城市轨道交通概论10牵引供电系统

项目三城市轨道交通供电系统任务二

熟悉牵引供电系统【任务目标】1.知识目标（1）掌握牵引供电系统的组成与功能（2）掌握牵引变电所的功能与设置位置（3）了解牵引变电所和接触网的供电方式（4）掌握牵引网的组成与功能（5）掌握接触网的分类和相关特点2.能力目标（1）会用专业知识，通过专业书籍，多媒体课件和图片资料获得帮助信息（2）会口头表达出本次任务的知识要点及学习成果3.素质目标（1）具有良好的职业意识

（2）能自主学习新知识、新技能（3）具有高度的职业责任心和正确的学习态度（4）具有较强信息搜集能力，会查找轨道交通供电领域的新知识和新的发展动向（5）具有团队协作能力和吃苦耐劳的精神任务二

熟悉牵引供电系统概述：

牵引供电系统包括牵引变电所和牵引网,其功能是将交流中压电压经降压整流变成直流1500v或直流750v电压，为电动列车提供牵引供电。图3.11为牵引供电系统示意图。

牵引供电系统示意图任务二

熟悉牵引供电系统一、牵引变电所1、牵引变电所的功能

牵引变电所的功能是将由区域变电所或主变电所获取的中压电压等级为35kV或10kV的电能，经降压与整流变换为可供列车牵引用的直流1500V或750V电压，经馈电线送至接触网。2、牵引变电所的组成

牵引变电所主要由交流开关柜、整流变压器、整流器、直流开关柜、交直流屏和钢轨电位限制器等设备组成，其主要设备是整流变压器和整流器。3、牵引变电所的设置

牵引变电所沿线路布置,每一个牵引变电所有一定的供电范围。供电距离过长会使末端电压过低及电能损耗过大;供电距离过短又会使变电所数目太多而不经济。一般相邻牵引变电所之间的距离为2~4km。4、牵引变电所的供电方式

牵引变电所的供电方式复杂多样，以下为几种典型的供电方式：任务二

熟悉牵引供电系统(1)环形供电。

将两个或两个以上的地区变电所(或地铁主变电所)与所有的牵引变电所用输电线联成一个环形进行供电的方式称为环形供电

环形供电可靠性好，当任输电线或电源发生故障时都不影响牵引变电所的正常供电。但因牵引变电所一次侧进出线多且开关多,继电保护复杂，会使成本增加。

任务二

熟悉牵引供电系统(2)双边供电

电源来自电力系统的两个地区变电所，给城市轨道交通供电的输电线是联络这两个地区变电所的线路，这种供电方式称为双边供电，如图3.13所示。根据可靠性的要求及实际情况，双边供电可分为双路输电线和单路输电线两种方式。但不论采用哪种方式,各路输电线的容量应不小于相关牵引变电所的容量之和。单路输电线方式一次侧进出开关少,投资也少,但供电可靠性不及双路输电线方式。当采用双路输电线方式时，即使一路输电线或一路电源出现故障，也不会导致牵引变电所失电。

任务二

熟悉牵引供电系统(3)单边供电

当轨道沿线附近只有一侧有电源时，需采用单边供电，如图3.14所示。单边供电较环形供电的可靠性差，因此为了提高可靠性，应用双回路输电线供电。单边供电设备较少,投资也少。在单边供电的情况下，每路输电线可以不必都进入所有的牵引变电所，而是轮流地每隔一个进入一个,这样可以减少进线的数目，降低变电所的投资。

任务二

熟悉牵引供电系统(4)放射式供电

放射式供电是指每个牵引变电所用两路独立输电线与地区变电所连接，供电方式如图3.15所示。这种接线方式适合于轨道线路成弧形的情况。这种接线方式比较简单，但当主降压变电所停电时，全线将停电。

