摘? 要：隨著社會進(jìn)步、城市規(guī)模不斷擴大、人口密度迅速增加，人們對地鐵的需求不斷增加，對地鐵安全性要求也越來越高。供電系統(tǒng)是地鐵的重要組成部分，沒有供電系統(tǒng)的可靠安全供電，就不可能有地鐵的正常運行。針對地鐵供電系統(tǒng)進(jìn)行了分析并探討了提高地鐵供電系統(tǒng)安全性方法與措施。
??????? 關(guān)鍵詞：地鐵安全性；供電系統(tǒng)；方法；措施
??????? 引言
??????? 供電系統(tǒng)是地鐵所有用電用戶的電能源泉，是機車和機電系統(tǒng)運行的動力保證。一旦供電系統(tǒng)發(fā)生故障，將使整條線路失去運營能力，造成重大經(jīng)濟損失。隨著地鐵線路的不斷增多，地鐵供電系統(tǒng)復(fù)雜程度越來越高，出現(xiàn)事故的可能性和故障波及的范圍、造成的損失也不斷增大。供電系統(tǒng)能否安全可靠運行將直接關(guān)系到地鐵的安全、穩(wěn)定運營，為了保證地鐵安全可靠地運行，探討其供電系統(tǒng)安全措施是極其有意義的。
??????? 1 地鐵供電系統(tǒng)分析
??????? 1.1高壓供電系統(tǒng)。一般地，城市電網(wǎng)對城市軌道交通進(jìn)行供電的方式有三種:集中式供電、分散式供電和混合式供電。
??????? 1.1.1集中供電方式。沿城市軌道交通線路，根據(jù)用電量和線路的長短，建設(shè)城市軌道交通專用主變電所。主變電所應(yīng)有兩路獨立的110KV電源。再由主變電所變壓為城市軌道交通內(nèi)部供電系統(tǒng)所需的電壓級（35KV或10KV等）。由主變電所構(gòu)成的供電方案為集中式供電。
??????? 1.1.2分散供電方式。分散供電方式是指不設(shè)主變電所，而直接由城市電網(wǎng)區(qū)域變電所的35（33）KV或10KV中壓輸電線直接向城市軌道交通沿線設(shè)置的牽引變電所、降壓變電所供電并行車環(huán)網(wǎng)。采用這種方式的環(huán)境必須是城市電網(wǎng)比較發(fā)達(dá)，在有關(guān)車站附近有符合可靠性要求的供電電源。其中壓網(wǎng)絡(luò)的電壓等級應(yīng)與城市電網(wǎng)相一致。在這種方式下，可設(shè)置電源開閉所，并可與車站變電所合建。
??????? 1.1.3混合供電方式。即前兩種供電方式的結(jié)合，以集中式供電方式為主，個別地段引入城市電網(wǎng)電源作為集中供電的補充，使供電系統(tǒng)更加完善和可靠。武漢軌道交通、北京地鐵1號線和環(huán)線即為此種供電方式。
??????? 1.2牽引供電系統(tǒng)及其運行方式。
??????? 1.2.1牽引供電系統(tǒng)組成。在城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)中，電能從牽引變電所經(jīng)饋電線、接觸網(wǎng)輸送給電動列車，再從電動列車經(jīng)鋼軌（稱軌道回路）、回流線流回牽引變電所。由饋電線、接觸網(wǎng)、軌道回路及回流線組成的供電網(wǎng)絡(luò)稱為牽引網(wǎng)。牽引供電系統(tǒng)即由牽引變電所和牽引網(wǎng)組成，其中牽引變電所和接觸網(wǎng)是牽引供電系統(tǒng)的主要組成部分。
??????? 1.2.2牽引供電系統(tǒng)運行方式。
??????? （1）正常運行方式。正線各供電區(qū)間，均由相鄰牽引變電所雙邊供電；車輛段內(nèi)接觸網(wǎng)由車輛段牽引變電所供電：停車場內(nèi)接觸網(wǎng)由停車場牽引變電所供電。
??????? （2）任一牽引變電所解列時的運行方式。當(dāng)任一牽引變電所解列（不含線路端頭牽引變電所），由相鄰變電所越區(qū)“大雙邊”供電。當(dāng)正線線路端頭的牽引變電所解列，分別由相鄰的牽引變電所單邊供電。
??????? 1.3動力照明供電系統(tǒng)。
??????? 1.3.1系統(tǒng)構(gòu)成。城市軌道交通除了直流電動車輛外，其它所有交流低壓負(fù)荷都由動力照明供電系統(tǒng)供電。動力與照明配電系統(tǒng)由降壓變電所、動力配電系統(tǒng)和照明配電系統(tǒng)構(gòu)成。降壓變電所與牽引變電所共用AC35KV供電網(wǎng)絡(luò)，降壓變電所將AC35KV降壓成AC0.4KV后向動力與照明配電系統(tǒng)供電。動力與照明配電系統(tǒng)的供電范圍為車站、區(qū)間、車輛段和控制中心的所有動力照明負(fù)荷。根據(jù)各種用電負(fù)荷對供電可靠性的要求，地鐵動力照明負(fù)荷一般分為三級。
??????? 一級負(fù)荷:包括消防用電設(shè)備及地鐵運行中特別重要的負(fù)荷兩部分。消防設(shè)備有消防泵、水噴淋泵、防災(zāi)報警系統(tǒng)（FAS）、區(qū)間隧道通風(fēng)機、排風(fēng)/排煙機及相應(yīng)風(fēng)閥、直升電梯、事故照明等。地鐵運行中的重要負(fù)荷包括設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）、通信、信號、無線傳輸、售檢票、變電所自用電、直流屏電源及廢水泵等。
??????? 二級負(fù)荷:包括站廳、站臺層公共區(qū)的一般照明、節(jié)電照明；各設(shè)備用房的照明、出入口照明、集水泵、一般風(fēng)機等。
