低压配电与照明系统

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1、Page1第四章低压配电及照明系统Page2一、地铁供电系统概述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.城市轨道交通供电方式城市轨道交通供电系统是由电力系统经高压输电网、主变电所降压、配电网络和牵引变电所降压、换流等环节，向城市轨道快速交通线路运行的动车组输送电力的全部供电系统，目前，我国用得最普遍的输电电压等级为110～220kV。2.城市轨道交通电源系统组成通常高压输电线到了各城市或工业区以后，通过区域变电所（站）将电能转配或降低一个等级，如35～10kV向附近各用电中心送电。城市轨道交通牵引用电既可从

2、区域变电所高压线路得电，也可以从下一级电压的城市地方电网得电，这取决于系统和城市地方电网具体情况以及牵引用电容量大小。Page41—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。Page51、发电厂（站）：城市电网发出的电能的中心；2、升压变压器：发电厂的发电机发出的电能，要先经过升压变压器升高电压；3、电力网：将高压电流通过三相传输线输送到主变电所或区域变电所；4、主变电所：将来自城市电网的高压交流电经过降压转变为轨道交通系统中压交流电；从发电厂经升压、高压输电网、区域变电站至主降压变电

3、站部分称为城市轨道交通供电系统的“外部供电系统”。Page65、直流牵引变电所：将中压交流电整流为轨道交通系统规定的直流电能；6、馈电线：将牵引变电所的直流电送到接触网上7、接触网：沿车辆走行轨假设的特殊供电线路，轨道车辆通过受流器与接触网直接接触获得电能；8、走行轨道：是电动列车的走行轨，走行轨道构成牵引供电回路的一部分，又是行车信号电路的一部分；9、回流线：将轨道回流回送到牵引变电所；10、电分段：为便于检修和缩小事故范围，将接触网分成若干段。城市轨道交通的供电电源要求安全可靠。目前，国内各城市对地铁及城市轨道交通的供电一般有3种方式，即分散供电方式、集中供电方式、

4、分散与集中相结合的混合供电方式。分散供电方式是指沿地铁线路的城市电网(通常是10kv电压等级)分别向各沿线的城市轨道交通牵引变电所和降压变电所供电。其前提条件是城市电网在地铁沿线有足够的变电站和备用容量，并能满足地铁牵引供电的可靠性要求。如早期的北京地铁采取的就是这种供电方式。图4-8分散供电方式示意图集中供电方式是指城市电网(通常是110kv或66kv电压等级)向地铁的专用主变电所供电，主变电所再向地铁的牵引变电所和降压变电所供电，地铁自身组成完整的供电网络系统。目前建成的地铁系统多采用集中供电方式，如上海、广州、深圳、南京地铁等。图4-9集中供电方式示意图分散与集中

5、相结合的混合供电方式。图4-10上海一号线供电系统接线图分散与集中相结合的供电方式是上述两种供电方式的结合，可充分利用城市电网的资源，节约投资，但供电可靠性不如集中供电方式，管理亦不够方便。集中和分散两种不同供电方式的比较。表4-1供电方式比较表Page13接触网城市轨道交通系统的接触网为沿线路敷设专为电动车辆供给电源的装置，它由两部分组成，正极接触网供电，负极走行轨回流。接触网可分为接触轨和架空接触网两种型式接触轨的主要优点是：1、使用寿命长，维修量小，在地面对城市景观没有影响，适应于电压较低的制式。北京地铁即采用了750V接触轨供电的方式。2、安全性较好，适应于电压

6、较高的制式。上海、广州地铁均采用了1500V接触网供电的方式。注：牵引变电所的位置和容量，应根据运行高峰小时的车流密度、车辆编组及车辆型式通过牵引供电计算，经多方案比较确定。Page14直流750V地面接触轨制式根据集电靴和第三轨的配合的方式，可以分为上接触式、侧面接触式和下接触式。Page15直流1500V架空接触网制式架空式接触网是架在走行轨道上部的接触网，由电动车顶部伸出的受电弓与其接触获得电能。架空式接触网悬挂类型分类：简单悬挂；链形悬挂；刚性悬挂；Page16简单悬挂Page17链形悬挂Page18刚性悬挂Page19简单悬挂：结构简单、支柱高度低、支持装置承

7、受的负荷较轻，但是弛度大，弹性不均匀。链形悬挂：通过吊弦悬挂在承力索的悬挂成为链形悬挂，相比简单悬挂来说性能优越，但是结构复杂，投资大，施工维修都比较困难。刚行悬挂：又叫做刚性接触网，由于地铁隧道供电导线上方空间有限，链形悬挂一般采取冷拉电解铜接触线。Page20直流牵引供电系统在理想的状况下，牵引电流由牵引变电所的正极出发，经由接触网、电动列车和走行轨返回牵引变电所的负极。但钢轨与隧道或道床等结构钢之间的绝缘电阻不是很大，这样势必造成流经牵引轨的牵引电流不能全部经由钢轨流回牵引变电所的负极，有一部分的牵引电流会泄露到隧道或道床等结构钢上