城市軌道交通列車駕駛模塊課件1

1、模塊1 車輛及行車相關系統(tǒng)01 掌握城市軌道交通車輛的組成及各主要組成部分的作用02 了解車輛的主要技術參數(shù)、車輛的類型、車輛的編組及城市軌道交通限界03了解城市軌道交通通信系統(tǒng)的組成及各子系統(tǒng)的作用04了解城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成及供電制式05掌握城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)的組成學 習 目 標 城市軌道交通系統(tǒng)作為現(xiàn)代化城市的重要基礎設施，是高科技集成的產物。城市軌道交通設施設備主要包括車輛、通信與信號系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等。這些設施設備是城市軌道交通的“硬件”，是其正常運營的物質基礎，是安全的技術保證。司機必須了解和掌握這些行車設施設備的基礎知識，以便更好地利用這些設施設備確保行車安全。01車輛

2、的基本組成與主要技術參數(shù)02車輛的類型和編組03限 界1.1 城市軌道交通車輛1.1.1 車輛的基本組成與主要技術參數(shù)1. 車輛的基本組成 城市軌道交通車輛主要由車體、轉向架、車門系統(tǒng)、車體連接裝置、制動系統(tǒng)、電力牽引系統(tǒng)、空調和通風系統(tǒng)、輔助電源系統(tǒng)、列車通信系統(tǒng)、列車控制系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)組成。1. 車輛的基本組成（1） 車體。車體即容納乘客的部分，也是安裝與連接其他設備和部件的基礎?，F(xiàn)代城市軌道交通車輛車體采用整體承載結構，由大斷面鋁型材或不銹鋼制成，其組成部分有底架、側墻（車窗、車門）、端墻、車頂?shù)?。?） 轉向架。轉向架又叫走行部，是能相對車體回轉的一種走行裝置，它安裝于車體和軌道之間，

3、用于支撐車體，同時用來牽引和引導車輛沿著軌道行駛并承受與傳遞來自車體及線路的各種荷載，緩和其動力作用，是保證車輛運行品質的關鍵部件。轉向架一般由構架、一系懸掛裝置、二系懸掛裝置、輪對軸箱裝置、基礎制動（閘瓦制動或盤形制動）裝置等組成。動力轉向架還裝有牽引電動機和傳動裝置。（3） 車門系統(tǒng)。車門系統(tǒng)包括客室車門、司機室側門、客室與司機室通道門、司機室前端疏散門?？褪臆囬T關系到列車運營和乘客的安全，目前客室車門主要有內藏門、外掛門、塞拉門三種結構形式?？褪臆囬T在列車運行中必須可靠鎖閉，并具有防擠壓保護功能，以防在關門時夾傷乘客；在設計上要通過監(jiān)測裝置將車門狀態(tài)與列車牽引指令電路聯(lián)鎖。同時，為了應對

4、故障或突發(fā)的緊急情況，每個車門都配置了可現(xiàn)場操作的故障隔離裝置和緊急開門裝置。1. 車輛的基本組成（4） 車體連接裝置。車體連接裝置主要包括車鉤緩沖裝置和貫通道裝置（風擋裝置）。車鉤緩沖裝置由車鉤和緩沖器兩部分組成，安裝于車體底架的兩端，用于車輛間的連接與分解，其作用包括：使多節(jié)車輛編組成一列車，傳遞車輛間的牽引力、制動力和其他縱向沖擊力，緩和及衰減車輛間的沖擊力。貫通道裝置（風擋裝置）位于兩節(jié)車廂的連接處，是兩車的通道連接部分，具有良好的防風、防雨、防塵、隔聲、隔熱功能，能使乘客安全地穿行于車廂之間。（5） 制動系統(tǒng)。制動系統(tǒng)的主要作用是產生制動力，保證運行中的列車按需要減速或在規(guī)定的距離內

