线也开通运营, 机场线列车同样采用CBTC系统, 并且具有无人驾驶功能, 但目前仍将由驾驶员进行监控等操作。2009年, 北京地铁4号线开通, 同样采取了CBTC系统。上述四条线路采用的CBTC系统均为从国外引进的成套设备, 其中2号线和机场线引进的是法国的阿尔斯通技术, 4号线引进的是法国的阿尔卡特技术, 而10号线是德国西门子的技术。

城市轨道交通与通信信号系统 篇7

1、城市轨道交通发展概况。

交通信号不仅是列车运行的通行证,更是安全运行的棒。轨道交通要实现安全运行和提高通过能力两大,离不开轨道交通信号的发展和应用。20世纪中叶以微电子技术,信息技术和计算机网络技术等科学技术展,给轨道交通信号技术带来了了一场颠覆性革命,轨道交通信号系统(即ATC)应运而生,它为轨道交全运行和通过能力的提高发挥了巨大作用。不仅提运行效率,同时实现了列车运行的自动化。

二、城市轨道交通信号系统

1、城市轨道交通信号系统组成和作用。

轨道交通信号系统是由各类信号显示、轨道电路、道完整的体系。目前城市轨道交通的信号系统一般包括两大部分:联锁装置和列车自动控制系统ATC(Automatic Train Control)。ATC系统包括三个子系统:列车自动监控系统(简称ATS)、列车自动防护系统(简称ATP)、列车自动运行系统(简称ATO)。

ATC系统是一种依据地面传送的信息,自动控制列车运行状态的信号设备。可实时监控列车的轨道运行速度,并参照允许速度及时作出反应,通过对列车的制动控制,自动降低列车速度,确保列车高效、安全的运行。城市轨道交通信号系统是确保列车安全运行,实现行车综合指挥和列车运行智能化,提高运输能力和效率的重要系统设备。

2、城市轨道交通ATC系统的特点。

传统的轨道交通信号系统是通过设置在地面的色灯信号机来传递不同的行车信息和命令,这种信号模式是依赖司机对列车进行速度控制和调整,人为因素占主导地位,安全性差,已经不适应轨道交通的发展。而ATC系统是一种智能化系统,它将列车信号作为主体信号,把具体的速度或距离信息传递给列车指挥系统,列车按调度人员设置的工作程序和时刻表,实现自动运行、自动调整停站时分,以及运用控制程序实现列车在车站的停靠要求。ATC系统大大提高了轨道运营效率和安全系数,具有广阔的发展和应用前景。

3、城市轨道交通信号系统的功能理解。

(1)联锁是指为确保列车运行的安全,将轨道线路中的所有交通信号机、轨道电路及道岔等相对独立的信号设备构成一种相互制约、互为控制的连带环扣关系,即“联锁”关系。它主要是控制列车的确定路线和进出改变路线。

(2)ATC系统各部分的功能理解。(1)列车自动防护(ATP)子系统。ATP子系统可分级或连续对列车运行的速度状态进行防护,主要是针对列车运行进行防护,实行监控与安全有关的设备或系统,实现列车间隔保护、超速防护等功能,其主要工作原理是及时的将一些地面信息(如来自联锁设备和操作层面上的信息、地形信息、前方目标点的距离和允许速度等)传至车上,进行分析判断,从而得出此时所允许的安全速度,依此来监督和管理列车的速度状态。当列车实际速度大于安全速度时,ATP子系统就会通过全制动或紧急制动控制列车速度,使列车停在显示红灯信号机或停车指定位置。这种系统通过仪表指示方式向司机显示列车应有速度、目的地距离和目的速度等数字式信息,司机只要按列车的这些速度信息操作列车运行,就能保证列车的安全。这样可以有效缩短列车间隔,提高轨道线路的运行效率和行车的安全可靠性。(2)列车自动监控(ATS)子系统。ATS系统依靠ATP系统的支持完成对列车运行的自动监控。ATS子系统在电脑辅助下做出对列车基本运行图的编制及管理,并具有较强的人工介入能力。它主要实现对列车在轨运行的监督和控制,辅助行车调度人员对全线列车运行的状态进行管理。行车调度人员可以以此把控列车的运行情况,监督和记录运行图的执行情况,在列车因故偏离运行图时,及时提出调整建议或者自动修整运行图,作出处理反应,通过ATO系统的显示终端,向无线通信、广播、旅客向导系统提供必要的信息(例如:列车到达、出发时间,运行方向,中途停靠站名等)。(3)列车自动运行(ATO)子系统。ATO子系统是控制列车自动运行的设备,由车载设备和地面设备组成,它可以对列车进行自动驾驶,并实现行车安全和行车要求,可以避免不必要的、过于剧烈的加速和减速,使列车出于最优化运行状态,节约电能。ATO子系统主要用于实现“地对车控制”,即用地面信息实现对列车驱动和制动的控制。使用ATO子系统后,列车能根据停车站点的位置及停车精度,自动地对车门进行开关控制,因此明显提高了旅客的舒适度、列车准点率,提升了列车运行档次。