任务二

熟悉牵引供电系统二、牵引网牵引网是牵引供电系统的重要组成部分，它是城市轨道交通供电系统中向电动列车（车辆）供电的直接环节。（一）牵引网的组成牵引网包括了接触网、钢轨回路（包括大地）、馈电线和回流线。如图3.16所示。（1）接触网：经过电动列车的受电弓（受流器）向电动列车供给电能的导电网。（2）馈电线：从牵引变电所向接触网输送牵引电能的导线。（3）回流线：（4）电分段：（5）钢轨：1—牵引变电所；2—馈电线；3—接触网；4—电动列车；5—钢轨；6—回流线；7—电分段图3.16牵引供电系统示意图任务二

熟悉牵引供电系统（二）接触网接触网有接触轨式和架空线式两种形式。1．接触轨式

接触轨是沿着走行轨道一侧平行铺设的附加第三轨，故又称第三轨式接触网。

优点：电动车辆受电靴与第三轨接触面较大且对其磨损极小，故维护简单；另外修建地下线可降低净空，减小开挖土方。第三轨式接触网是一种传统的刚性接触网，采用电导率较高的钢轨制成。但若采用DC

750

V电压，输电距离有限，为弥补这一缺陷，目前世界上已有60多个城市采用钢铝复合接触轨代替低碳钢接触轨。这种钢铝复合轨是由不锈钢带通过机械方法与铝合金型材结合而成的。钢铝复合接触轨具有以下技术优势：一是电导率高，电压降及牵引能耗成比例下降，供电距离可增加

1.4

倍，适当减少了牵引变电所的数量；二是接触面光滑、耐腐蚀、耐磨耗，延长接触轨与受流器的寿命；三是重量轻，便于施工安装。任务二

熟悉牵引供电系统第三轨式接触网的接触方式有上接触式、下接触式和侧面接触式三种，

任务二

熟悉牵引供电系统任务二

熟悉牵引供电系统2．架空线式

由于接触轨式接触网的第三轨与地面距离较近，绝缘和安全难度大，限制了电压的提高，在城市轨道交通的发展过程中接触网转而向架空线式发展。

架空线式（架空式）接触网是架设在走行轨道的上部的接触网。由电动列车（车辆）顶部伸出的受电弓与之接触取得电能。按线路形式可分为地面架空式和隧道架空式；按悬挂方式又可分为柔性（悬挂）接触网和刚性（悬挂）接触网。（1）地面架空式（见图）①接触悬挂：包括承力索、吊弦和接触线。接触悬挂方式很多，图3.18为弹性链形悬挂。②支持装置：包括腕臂、拉杆和绝缘子。其作用是用以支持接触悬挂，将其负荷传给支柱或其他建筑物的结构。③定位装置：包括定位器和定位管。其作用是保证接触线与受电弓的相对位置在规定范围内。④支柱与基础：用以支承接触悬挂和支持装置，并将接触悬挂固定在规定高度。任务二

熟悉牵引供电系统1—接触线；2—吊弦；3—承力索；4—弹性吊弦；5—定位管；6—定位器；7—腕臂；8—棒式绝缘子；9—拉杆；10—悬式绝缘子；11—支柱；12—接地线；13—钢轨。任务二

熟悉牵引供电系统任务二

熟悉牵引供电系统（2）隧道架空式

隧道架空式接触网又可分为柔性悬挂按触网和刚性悬挂接触网。隧道内常用的柔性悬挂接触网有“人”字形、T字形及弹性支架的支持与固定装置等,

图3.19隧道内“人”字形支撑装置图3.20隧道内“T”字形支撑装置任务二

熟悉牵引供电系统图3.21隧道内弹性支架装置任务二

熟悉牵引供电系统（3）刚性悬挂。

刚性悬挂又称架空刚性接触网，是一种区别于传统柔性接触网的供电方式。

这种悬挂结构简单，由汇流排、支撑装置、绝缘子、接触线（单根）及架空地线等组成。根据汇流排形式的不同，架空刚性的接触网可分为“T”型和“∏”型刚性悬挂两种。图3.22“T”型刚性悬挂示意图

图3.23“∏”型刚性悬挂示意图

任务二

熟悉牵引供电系统任务二

熟悉牵引供电系统任务二

熟悉牵引供电系统【任务小结】

本任务介绍了牵引供电系统的组成与功能，讲述了城市轨道交通牵引变电所的功能与设置位置，供电方式；接触网的分类和相关