5、安全停車及防止停放的車輛溜走，確保行車安全。城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)拖車上只安裝空氣制動裝置，動車上除安裝空氣制動裝置外還有動力制動（再生制動和電阻制動）裝置。此外，有的高速車輛還裝有磁軌制動裝置等。制動系統(tǒng)采用動力制動與空氣制動協(xié)調配合，動力制動優(yōu)先、空氣制動延時投入的混合制動方式。1. 車輛的基本組成（7） 空調和通風系統(tǒng)?？照{和通風系統(tǒng)包括空調機組及控制單元、送風道/回風道、送風口/回風口、廢氣排口、溫度傳感器、緊急通風電源、駕駛室送風機、廢氣排風機等，其作用是使車輛內的溫度、相對濕度、空氣流動及潔凈度保持在規(guī)定的范圍內，為乘客創(chuàng)造舒適的乘車環(huán)境。（8） 輔助電源系統(tǒng)。輔助電源系統(tǒng)擔負除

6、電力牽引系統(tǒng)主電路以外各種裝置的供電任務。輔助電源系統(tǒng)以輔助逆變器為核心組成部件，加上其他輔助設備，可為車輛空調機組及通風裝置、空壓機、照明裝置、車載各系統(tǒng)控制電路、車載信號與通信設備等提供電源，并給蓄電池組充電。其工作的安全性、可靠性對車輛的正常運營具有重要影響。（6） 電力牽引系統(tǒng)。電力牽引系統(tǒng)是指將電能經過傳輸和變換后，提供給牽引電動機，將電能轉換成機械能驅動列車運行的系統(tǒng)。電力牽引系統(tǒng)由受流裝置（受電弓或受電靴）、高速斷路器、牽引逆變器及控制單元、牽引電動機、聯(lián)軸節(jié)、齒輪箱等組成，其作用是將從電網輸入的電能轉化后控制牽引電動機的運轉，牽引電動機輸出的功率傳給輪對，驅動列車運行。在受電制

7、式上，我國一般有750 V直流和1 500 V直流兩種形式，DC 1 500 V采用架空接觸網形式，DC 750 V采用接觸軌形式。（9） 列車通信系統(tǒng)。列車通信系統(tǒng)通過列車通信控制網絡實現(xiàn)控制中心與列車、車站與列車、司機與客室乘客之間的信息傳遞。其不但可以提高城市軌道交通運營和乘客服務水平，而且能夠增加地鐵、輕軌等運營部門的收入。列車通信系統(tǒng)的主要功能有播放列車到站動態(tài)音/視頻運營信息；在發(fā)生災害或其他緊急情況（如火災、阻塞、恐怖襲擊等）時進行緊急廣播，指揮乘客疏散，調度工作人員搶險救災；在駕駛室和客室車廂內安裝攝像監(jiān)視系統(tǒng)，以保障運行安全；提供城市軌道交通乘車須知、服務時間、列車時刻表、廣

8、告等實時動態(tài)多媒體信息。（10） 列車控制系統(tǒng)與列車監(jiān)控系統(tǒng)。列車控制系統(tǒng)具有列車牽引和制動指令的傳輸功能及由聯(lián)鎖設備實現(xiàn)列車進路控制的功能，從而實現(xiàn)列車速度控制。列車監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)列車運行信息的采集與傳遞、主要設備狀態(tài)的監(jiān)視和列車診斷功能。1. 車輛的基本組成2. 車輛的主要技術參數(shù)（1） 自重、載重。空車時，車輛自身的全部質量稱為車輛的自重。車輛允許的最大裝載質量稱為車輛的載重。（2） 最高試驗速度與最高運行速度。最高試驗速度指車輛設計時，安全及結構強度等條件所允許的車輛最高行駛速度。最高運行速度指除滿足上述安全及結構條件外，還必須滿足的使車輛有良好的運行性能的行駛速度。（3） 軸重。軸重