三个子系统是个有机的整体,通过信息共享网络构成一个安全指挥系统,实现地面控制与列车控制的有效结合,提高了运行效率。

三、通信信号系统的发展趋势

(1)系统的应用实现IP化。随着科技进步,轨道交通信号系统将逐步地实现IP化。多信息传输和共享平台以及虚拟专用局域网业务(MPLS/VPLS)等技术的成熟应用,使得IP服务质量将逐步得到保障,这将有力促进轨道交通运营的信号系统实现IP化,IP化可以使轨道交通运营的管理更加便捷,效率更高,进一步降低交通运行的成本。(2)通信、信号系统一体化。就目前而言,城市轨道交通的信号和通信系统还是相对独立的。这种局面不利于轨道交通的发展。近年来,轨道交通列车自动控制系统(ATC),需要经过多次数据处理和信息交换,才能实现安全防护功能,这种情况需要通信技术和信号技术的融合统一。实践证明,网络通信技术和信息技术的迅速发展为信号系统的进一步发展提供了有利条件。我们有理由相信,发展中的通信信号系统将逐步走向一体化,最大限度地实现信息共享和信息传输,发挥城市轨道交通通信信号系统的最大作用,体现系统一体化优势。

四、结语

根据发达国家城市轨道交通的发展现状,以及通信信号技术的发展趋势,通信信号系统将会进一步完善,集成化更高,会更有效地促进城市轨道交通的发展,这也是顺应时代发展的必然要求。我相信,我国的轨道交通建设以及通信信息技术会取得长足的发展,定会为城市繁荣和经济发展贡献更大力量。

摘要：20世纪中叶以来,微电子技术,信息技术和计算机网络技术等科学技术的发展,给轨道交通信号技术带来了一场颠覆性革命,城市轨道交通信号系统(即ATC)应运而生,它为轨道交通安全运行和通过能力的提高发挥了巨大作用。不仅提高了运行效率,同时实现了列车运行的自动化。

关键词：轨道交通,通信信号,应用发展

参考文献

[1]肖培龙.城市轨道交通信号系统设计与系统集成设计差异分析[J].铁路技术创新.2010(5):57-58.

[2]李增海.铁路信号微机监测系统中通用轨道信号发码器的硬件设计[J].科技创新导报.2010(7):76.

[3]周留运,梁君.轨道交通信号系统安全性评估的实施[J].铁道通信信号.2010(4):41-42.

城市轨道交通供电设备状态检修 篇8

在信息化进程不断推进的今天, 城市轨道交通工作也在信息化时代得到了创新与发展, 尤其是轨道交通供电设备的检修技术发生了翻天覆地的变革。基于此, 把城市轨道交通供电设备的检测工作当做该城市交通部门和电力单位工作的考核对象。可是就城市轨道交通供电设备检修的工作来看, 现在相关的工作人员还不够重视供电设备的研发。从实际角度出发, 如果城市轨道交通的供电设备出现了问题, 那么检修工作只能在交通停运或者交通检修期间进行设备的维修。如果是电力系统出现了问题, 那么这将致使整个城市交通停运, 这也会造成一定的财产损失及安全隐患。由此可知, 城市轨道交通的供电检修工作是城市交通顺利运营的保障。

