李瑤瑤

摘 要：? 近幾年我國城市建設(shè)進(jìn)程不斷加快，交通體系日益完善，軌道交通作為城市交通的一個(gè)重要類型，具有安全、可靠、快捷等優(yōu)點(diǎn)，普及程度較高，有助于緩解城市交通壓力。電力作為保證軌道交通正常運(yùn)行的重要前提，如何保證電力穩(wěn)定成為重要思考問題。本文將結(jié)合實(shí)際，分析城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與具體應(yīng)用，以期為今后開展的有關(guān)工作提供借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：? 城市軌道交通;供電系統(tǒng);設(shè)計(jì);應(yīng)用

【中圖分類號】U223.6? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A? ? ?【文章編號】1674-3733（2020）06-0133-01

目前，軌道交通的穩(wěn)定、安全運(yùn)行，離不開電源供電系統(tǒng)的支持。大體來看，供電電源分為城市電網(wǎng)、軌道交通內(nèi)部電源兩個(gè)部分，構(gòu)成相對復(fù)雜，需要在設(shè)計(jì)時(shí)從各個(gè)層面加以考慮，保證供電系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。因此，從實(shí)際角度出發(fā)，對城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與具體應(yīng)用進(jìn)行分析是十分必要的。

1 城市軌道交通供電系統(tǒng)概述

當(dāng)下，城市人口數(shù)量急劇增長，交通壓力不斷增加，為人們出行、城市運(yùn)轉(zhuǎn)帶來諸多阻礙。軌道交通與汽車交通不同，不會因數(shù)量過多而引起交通堵塞，且能夠靈活的運(yùn)用地上、地下空間，既能夠解決城市平面空間交通擁堵的這一問題，又能夠提高人們的出行質(zhì)量，對于城市發(fā)展而言至關(guān)重要[1]。就目前軌道交通運(yùn)行的實(shí)際情況來看，對供電需求相對較高，如何解決供電問題、保證軌道交通運(yùn)行問題，已經(jīng)成為必須考慮的重要問題。城市軌道交通供電系統(tǒng)主要包括動力供電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)等主要部分，任何一部分出現(xiàn)問題，都會直接影響軌道交通體系的安全運(yùn)行，需要對其進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。

2 城市軌道交通供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

基于上述分析，供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮城市軌道交通的實(shí)際情況，制定相對完善的方案，最大程度保證供電穩(wěn)定性，為城市軌道交通安全運(yùn)行創(chuàng)造有力條件。

2.1 外部電源主變電所設(shè)計(jì)

城市軌道交通運(yùn)行，需要依靠強(qiáng)大的電源作為支撐，一旦供電出現(xiàn)電壓不足、功率不足的情況，就會直接影響到車輛運(yùn)行，且在實(shí)際建設(shè)中，所需要的電功率、對應(yīng)用電負(fù)荷，很少被納入到計(jì)算、設(shè)計(jì)中，導(dǎo)致供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)并不是十分完善。與此同時(shí)，如何更好的運(yùn)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)規(guī)劃電源設(shè)計(jì)方案，也成為軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)所面臨的主要難題。外部電源主變電所作為供電系統(tǒng)的重要部分，其設(shè)計(jì)也應(yīng)受到相應(yīng)的重視。因此，在今后發(fā)展的過程中，承建單位應(yīng)充分考慮到有關(guān)規(guī)范中給出的具體要求，優(yōu)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。一方面，應(yīng)考慮主變電所的幾倍，大部分軌道交通的主變電所都是屬于以及符合，若是想要保證供電穩(wěn)定安全，就要有兩個(gè)獨(dú)立的外部電源，及時(shí)一個(gè)電源發(fā)生故障，另外一個(gè)電源也能維持正常運(yùn)轉(zhuǎn);另一方面，位置應(yīng)設(shè)計(jì)在線路負(fù)荷中心，靠近電源點(diǎn)、換乘站，盡可能減少建設(shè)時(shí)期所花費(fèi)的成本資金，降低后續(xù)使用中不必要的電能損耗，保證電能的可利用率。除此之外，還應(yīng)該對主變電所的供電范圍加以考慮，以主變電所為中心，15km范圍內(nèi)的供電距離為最佳。