9、是車輛總重(自重載重)和軸數(shù)的比值，是指車軸可以承受的最大總質量（包括輪對自身的重量）。2. 車輛的主要技術參數(shù)（4） 通過最小曲線半徑。通過最小曲線半徑是指車輛在站場或車輛段內調車時所能安全通過的最小曲線半徑。當車輛在此曲線區(qū)段上行駛時不得出現(xiàn)脫軌、傾覆等危及行車安全的事故，也不允許轉向架與車體底架或與車下其他懸掛物相碰。（5） 軸配置或軸列數(shù)。軸配置或軸列數(shù)是指車輛所配的轉向架動軸或非動軸配置情況。例如，4軸動車設兩臺動轉向架，其軸配置記為B-B；6軸單鉸輕軌車，兩端為動力轉向架，中間為非動力鉸接轉向架，其軸配置記為B-2-B。（6） 車輛全長。車輛前、后兩車鉤連掛中心線之間的距離稱為車輛

10、全長。2. 車輛的主要技術參數(shù)（7） 車體長度和底架長度。車體長度是指車體兩外端墻板（非壓筋處）外表面間的水平距離。底架長度為底架兩端梁外表面間的水平距離。（8） 車輛寬度與車輛最大寬度。車輛寬度是指車輛兩側最外凸出部位之間的水平距離。車輛最大寬度是指車輛側面最外凸出部位與車體縱向中心線間的水平距離的兩倍。（9） 車輛高度與最大高度。車輛高度是指空車時車體上部外表面至軌面的距離。最大高度是指空車時車輛上部最高部位至軌面的距離。（10） 車體內部主要尺寸。車體內長是指車體兩端墻板內表面間的水平距離；車體內寬是指車體兩側墻板內表面間的水平距離；車體內側面高是指地板上平面至側墻上側梁的上平面間的距離

11、；車體內中心高是指地板上平面至車頂中央部內表面的距離。1.1.2 車輛的類型和編組 按照牽引動力配置分類，車輛可分為拖車（trailer）和動車（motor）兩大類。拖車（T）是指本身無動力牽引裝置的車輛，僅有載客功能；動車（M）是指本身裝有動力牽引裝置的車輛，其又分為帶受電弓的動車和不帶受電弓的動車，兼有牽引和載客兩大功能。 按照車體結構有無司機室分類，車輛可分為帶司機室頭車和無司機室中間車兩種。城市軌道交通車輛在運營時一般采用動拖結合、固定編組的方式，從而形成電動列車組。例如，沈陽地鐵1號線列車采用三動三拖、六輛編組，即由一個動車和一個拖車組成一個單元，分為三個單元，編組為TcMpMTMp

12、Tc。其中，Tc車表示帶司機室的拖車，M車表示無受電弓的動車，Mp車表示無司機室?guī)茈姽膭榆?，T車表示無司機室的拖車。在該編組表達式中，“”表示半自動車鉤，“”表示半永久牽引桿。 每節(jié)車輛都有屬于自己的固定編號，但各機車車輛制造商的編號方式不盡相同。圖1-1所示為沈陽地鐵1號線列車編號，車號01231中“01”為線路號（1號線），“23”表示列車號（23號車），最后一位“1”表示車廂號（1號車廂）。圖1-1沈陽地鐵1號線列車編號1.1.2 車輛的類型和編組 對應上述編組的車輛1（）位端和2（）位端順序為：Tc（-）Mp（-）M（-）T（-）Mp（-）Tc（-）。1.1.3 限界 城市軌道交通