1 城市轨道交通系统供电设备检修现状

供电设备的检修是城市交通顺利运营的基础工作。从当前我国的轨道交通运行的现状来看, 全国各个城市的交通供电设备检修都是以计划检修 (SM, schedule maintenance) 和故障检修 (CM, corrective maintenance) 相融合的检修形式。计划检修就是指在规定的时间内对其设备进行系统的检修维护, 也就是定期的对供电设备进行全方位的检修, 从而保证运营设备正常工作。故障检修就是当运营系统中出现了故障且无法运行时才去进行针对性的维修。这种计划性检修与故障性检修相互结合的检修形式是保证城市交通运行的根本, 可是这种检修模式还是有些瑕疵:比如说计划检修只是定期的对供电设备进行系统性的维修, 这样以来有可能会造成过度检修, 从而也会产生巨大的检修成本并且在设备有效的工作周期里检修, 可能会对设备造成一定的损害;而故障性的检修属于应急性的维修, 这种维修形式将会造成高额的检修成本。

受到先进科学技术的影响, 城市轨道交通的供电设备检修的方法及管理模式也发生了改变, 特别是新技术、新设备、新方法的产生为整个城市轨道交通系统带来了巨大的飞跃, , 例如GIS (气体绝缘开关装置) 、真空短路装置、新型电力变压装置、变电所智能化、微机测量装置、接触网刚性悬挂装置等这些新设备的研发, 因此旧的检修管理方法已经不能适应现代化供电设备的维修标准。对于管理层来讲, 如果依旧执行旧的管理模式, 那么这将浪费大量的资金及人力, 同时在检修过程中还将会造成设备的不断停电, 影响人们的日常出行。所以要对定期设备检修、检修部分和检修要求做出必要的调整。这样的做的主要目的还是为了处理好检修管理及市场经济中产生的新设备之间的问题, 从而就有的供电设备的状态检修 (CBM, condition-based maintenance) 。

2 城市轨道交通供电设备状态检修的实施策略

2.1 完善状态检修基础工作

在检修工作的基础上要处理好相关的细节问题, 比如要对有关的技术要求进行备案, 同时还要建立历史数据库, 其主要包括设备的安装记录、设备的运行资料、设备出厂资料、相关的试验报告、设备运行参数、检修记录、运行记录、故障次数等, 这样做的主要目的还是为了给设备状态提供系统的分析依据。

2.2 采用先进的在线检测技术

在对新的交通设施或者维修有线电气设备时, 务必要使用先进、安全的监测技术, 例如变压器油中的气体、烃的含量、水分含量的统计, 氧化锌避雷器漏电、阻性电流监测;电压感应器及电流感应器的漏电、等值电容、介质监测等。从而把设备状态信息库、历史信息库、在线监测相互结合, 更好的把在线监测技术推广到城市轨道交通供电系统中。

2.3 处理好与故障检修及计划检修的关系

如果采用了状态检测, 也不是说计划检测与故障检测的检测形式有问题, 对于这种定期性的检测还是有一些优点, 在以后的技术发展中或许还将会用到, 但是务必要解决好状态检修和故障检修、计划检修之间的关系。从目前的供电设备检测技术及运营维修部门的技术发展形式来看, 首先要知道在近期、远期城市轨道交通供电网络中状态检修可以用到那些检修设备, 定期性检修形式又可以应运哪几种检修设备。基于此, 对于状态检修来讲要建立自己的检修小组, 并且制定出严格的检修流程, 从而顺利的完成每一份检修工作, 同时还要培养出专业知识过硬的高素质人才。

2.4 做好城市轨道交通供电监控设备的状态检修

城市轨道交通的供电监控设备的状态检修形式有以下几种: (1) 使用观察法:首先是检查构成调度自动化系统的各种灯光是否正常工作, 其次在检查通道监控是否正常工作, 后台设备是否正常工作, 计算机是否正常工作。 (2) 测量法是指使用直流档的万用表对通讯屏后面的端子排接收和接地端进行测量, 所测的电压值在0.2v ~ 2v之间则属于正常;发送端口和接地端口的电压值一般是-2v左右才是正常的。使用这个方法也可以测量光端机、光中继机、RTU及综合自动化的接受断口、它们的发送端和接地端口的电压值也是-2v左右, 经过这样的电压测量就可以很快的判断出故障发生的地方。 (3) 替换法:当寻找出故障的所在地, 然后就可以对其进行针对性的维修, 如果是模块、板卡出现了问题, 那么就可以更换其模块或者板卡, 同时维修坏了的模块或者板卡。