??????? 三級負(fù)荷:主要包括空調(diào)冷水機組及其配套設(shè)備、自動扶梯、廣告照明、電熱設(shè)備、清洗機械等。三級負(fù)荷為單電源供電，由降壓變電所單母線饋出，當(dāng)供電系統(tǒng)為非正常運行方式時，允許將其切除。
??????? 1.3.2降壓變電所。每個車站都應(yīng)設(shè)降壓變電所承擔(dān)本站及區(qū)間動力照明負(fù)荷。若地下車站負(fù)荷較大，一般于站臺兩端設(shè)降壓變電所，各負(fù)責(zé)半個車站和相鄰半個區(qū)間的供電。其中一端可以和牽引變電所合建為混合變電所，若地面車站負(fù)荷較小，可設(shè)一個降壓變電所。降壓變電所的兩路電源可以來自主變電所，也可來自相鄰牽引變電所。單母線分段，根據(jù)系統(tǒng)需要，也可以不設(shè)分段開關(guān)。
??????? 1.3.3動力照明。動力照明系統(tǒng)采用380/220V三相五線制系統(tǒng)（TN-S系統(tǒng)）配電。基本上采用放射式供電，個別負(fù)荷可采用樹干式供電。一類負(fù)荷要求雙電源、雙電纜，供電末端自動切換，來電自復(fù)；二類負(fù)荷為雙電源、單電纜；三類負(fù)荷為單電源、單電纜。
??????? 1.4電力監(jiān)控系統(tǒng)。電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)在控制中心（OCC）對供電系統(tǒng)進(jìn)行集中管理和調(diào)度、實時控制和數(shù)據(jù)采集。除利用“四遙”（遙控、遙信、遙測、遙調(diào)）功能監(jiān)控供電系統(tǒng)設(shè)備的運行情況，及時掌握和處理供電系統(tǒng)的各種事故、報警事件功能外，利用該系統(tǒng)的后臺站還可以對系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)歸檔和統(tǒng)計報表功能，以更好地管理供電系統(tǒng)。
??????? 電力監(jiān)控系統(tǒng)作用是保證控制中心對供電系統(tǒng)的主變電所、牽引變電所、降壓變電所等供電設(shè)備的運行狀態(tài)監(jiān)視、控制和數(shù)據(jù)采集。它由設(shè)在控制中心的主機、設(shè)在各變電所的遠(yuǎn)程控制終端以及聯(lián)接終端與中心的通信網(wǎng)絡(luò)三部分組成。
??????? 電力監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)宜采用1對N的集中監(jiān)控方式，即1個主站監(jiān)控N個子站的方式。系統(tǒng)的硬件、軟件一般要求充分考慮可靠性、可維護性和可擴性，并具備故障診斷、在線修改功能，同時遵循模塊化和冗余的原則。遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)通道宜采用通信系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)通道。
??????? 2 提高地鐵供電系統(tǒng)安全性方法與措施
??????? 2.1對供電系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施的日常維護。保持地鐵供電系統(tǒng)長周期的正常運行，要求對各類設(shè)施設(shè)備及時維護保養(yǎng)，以減少隨機故障的影響。從防災(zāi)、抗災(zāi)的角度來講，日常安全維護制度還要確保牽引變電所內(nèi)設(shè)備的完備性，滅火裝置的充分性及可用性。
??????? 2.2完備的供電系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)、安全裝置、消防設(shè)施和信息傳輸系統(tǒng)地鐵供電系統(tǒng)也要嚴(yán)格貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針。對于內(nèi)和線路情況進(jìn)行實時監(jiān)測就是一項重要手段。在牽引變電所內(nèi)安裝攝頭，可以監(jiān)測到任何牽引變電所故障情況。地鐵供電系統(tǒng)安全裝置一般包括所內(nèi)報警按鈕、智能煙感探頭、緊急照明和通風(fēng)系統(tǒng)。消防設(shè)施包括滅火器、自動水噴淋裝置和排煙裝置等。
??????? 當(dāng)發(fā)生爆炸、火災(zāi)、毒氣時，第一時間掌握現(xiàn)場情況尤為重要。應(yīng)急時應(yīng)備有4個渠道:（1）FAS火災(zāi)自動報警系統(tǒng)；（2）無線電通訊；（3）有線電通訊；（4）站臺內(nèi)的CCTV視頻傳輸系統(tǒng)。
??????? 2.3完備的供電系統(tǒng)安全管理制度。規(guī)范完備的供電系統(tǒng)安全管理制度是實現(xiàn)地鐵運營安全的基礎(chǔ)。目前從保障我國地鐵安全運營的實際情況來看，急需建立地鐵災(zāi)害應(yīng)急處理制度、地鐵設(shè)施設(shè)備日常安全維護制度、地鐵緊急狀況定期演練機制及國民地鐵供電系統(tǒng)安全教育計劃。
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