13、列車需要沿著固定軌道在特定空間中運行。根據車輛輪廓尺寸和性能、線路特性、設備安裝及施工方法等因素，經技術、經濟綜合比較確認的空間尺寸稱為限界。限界分為車輛限界、設備限界、建筑限界三種。1. 車輛限界 車輛限界是指根據車輛主要尺寸等有關參數(shù)，并考慮在靜態(tài)和動態(tài)情況下所達到的橫向偏移量及偏移角度，按可能產生的最不利情況進行組合計算確定的空間尺寸，是限制車輛橫斷面最大允許尺寸的輪廓圖形。2. 設備限界 設備限界是基準坐標系中位于車輛限界外的一條輪廓線，是用以限制設備安裝的控制線，它根據車輛限界、軌道狀態(tài)不良引起車輛偏移和傾斜并考慮適當?shù)陌踩康纫蛩赜嬎愦_定。3. 建筑限界 建筑限界也是基準坐標系中位

14、于設備限界外的一條輪廓線，是在設備限界基礎上，考慮了設備和管線安裝尺寸之后的最小有效斷面。 為確保列車運營安全，機車、車輛無論空重狀態(tài)，均不得超出車輛限界；一切設備在任何情況下都不得侵入設備限界；一切建筑在任何情況下都不得侵入建筑限界。1.2 城市軌道交通通信與信號系統(tǒng)1.2.1 城市軌道交通通信系統(tǒng) 城市軌道交通通信系統(tǒng)一般由傳輸系統(tǒng)、公務電話系統(tǒng)、專用有線調度系統(tǒng)、無線列車調度系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、時鐘系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、不間斷電源（uninterrupted power supply，UPS）系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成，構成傳送話音、數(shù)據和圖像等各種信息的綜合業(yè)務通信網。1.2.1 城

15、市軌道交通通信系統(tǒng)1. 傳輸系統(tǒng) 傳輸系統(tǒng)是整個通信網絡的紐帶，它為各通信子系統(tǒng)及電力系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、自動售檢票（automatic fare collection，AFC）系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、辦公網絡等提供傳輸通道，將各車站、車輛段、停車場的設備與控制中心的設備連接起來。傳輸系統(tǒng)一般用光纖連接，構成雙環(huán)路拓撲結構網絡。2. 公務電話系統(tǒng) 公務電話系統(tǒng)為城市軌道交通運營提供辦公電話、傳真等業(yè)務，同時在控制中心、車站、車輛段、停車場等也設置公務電話，它既可作為辦公電話使用，也可作為專用有線調度電話的備用設備，一旦有線調度電話出現(xiàn)故障，可臨時應急使用。3. 專用有線調度系統(tǒng) 專用有線調度系統(tǒng)是為行

16、車指揮、維修、搶險等設置的專用通信系統(tǒng)。1.2.1 城市軌道交通通信系統(tǒng)4. 無線列車調度系統(tǒng) 無線列車調度系統(tǒng)主要是用于固定人員（調度員、值班員）與流動人員（司機、維修人員、列檢人員等）之間的通話。5. 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng) 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)是城市軌道交通運營管理及保證運輸安全的重要手段，它為控制中心的調度員、各車站值班員、公安值班人員等提供列車運行、乘客疏導、防災救火、事件突發(fā)等情況下的現(xiàn)場視頻信息。6. 廣播系統(tǒng) 廣播系統(tǒng)在為乘客提供列車到發(fā)時間和安全提示信息的同時，還能在發(fā)生緊急情況或突發(fā)事件時為乘客提供疏散信息。1.2.1 城市軌道交通通信系統(tǒng)7. 時鐘系統(tǒng) 時鐘系統(tǒng)主要用于為行車組織提

17、供統(tǒng)一的標準時間，并向其他系統(tǒng)提供標準時間信號。8. 乘客信息系統(tǒng) 乘客信息系統(tǒng)的主要功能是為乘客提供關于行車時刻表、安全提示、視頻等方面的文字或多媒體視頻信息。9. 不間斷電源系統(tǒng) UPS系統(tǒng)主要為其他通信子系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源，當市電或UPS主機發(fā)生故障時，通過電池組為設備供電，保證通信設備的正常運行。1.2.2 城市軌道交通信號系統(tǒng)1. 城市軌道交通信號設備 城市軌道交通信號設備是組織、指揮列車運行，保證行車安全，提高運輸效率，傳遞信息，改善行車人員勞動條件的關鍵設備。城市軌道交通信號設備是城市軌道交通的主要技術設備之一，其裝備水平和技術水準是城市軌道交通現(xiàn)代化的重要標志。 城市軌道交通信