3 结束语

城市轨道交通及电力技术的日新月异, 电力设备的检修也随之出现各种问题。根据以往的检修经验, 不管是故障性检修还是定性维修都是与相应的技术有关系, 状态检修也是这样的。对于状态检修来讲, 它具有一定的专业基础。其次要全面的了解状态检修, 因为它具有复杂性、长期性、工作条件艰苦等, 只有全面的认识到状态间的工作环境, 这样才能促进状态检修工作顺利进行。

摘要：随着城市轨道交通供电设备系统的不断完善, 传统的、单一的计划检修方案已经无法满足现阶段供电设备的运行要求, 为了确保城市轨道交通供电设备的安全稳定运行, 需要做好城市轨道交通供电设备的状态检修工作。因此, 现对城市轨道交通供电设备状态检修的现状及实施策略进行了探讨。

关键词：城市,轨道交通,供电设备,状态检修

参考文献

[1]李慧敏, 任敏哲, 安永成.电气设备状态检修的探讨[J].西北电力技术, 2014 (01) :37-39.

[2]张晓玲.大型汽轮机组状态综合评价的理论与系统研究[J].热能动力工程, 2010 (02) :52-54.

轨道交通配电系统设计原则研究 篇9

每一个车站一般设一座降压变电所, 地下站设置在站台层的一端, 高架站设置在路侧;在控制中心, 设一座降压变电所;在车辆段和停车场内设置两座降压变电所 (其中一座与牵引变电所合建为牵引降压混合变电所) 。

降压变电所将中压35k V电源降压为0.4k V低压电源, 通过低压配电系统供动力照明等负荷用电。对车站而言, 每个降压变电所负责一个车站及相邻两侧半个区间的动力照明等用电负荷。降压变电所主接线与牵引变电所主接线统一考虑。降压变电所高压侧单母线分段, 每段母线各引入一路来自主变电所不同母线的电源, 两台配电变压器分别接入不同的母线段;低压侧为单母线分段, 设母线分段断路器, 其投入的条件是失压自投, 过流闭锁。

降压变电所运行方式:正常时, 两台配电变压器由两路35k V电源分别供电, 分列运行。当一路35k V失压时, 高压母线分段断路器自动投入, 另一路35k V带两台配电变压器运行。当一台配电变压器退出运行时, 低压母线分段断路器自动投入, 并自动切除三级负荷, 由另一台配电变压器承担全部一、二级负荷, 保证轨道交通的正常运行, 配电变压器容量应满足此运行要求。

低压配电设计应根据地铁工作性质、车站规模和负责容量大小及业主的使用要求综合考虑, 根据发展的可能性, 在配电柜、配电箱处留有适当数量的备用回路, 一般为总回路数的20%。

(1) 一级负荷:变电所所用屏、应急照明、地下车站公共区的一般照明、地下区间照明、通信系统、信号系统、屏蔽门/安全门系统、自动售检票系统、FAS、BAS、电力监控系统、防火卷帘门、气体灭火电源、消防泵、废水泵、雨水泵、车站送排风机 (兼事故风机) 、区间射流风机、用于疏散的自动扶梯、消防电梯等。

一级负荷中, 应急照明、变电所操作电源、信号电源、整合电源为特别重要负荷。

供电要求:一级负荷应由两路来自变电所两段低压母线的电源供电, 一用一备在末端配电箱处自动切换;站台、站厅公共区正常照明由变电所两段低压母线分别供电, 各带约一半的照明负荷;应急照明由EPS集中应急电源屏供电, EPS由来自变电所不同段母线的两路电源供电;其他特别重要负荷自带应急电源。对防火卷帘等小消防负荷, 由就近照明配电室内的两个一级小负荷动力箱提供两路电源, 就地设置双电源切换箱。