2.2 中壓網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

供電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的過程中，還差應(yīng)該對直流牽引供電系統(tǒng)的電壓水平進(jìn)行計(jì)算，涉及范圍較為廣泛，應(yīng)使線路、車輛、運(yùn)營管理等多項(xiàng)專業(yè)之間相互配合，充分利用專業(yè)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等，構(gòu)建一個(gè)線路模型。具體計(jì)算方法可有“公式法”、“運(yùn)行圖法”、“概率法”等多種，根據(jù)軌道交通建設(shè)路線加以選擇，最終得出電壓水平、鋼軌電位的具體信息，作為整體供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要參考，滿足各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求，使中壓網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，能夠與直流牽引供電系統(tǒng)中壓環(huán)網(wǎng)電壓等級、主接線劃分相互協(xié)調(diào)[2]。

2.3 直流牽引供電設(shè)計(jì)

直流牽引供電設(shè)計(jì)關(guān)系著整個(gè)供電系統(tǒng)運(yùn)行，方案設(shè)計(jì)必須全面、考慮范圍廣。通過對國家給出的地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范和電力機(jī)車通用技術(shù)條件等相關(guān)規(guī)范進(jìn)行分析，直流牽引供電變電方式包含兩種，即DC750V和DC1500V，其中DC1500V在經(jīng)濟(jì)與技術(shù)上的優(yōu)勢體現(xiàn)十分明顯。因此，大部分城市軌道交通供電系統(tǒng)直流牽引供電，通常都會將DC1500V作為主要方式，結(jié)合現(xiàn)下國家軌道交通建設(shè)現(xiàn)狀來看，直流牽引供電系統(tǒng)有牽引網(wǎng)供電、走行軌回流兩種系統(tǒng)形式，牽引網(wǎng)則被分為架空接觸網(wǎng)、接觸軌，不同的結(jié)合、選擇方式，會直接影響供電效果。設(shè)計(jì)方應(yīng)與多個(gè)部門協(xié)商，在了解技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、具體要求的基礎(chǔ)上完成方案設(shè)計(jì)，以牽引變電設(shè)置方案、整流機(jī)組容量等為參考，使滯留牽引供電設(shè)計(jì)與整體供電系統(tǒng)需求相適應(yīng)，保證城市軌道交通的安全運(yùn)行。

2.4 動力照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

城市軌道交通通常都是指地鐵工程、軌電車工程，而供電系統(tǒng)也是以維持這兩項(xiàng)交通來進(jìn)行。由于地鐵、軌電車工程在建設(shè)期間，均會涉及到隧道工程，尤其是地鐵工程，照明無疑是保證人們安全乘車的關(guān)鍵，因此在每一站都會設(shè)有大量的照明供電系統(tǒng)，因此動力照明系統(tǒng)也應(yīng)該作為軌道交通供電系統(tǒng)中的重要內(nèi)容之一。根據(jù)現(xiàn)階段動力照明體系的設(shè)計(jì)情況來看，電力設(shè)備配備過多、過高，各項(xiàng)資源難以充分利用，甚至?xí)霈F(xiàn)資源浪費(fèi)的情況，增加地鐵站、輕軌站的運(yùn)行壓力?；诖耍诮窈蟮膭恿φ彰飨到y(tǒng)設(shè)計(jì)中，可從實(shí)用性角度出發(fā)，打造與站點(diǎn)、供電系統(tǒng)相適應(yīng)的動力照明系統(tǒng)用，閑置、為完全應(yīng)用的電力設(shè)備，可以將其與給排水、通風(fēng)等系統(tǒng)關(guān)聯(lián)在一起，通過這種方式減少電能損耗，減少其他系統(tǒng)的建設(shè)成本，提升承建單位的經(jīng)濟(jì)價(jià)值以及資源的有效利用率。

結(jié)束語：綜上所述，城市軌道交通屬于便捷性較強(qiáng)的交通工具，且不會出現(xiàn)堵車情況，有助于緩解城市交通壓力，成為眾人出行的首要選擇，這也就要求供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須科學(xué)、合理，以減少故障問題出現(xiàn)的可能性。目前，軌道交通設(shè)計(jì)與應(yīng)用主要包括外部電源主變電所設(shè)計(jì)、中壓網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、直流牽引供電設(shè)計(jì)、動力照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)等幾個(gè)部分，需要設(shè)計(jì)是綜合考慮各方面因素后，科學(xué)設(shè)計(jì)、合理劃分各個(gè)部分，為供電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃志強(qiáng).基于城市軌道交通供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019，（1）：187.

[2] 李琛琛.城市軌道交通供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018，（2）：1634.