18、號設備（包括信號繼電器、信號機、軌道電路、轉轍機等）是構成城市軌道交通信號系統(tǒng)的基礎，它們的質量和可靠性直接影響信號系統(tǒng)效能的發(fā)揮及可靠性的提高。1. 城市軌道交通信號設備（1） 信號繼電器。信號繼電器是列車自動控制系統(tǒng)中常用的器材，用它不但可以接通和斷開電路，而且可以構成各種邏輯電路，用來監(jiān)督執(zhí)行設備的運行狀態(tài)，實現(xiàn)對電氣和機械設備的自動控制與遠程控制。信號繼電器是城市軌道交通信號系統(tǒng)中所用的各類繼電器的統(tǒng)稱，在城市軌道交通信號系統(tǒng)中，信號繼電器不僅是構成各種繼電式控制系統(tǒng)的關鍵，而且是電子式或計算機式控制系統(tǒng)的接口部件，因此應用廣泛。（2） 信號機。為保證城市軌道交通運輸安全并滿足列車及調

19、車作業(yè)的需求，必須設置各種信號機和信號表示器，以指示列車運行及調車作業(yè)的條件。信號機是各種信號系統(tǒng)的重要組成部分。城市軌道交通采用色燈信號機或發(fā)光二極管（lightemitting diode，LED）信號機。除了車輛段和有岔站外，一般不設地面信號機。在城市軌道交通中，列車的運行速度不取決于信號的顯示，即信號為非速差信號。允許信號中綠燈、黃燈并不代表列車的運行速度，而是代表列車的運行進路是走道岔直股還是彎股。1. 城市軌道交通信號設備（3） 軌道電路。軌道電路是城市軌道交通重要的信號基礎設施，用來監(jiān)督列車對軌道的占用和傳遞行車信息。一般的軌道電路是以鋼軌作為傳輸通道，再配上發(fā)送設備、接收設備及

20、鋼軌絕緣而組成的。當有列車占用時，電流被分路，接收設備即可反映軌道電路被占用。軌道電路有調整狀態(tài)、分路狀態(tài)和斷軌狀態(tài)三種基本工作狀態(tài)。 計軸器是用于計算車輛進出區(qū)段的輪軸數(shù)和分析、計算區(qū)段是否有車占用的一種技術設備。它具有檢查區(qū)段占用與空閑的功能，而且不受軌道線路的道床狀況等的影響。它采用軌道傳感器和計數(shù)器來記錄與比較駛入及駛出軌道區(qū)段的軸數(shù)。作為檢查區(qū)段的安全設備，計軸器的作用和軌道電路等效。在采用基于通信的列車控制（communicationbased train control，CBTC）系統(tǒng)的城市軌道交通線路中，當無線傳輸設備發(fā)生故障時，可用計軸器檢查列車的位置，構成降級信號。目前，采

21、用CBTC系統(tǒng)的城市軌道交通的車輛段、停車場大多選用50 Hz微電子相敏軌道電路，正線大多選用計軸器。（4） 轉轍機。轉轍機用于完成道岔的轉換和鎖閉，是保證列車安全運行的關鍵設備。ZD6系列電動轉轍機是我國目前使用數(shù)量最多的轉轍機，它利用直流電動機作為動力源，用行星傳動式減速器減速，采用內鎖閉方式。隨著列車的提速，ZD6系列電動轉轍機已不能滿足速度的需要，內鎖式轉換設備也不能適應提速的需要，因此必須采用分動外鎖閉道岔轉換設備，即由轉轍機外的外鎖閉裝置來實現(xiàn)道岔的鎖閉。 外鎖閉裝置由轉轍機帶動動作。外鎖閉裝置分為燕尾式外鎖閉裝置和鉤式外鎖閉裝置。燕尾式外鎖閉裝置屬于平面鎖閉裝置，在提速初期被采用