(2) 二级负荷:地上车站公共区的一般照明、设备管理用房照明、高架区间照明、不用于疏散的自动扶梯、电梯、污水泵、普通风机、区间维修电源、变电所维修电源、多联机空调等。

供电要求:二级负荷由变电所低压一、二级负荷母线提供一路电源供电, 当变电所一台变压器退出运行时, 由低压母线分段开关切换保证供电。

(3) 三级负荷:广告照明、高架车站和区间装饰照明、冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔风机、电热设备、空调设备、清扫电源、站内商业设施、装饰照明等。

供电要求:三级负荷仅由变电所提供一路电源供电, 当一台变压器退出运行时, 可在变电所自动或手动切除该负荷。

火灾时, 在变电所由FAS专业统一切除非消防负荷。

2 轨道交通照明系统设计原则

2.1 照明系统设置

车站照明分为一般照明 (包括公共场所的照明和附属房间照明等) 、值班照明 (包括站厅、站台公共区) 、应急照明 (包括备用照明和疏散照明) 、安全特低电压照明 (包括变电所电缆夹层照明和站台板下照明) 、广告照明等。在车站的公共区内, 由来自不同段母线的电源各供约1/2, 两种照明灯各占约50%, 非高峰运营阶段可关闭部分照明达到节能效果。

在车站的站台、站厅、通道、出入口及重要房间设置应急照明, 以保证在车站出现事故或车站交流电停电时, 能顺利安全地疏散旅客及车站工作人员。应急照明采用蓄电池集中供电的应急电源方案。在车站的两端分别设置一组蓄电池集中供电的应急照明电源系统 (EPS) , EPS的外部电源取自变电所0.4k V低压柜。在交流电源都失压的情况下, 蓄电池电源逆变为交流220V电源向应急照明供电, 蓄电池的持续放电时间不小于60分钟。

区间工作照明与应急照明灯交替布置。车站设置属于三级负荷的广告照明。车站照明以节能高效的LED管状灯为主, 部分采用LED筒灯。

2.2 照明控制

车站公共区照明及广告照明设两级控制, 在车站综控室集中控制和在照明配电室就地控制, 标志照明及出入口照明由公共区照明配电箱出线。

设备管理用房照明在就地或就近设开关控制。公共区、出入口的疏散照明不设控制。设备房间备用照明采用就地控制方式, 由FAS专业实现火灾工况时的强启。非消防照明火灾时受FAS控制, 可根据情况按防火分区在变电所内切除。

3 轨道交通动力系统设计原则

动力设备主要采用放射式配电。对车站冷水机组、自动扶梯、电梯等大容量用电设备以及通信、信号等一级负荷由变电所直接供电。对风机房和冷冻站等负荷较集中的地方单独设置配电室, 以达到满足用电要求、方便维护管理、减少配电电缆的目的。对空调、维修、小型风机等小动力, 均由就近的配电室小动力箱供电。

区间隧道风机及排水泵站由较近的降压变电所供电。地下区间自车站端部起, 区间设置维修用动力配电箱以及工作照明配电箱和应急照明配电箱。维修用动力和工作照明电源由临近车站的变电所提供, 应急照明电源由车站的EPS装置提供电源。

高架区间自车站端部起, 设置维修用动力配电箱以及工作照明配电箱和区间装饰照明配电箱, 电源由临近的降压变电所提供。

4 轨道交通接地系统设计原则

车站配电系统采用TN-S系统接地型式, 并实施总等电位联结。接地系统为防雷接地、电气系统接地、电子系统共用接地装置的综合接地系统, 其综合接地装置的工频接地电阻不大于1欧姆。综合接地网由自然接地体和人工接地体构成的复合接地网组成;人工接地体由人工水平接地体和垂直接地体组成, 水平接地体采用50×5紫铜排, 垂直接地体采用6m防腐离子接地体。

5 结语

轨道交通配电系统的设计应做到安全可靠, 技术先进, 经济合理, 接线简单, 维护方便和节能环保。

摘要：轨道交通配电系统的设计应做到安全可靠, 技术先进, 经济合理, 接线简单, 维护方便和节能环保。

关键词：轨道交通,配电系统,设计原则

参考文献

[1]低压配电设计规范GB50054-2011.

[2]地铁设计规范GB50157-2013.

[3]城市轨道交通照明GB/T16275-2008.

轨道交通供电系统简介 篇10

关键词：无线传输 CBTC 网络 波导管 漏缆 电台

中图分类号：U231+.7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（b）-0010-02

各大系统供应商都希望通过无线电传输系统减少轨旁信号线缆的铺设以及线缆的日常维护工作从而进一步降低成本。这种期望得到了业界内广泛的认可。但是，随之而来的问题就是使用何种无线传输技术实现CBTC功能。

CBTC系统需要高度依赖列车、轨旁以及控制中心之间的高速双向通信传输，因此，必须拥有一套可靠性、稳定性高的车地无线传输系统。组建一个无线通信系统必须充分考虑无线电波的传播问题。下面将针对车地无线传输系统的实现方式展开探讨。

1 漏缆

由于城市轨道交通的特点使得它必须是线性无线覆盖，并且要在列车行驶的线路上均匀覆盖。对于使用漏缆或漏泄波导管作为传输介质的网络有先天性的优势，因为它们的特性使它们非常容易在复杂的传输环境中与钢轨形成一个平行的无线覆盖网络。

漏缆一般由内导体、绝缘介质和开有周期性槽孔的外导体三部分组成。电磁波从发射端通过同轴电缆传至另一端。电磁波在漏缆中传输的同时通过槽孔向外界辐射电磁波；而外界的电磁场则通过漏缆上的槽孔感应到漏缆内部并传送到接收端。漏缆的频段覆盖在450 MHz～2 GHz以上，能够适应现有的各种无线通信体制。与传统的天线系统相比，漏缆天线系统具有以下优点。

（1）适用频率宽，场强覆盖均匀稳定。

（2）漏缆衰减等传输参数更加均匀稳定，对安装环境适应能力强。

2 漏泄波导管

目前，北京地铁2号线就是利用此种方式来实现CBTC功能。波导管是一种用于传导高频电磁波的元件，是一种空心、内壁十分光洁的金属导管或内敷金属的管子，在其表面每隔一段距离刻有一条细微的裂缝，使无线电波从此裂缝中向外传送超高频电磁波。波导管物理特性和衰减性能很好，最大传输距离可达1 600 M，能够呈现良好的方向性分布，可在隧道及弯曲通道中传输。通过它脉冲信号可以以极小的损耗被传送到目的地。波导管具有以下优点。

（1）无线场强覆盖均匀，抗干扰能力较强，衰耗小。

（2）传输速率大、传输距离长，可以减少列车在各AP之间进行漫游和切换。

3 无线电台

目前，西安地铁1、2号线、北京地铁10号线均使用此种方式来实现CBTC功能。国内大多数地铁都采用此类信号系统，工程投资少，列车运行间隔短，轨道交通运输能力高，满足了大客流和运能的需求。它是根据IEEE802.11无线局域网的标准建立起的一套宽带通信系统。由轨旁、车载、骨干三部分网络组成。无线传播是目前使用最广泛的一种传播方式。它以无线信道作传输媒介的计算机局域网络，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，以无线多址信道作为传输媒介，提供传统有线局域网的功能，能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。它利用电磁波在空气中从车载天线到轨旁天线双向传递行车数据。这种空间自由传播的方式能够节省大量的轨旁设备，在轨道交通狭窄的隧道安装上具有特殊的优势。相对于有线网络，具有安装简单、灵活性强、终端设备可移动和可扩展等优点，已成为几乎所有行业网络便携式、固定式终端设备的接入标杆性应用。无线电台具有以下优点。

（1）设备安装位置限制较少，受其他因素影响小。

（2）AP数据传播速率较高，可实现网络冗余覆盖。

（3）安装、维护容易，成本较低。

4 交叉感应环线

由交叉感应环线构成的双向通信系统主要用于车地设备之间的无线双向通信。系统内包括环形电缆、车载设备及轨旁设备。环形电缆需要沿着钢轨的中心对称进行敷设，每隔一段进行一次交叉。车地间传输的数据通过直接数字频率合成技术转换为信号，在经过功率放大器的放大后输送至环线上，与车载设备进行车地无线通信。交叉感应环线具有以下优点。