22、，因存在較多缺點，故被鉤式外鎖閉裝置所取代。鉤式外鎖閉裝置采用垂直鎖閉方式，鎖閉可靠，安裝調整方便。1. 城市軌道交通信號設備2. 列車自動控制系統(tǒng) 列車自動控制（automatic train control，ATC）系統(tǒng)是城市軌道交通信號系統(tǒng)最重要的組成部分。按閉塞制式的不同，ATC系統(tǒng)可分為固定閉塞式ATC系統(tǒng)、準移動閉塞式ATC系統(tǒng)和移動閉塞式ATC系統(tǒng)。2. 列車自動控制系統(tǒng) ATC系統(tǒng)包括列車自動防護（automatic train protection，ATP）子系統(tǒng)、列車自動運行（automatic train operation，ATO）子系統(tǒng)、列車自動監(jiān)控（automati

23、c train supervision，ATS）子系統(tǒng)、正線計算機聯(lián)鎖（computer based interlocking，CBI）子系統(tǒng)、數(shù)據通信子系統(tǒng)（data communication subsystem，DCS）等。其中，ATP子系統(tǒng)是整個ATC系統(tǒng)的安全核心，負責整個ATC系統(tǒng)涉及安全的所有方面，具有列車間的安全間隔和超速防護、列車定位、速度測量、移動授權計算和速度監(jiān)督等功能。ATO子系統(tǒng)在ATP子系統(tǒng)的安全保護下，根據ATS子系統(tǒng)的指令實現(xiàn)列車的自動駕駛，實現(xiàn)列車在區(qū)間正方向的自動運行，自動完成列車起動、加速、巡航、惰行、減速和停車、站臺精確停車、程序站停、下站停車、跳停和扣

24、車、在ATP子系統(tǒng)的允許下的車門控制等功能。ATS子系統(tǒng)通過與ATP子系統(tǒng)、ATO子系統(tǒng)和CBI子系統(tǒng)的協(xié)調配合，主要實現(xiàn)列車監(jiān)視和跟蹤、進路自動控制、列車調整、人工控制等功能。CBI子系統(tǒng)負責安全執(zhí)行傳統(tǒng)聯(lián)鎖功能，它從輔助列車檢查計軸系統(tǒng)中獲得列車的位置信息。為保證CBTC系統(tǒng)正確的運行，CBI子系統(tǒng)除與軌旁設備接口（如轉轍機、LED信號機等）外，還與區(qū)域控制器（zone controller，ZC）接口。DCS包括軌旁數(shù)據接入網絡、軌旁數(shù)據骨干網絡、車載數(shù)據通信網絡和車地雙向通信網絡等。1.3.1城市軌道交通供電系統(tǒng)的供電制式1.3 城市軌道交通供電系統(tǒng) 城市軌道交通供電系統(tǒng)由變電所、接觸

25、網（接觸軌）和回流網三部分構成。變電所通過接觸網（接觸軌），由車輛受電器向電動客車饋送電能，回流網是牽引電流返回變電所的導體。 供電系統(tǒng)的供電制式主要指電流制式、電壓等級和饋電方式。目前，城市軌道交通的直流牽引電壓等級有DC 600 V、DC 750 V和DC 1 500 V等多種。我國國家標準城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)（GB/T 104112005）規(guī)定了DC 750 V和DC 1 500 V兩種電壓制式。供電系統(tǒng)的饋電方式分為架空接觸網和接觸軌兩種。其中，電壓制式和饋電方式是密不可分的。一般架空接觸網饋電方式電壓等級采用DC 1 500 V，接觸軌饋電方式電壓等級主要采用DC 750 V

26、，但有向DC 1 500 V發(fā)展的趨勢。1.3.2 城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成 城市軌道交通作為城市電網的用戶，直接從城市電網取得電能；城市電網也把城市軌道交通看成一個重要用戶。城市軌道交通供電系統(tǒng)由電源系統(tǒng)（城市電網、主變電所）、牽引供電系統(tǒng)、動力照明供電系統(tǒng)和電力監(jiān)控系統(tǒng)組成。其中，牽引供電系統(tǒng)包括牽引變電所和牽引網兩大部分，動力照明供電系統(tǒng)包括降壓變電所與動力照明配電系統(tǒng)。1. 電源系統(tǒng) 我國電力生產由國家經營管理，因此無論是干線電氣化鐵路還是工礦電力牽引用電和城市軌道交通電力牽引用電均由國家統(tǒng)一電網供給。圖1-2展示了城市軌道交通電力牽引供電系統(tǒng)各個組成部分的關系。圖1-2城市軌道交通

27、電力牽引供電系統(tǒng)各個組成部分的關系 根據生產電能的發(fā)電廠所利用的能源不同，其可以分為火力發(fā)電廠（用煤、油為燃料）、水力發(fā)電廠、原子能發(fā)電廠及風力、地熱、太陽能和潮汐發(fā)電廠等。發(fā)電廠可能與其用戶相距甚遠，必須將輸電電壓升高，以減少線路的電壓損失和能量損耗，因此在發(fā)電廠的輸出端接入升壓變壓器以提高輸電電壓。目前我國用得最普遍的輸電電壓等級為110220 kV。 通常高壓輸電線到了各城市或工業(yè)區(qū)以后通過區(qū)域變電所（站）將電能轉配或降低一個等級向附近各用電中心送電。城市軌道交通牽引用電既可從區(qū)域變電所高壓線路得電，也可以從下一級電壓的城市地方電網得電，這取決于系統(tǒng)和城市地方電網具體情況及牽引用電容量大

28、小。 對于直接從系統(tǒng)高壓電網獲得電力的城市軌道交通系統(tǒng)，往往需要再設置一級主降壓變電站，如將系統(tǒng)輸電電壓110220 kV降低到1035 kV，以適應直流牽引變電所的需要。從管理的角度上看，主降壓變電站可以由電力系統(tǒng)（電業(yè)部門）直接管理，也可以歸屬于城市軌道交通部門管理。1. 電源系統(tǒng) 從發(fā)電廠經升壓、高壓輸電網、區(qū)域變電站至主降壓變電站部分通常被稱為牽引供電系統(tǒng)的“外部（一次）供電系統(tǒng)”。主降壓變電站（當它不屬于電力部門時）及其以后部分統(tǒng)稱為“牽引供電系統(tǒng)”，它應該包括主降壓變電站、直流牽引變電所、饋電線、接觸網、走行軌及回流線等。其中，直流牽引變電所將三相高壓交流電變成適合電動車輛使用的低

29、壓直流電。饋電線的作用是將牽引變電所的直流電送到接觸網上。接觸網是沿列車走行軌架設的特殊供電線路，電動車輛通過其受流器與接觸網的直接接觸而獲得電力。走行軌構成牽引供電回路的一部分?；亓骶€將軌道回流引向牽引變電所。1. 電源系統(tǒng)2. 牽引供電系統(tǒng) 城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)主要由牽引變電所（牽引降壓混合變電所）和接觸網系統(tǒng)構成，兩者共同完成向城市軌道交通列車輸送電能的任務。 牽引變電所是牽引供電系統(tǒng)的核心，一般由進出線單元、變壓變流單元及饋出單元構成。其主要功能是將中壓環(huán)網的AC 35 kV或AC 10 kV電源經變壓變流單元轉換為城市軌道交通列車所需的電能，并分配到上下行區(qū)間供列車牽引用。在城市