（1）使用经验成熟，施工工艺成熟，环线使用寿命较长。

（2）环线设备及施工投资较少。

5 结语

众所周知，电波在隧道中的传播特性和自由空间不同。当隧道直线距离短、弯道多时，直射波传播将受到环境因素的影响。另外，由于隧道内有吸收衰减和多径效应，使传播衰减大大增加。因此，空间自由传播的方式在工程实施时必须提前进行勘察，设备布置的不确定性较大。在开放空间的区段（如高架桥，车辆段区域），因存在其他的民用WLAN，传输更加容易受到污染。该文仅从现有车地无线传输方式中进行比对，列举了目前各信号系统供应商及投入使用的信号系统无线传输系统各自的优点，下面将这几种方式的缺点统一列出。

（1）漏缆缺点：在地面和高架段施工安装时工艺复杂、美观效果差、漏缆采购价格较高。

（2）波导管缺点：工程施工难度较高，需全线安装，安装精度要求较高。设备造价较高，后期养护投入较大。

（3）无线电台缺点：电波传输受弯道和坡度影响大，隧道内反射严重，容易受到无线环境影响。频繁漫游切换，降低了无线传输连续性和可靠性。

（4）交叉感应环线的缺点：环线安装在钢轨的中间，安装困难且不方便日后对钢轨的维保工作。车地通信的速率低，环线交叉点距离比较小，在长线路铺设时施工较为繁琐。

CBTC列车控制系统能够根据前行列车和前方线路情况，在确保安全的前提下紧追踪前行列车运行，能有效缩短列车追踪间隔，运输效率也得到极大提高，因此在国内外能够得到迅速推广。目前各种无线传输系统均有着自身的优势和不足，如何利用优点，并克服缺点，合理化的应用城市轨道交通，是需要探讨并解决的问题。

参考文献

[1]付兵，廖理明.城市轨道交通CBTC信号系统[M].西南交通大学出版社，2016.

[2]魏赟，鲁怀伟，何朝晖.基于802.11协议的CBTC系统数据通信子系统的探讨[J].铁道学报，2013，35（4）：51-56.

轨道交通供电系统简介 篇11

城市轨道交通供电系统是城市交通供电系统中的重要组成部分,主要是由中压环网系统、牵引供电系统和动力照明供电系统共同来构成的,对促进城市交通发展具有重要作用。城市电网对城市交通轨道供电系统的发展起决定性作用,是城市轨道交通供电系统的核心,承载着为交通车辆提供电能的重要使命,具有降压、整流和传输电能的重要作用,提升了电网系统运行的质量和可靠性。

1.城市轨道交通牵引供电系统谐波分析

1.1谐波产生的原因

谐波产生的主要原因是由于电力系统中存在非线性元件及负载,能够作为储能元件或者变流设备来使用。但是在实际的运用过程中,电压和电流波形会发生畸变,影响城市轨道交通牵引供电系统的合理使用。城市轨道交通供电系统中的谐波与城市轨道交通牵引有密切的联系,产生谐波的主要原因是由整流机组产生的。24脉波整流方式是最理想的整流方式,网侧电流中含有23和25次及以上特征的谐波,受非理想因素影响,非特征次数的谐波会不可避免的产生。24脉整流方式中包含5、7、11、13、23、25次谐波,为了确保机组的正常使用,需要按照相关的要求,结合质量检测报告中提供的数据,对电气设备进行质量检测。城市轨道交通供电系统是由大量的电力电子设备组成的,在实际的运用过程中,会消耗大量的无功功率,产生大量的谐波,会影响周围的其它设备,对电网的正常运行造成较大的影响。