30、軌道交通工程中，由于地下土建工程造價高，所以在地面有條件時最好將牽引變電所建于地面，但降壓變電所由于壓損的要求仍應設在車站內，這樣可以有效地降低工程造價。 在設備選型上，隨著設備制造技術的發(fā)展，設備在防火、減小占地面積等方面都有所進步。例如，干式變壓器在防火、防潮濕等方面的優(yōu)勢都使其更適合城市軌道交通的運行環(huán)境；SF6氣體絕緣開關柜占地面積要比傳統(tǒng)的空氣絕緣開關柜小，在地下變電站中采用可降低工程造價，尤其在35 kV電壓等級下采用，優(yōu)勢更為突出。 接觸網系統(tǒng)負責將牽引變電所饋出的電能輸送到列車上，一般有架空接觸網和接觸軌兩種形式。從電壓等級看，國內有DC 1 500 V和DC 750 V兩種等

31、級，DC 1 500 V采用架空接觸網形式，DC 750 V采用接觸軌形式。2. 牽引供電系統(tǒng)2. 牽引供電系統(tǒng) DC 1 500 V接觸網形式與DC 750 V接觸軌形式相比，由于電壓等級高，可以減少沿線牽引變電所的數(shù)量，并且由于接觸網采用架空懸掛，其安全性較好。但采用接觸網形式對城市景觀影響較大，運營后的維護工作量也較大。在具體的工程中可從一次投資、城市景觀、安全因素和維護工作量等方面進行綜合比選來確定。習慣上，由于接觸軌是沿線路敷設的與軌道平行的附加軌，故又稱為第三軌；只有采用架空方式時，才稱為接觸網。 在接觸軌材料的選擇上，國內已運行的城市軌道交通線路大多采用低碳鋼軌；在國外，有些城市

32、軌道交通線路采用鋼鋁復合軌。與低碳鋼軌相比，鋼鋁復合軌載流量大，可以減少牽引變電所的數(shù)量，降低運營維修費用，減少運行損耗。現(xiàn)在，武漢輕軌和天津地鐵均已采用該材料。 在城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)中，電能從牽引變電所經饋電線、接觸網輸送給電動列車，再從電動列車經鋼軌（也稱軌道回路）、回流線流回牽引變電所。 城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)如圖13所示，各部分功能簡述如下：圖13城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)1牽引變電所；2饋電網；3接觸網；4電動列車；5鋼軌；6回流線；7電分段2. 牽引供電系統(tǒng)01牽引變電所：供給城市軌道交通一定區(qū)域內牽引電能的變電所。02 接觸網：經過電動列車的受電器向電動列車供給電能的導電網

33、。03 饋電線：從牽引變電所向接觸網輸送牽引電能的導線。04回流線：用以供牽引電流返回牽引變電所的導線。05 電分段：為便于檢修和縮小事故范圍，將接觸網分為的若干段。2. 牽引供電系統(tǒng) 軌道：列車行走時，利用軌道作為牽引電流的回路。在采用跨座式單軌電動車組時，需沿線路專門敷設單獨的回流線。063. 動力照明供電系統(tǒng) 動力照明供電系統(tǒng)為除城市軌道交通列車以外的其他所有城市軌道交通用電負荷提供電能，其中包括通信、信號、事故照明和計算機系統(tǒng)等許多一級負荷。這些一級負荷均與城市軌道交通正常運營密不可分，所以在設計、設備選型和施工過程中都應對動力照明供電系統(tǒng)給予足夠的重視。城市軌道交通降壓變電所與城市電網10 kV變電所一樣，都是將中壓電經變壓器變?yōu)?80 V/220 V電源供動力照明負荷用電。在引入電源方面，每座降壓變電所均從中壓環(huán)網引入兩路電源，有條件時還應從相鄰變電所或城市電網引一路備用電源，對于特別重要的負荷（如控制系統(tǒng)計算機設備等負荷），還應設