1.2谐波的模拟计算

在对谐波进行模拟计算时,首先,需要进行计算条件的科学假设,将保守假设定为110k V,将系统短路容量设置为2000MVA,需要将城区内的110k V变电站的变压器安装容量设置为150MVA,短路阻抗率设置为10.5%。中压环网电缆主要是采用35k V单芯95mm2、120mm2电缆参数,各牵引变电所整流的机组为高次谐波电流源。相对于110kv侧国家电网系统而言,主变电所会被当成一个单独的谐波源,由于每个主变电所产生的容量不同,导致国家电网的贡献率存在较大的差异。影响系统谐波的主要指标有:总谐波畸变率和第n次谐波的HRIn,在理想情况下,HRIn(Harmonic Radio For In)=Ih/Il,THDi(Total Harmonic Distortion)=Ih/Il,其中Il最基波的有效值,对于每个谐波源,公共节点处的最小短路容量与基准容量不同,需要按照以下公式对谐波电流进行修正。公式为:In=SKL/SK2×Iph。

2.谐波影响的分析和建议

通常,各牵引变电所主要是采用24脉波整流机组,需要在远期高峰小时或者是嗲是电力系统最小运行方式的条件下,来进行谐波电流计算,需要将谐波的标准值控制在国际允许的范围内,通过设置或者预留设置滤波装置的形式来实现。谐波影响因素主要有:第一,需要确保计算出来的谐波电流值不超过国际标准允许的范围内,需要在假设系统条件下对估算结果进行计算。第二,对轨道线路向外延伸,提升系统容量,由于地铁内部的系统参数会发生变化,导致系统谐波数值也随之发生变化。第三,需要确保谐波影响计算在理想化的状态下进行,由于轨道交通的牵引负荷变化较大,导致负荷发生变化,造成谐波进一步增加。

3.城市轨道交通牵引供电系统谐波治理及改善措施

3.1高脉波数的整流脊柱和Y/△或△/Y接线三项整流变压器

采用Y/△或△/Y接线方式,能够消除3的整数倍的高次谐波,能够确保电网中的谐波电流保持在奇次谐波。整流机组产生的谐波次数与整流机组输出的脉波数有直接的关系,能够放映出整流机组产生的谐波电流次数,通常会用n=K×P±1来表示,整流机组的脉波数越高,产生的谐波越少,对系统的影响也越小。通过24脉波整流机组的运用,大大减少了11.13次谐波的含量,由于整流机组产生的谐波次数较高,要想确保谐波传输路径,需要对供电网络的基本情况进行计算和评估。

3.2安装有源谐波调节器

有源谐波调节器在城市轨道交通供电系统中被广泛应用,在安装过程中,需要固定在某些谐波频段上,通过对非线性负载产生的谐波进行采样和分析,能够实现对电网车侧送一个与非线性负载产生的谐波相反的谐波,对加强对谐波的有效抑制具有重要作用。需要结合电网的实际运行情况,对电压和电流波形的相位角节能型调整,对修正电流波形和提高功率因数具有重要作用。在对城市轨道交通供电系统,进行谐波分析时,需要考虑到整流机组对110k V侧的国家电力系统的影响。同时还需要分析牵引供电系统对35k V环网系统和动力照明系统带来的影响,确保电力系统运行的稳定性。

4.结论

本文对城市轨道交通系统在运行过程中的谐波分布情况做出了系统的介绍,通过介绍分析,能够明确谐波产生的主要原因,并总结出了治理方案。通过加强对变压器和整流器组合的形式,对谐波的源头进行治理,解决了重点区域的堵防和疏导处理,通过对系统谐波进行动态监控和处理的过程,有效的降低了各谐波的素质,对减少特征谐波的含量,确保电力系统的正常运行具有重要作用,充分展现出了在城市轨道交通中的重要作用。

参考文献

[1]陶乃彬,李建民,徐彦.城市轨道交通供电系统网侧谐波研究[J].郑州铁路职业技术学院学报,2010,02:3-6.

[2]朱明星,钱辰辰,段晓波,胡文平,戎士洋.基于城市轨道交通运行图的供配电系统谐波预评估仿真[J].城市轨道交通研究,2015,06:56-61.

[3]全恒立,张钢,阮白水,刘志刚,余龙.城市轨道交通混合型能馈式牵引供电装置[J].北京交通大学学报,2013,02:92-98.