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摘要:隨著社會的進步和經濟的迅猛增長，城市交通建設也隨之快速發展起來。城市軌道交通作為新型便捷的交通工具，已日益發展成為城市交通的重要組成部分。軌道交通供電系統作為維持軌道交通運行的關鍵環節，理應受到更多的重視與關注。在各個城市的交通系統中，軌道交通的快速、便捷、投資省等多方面優勢使得其發展迅速，對于提高人們的生活水平發揮了重要的作用。對城市軌道交通供電系統的設計方法進行了探討與研究，為優化軌道交通的建設與發展提供參考。

關鍵詞:城市軌道交通;供電系統;設計方法

引言

在經濟科技水平迅速發展與進步的今天，人們的生活水平也在不斷提高，對交通的需求越來越大，城市軌道交通的出現和發展無疑是緩解城市交通緊張狀況的關鍵。城市軌道交通對于人們的生活有著重要的意義與作用，需要相關人員重視它的建設與發展。本文對城市軌道交通供電系統的設計方法進行了簡要分析與探討，通過對以往軌道交通系統設計經驗的總結，以及對設計要求與規范的理解，進一步探討軌道交通設計的基礎內容以及相關條件和要求。

1城市軌道交通發展以及供電系統設計概況

1．1城市軌道交通發展的現狀

隨著社會的進步與發展，對交通的需求越來越大，為了更好地解決交通不便的問題，一些城市正在大力發展城市軌道交通建設。城市軌道交通是緩解城市公共交通壓力的關鍵環節，尤其其自身的獨有優勢，不僅具有節能、便捷、環保、安全以及運輸能力強的優點，而且符合環保出行和可持續發展的戰略要求，因此十分適用于現今城市的發展需求。我國的城市軌道交通建設已迎來了發展的黃金時期，目前有大約30多個城市正在規劃或者已經實施了軌道交通的建設工作。尤其是北京、上海等發展比較快的城市，都在大力發展城市軌道交通建設。城市軌道交通具有較多的種類，按其用途的差異可分為多種類別。我國城市軌道交通建設的特點是多城市同步展開，發展勢頭較猛，且軌道交通更加多元化，如上海、大連、天津等多個城市已經構建了輕軌交通系統。截至2014年，中國大陸已經建成并通車運行的城市軌道交通線路合計超過1700km。根據規劃，到2020年，全國將有近50個大中城市擁有城市軌道交通，總里程超過7000km，更多的現代化大都市將不斷地加入到城市軌道建設中來。

1．2城市軌道交通供電系統簡介

供電系統是城市軌道交通的基礎，同時也是較為關鍵的環節，因此在軌道交通建設的前期要給予足夠的重視。隨著我國城市軌道交通建設的繁榮與發展，相關的設計水平與施工技術也得到了較快的發展，供電系統的設計方案與理論以及相關的處理軟件工具也更加科學合理，在軌道交通設計過程中起到了較好的促進作用。然而目前的許多方法大多只適合軌道交通供電系統的初始規劃設計以及方案設計過程中。通過對城市軌道交通工程建設前期準備的探索以及相關供電系統設計等內容的深入研究，并結合軌道交通供電系統的分析，對供電系統設計方法有了更多的了解與深入的歸納，從而構建了一套科學合理的設計方法，能夠較好地完成現今軌道交通供電系統設計的前期準備以及相關設計工作。

2城市軌道交通供電系統設計前的準備工作

2．1軌道交通供電系統設計的基本任務

軌道交通設計的前期，也就是軌道交通建議書編制以及工程可行性研究報告編制的過程中，最主要的目標是項目立項的實施可行性與必要性的研究。在軌道交通設計以及建設期間，供電系統的設計與實施是整個軌道交通建設的一部分，供電系統設計的最初目標是針對整體軌道交通的電負荷需求進行估計預算工作，然后結合具體技術方法以及經濟這兩個方面找到科學合理且切實可行的電源方案以及系統設計方案，使其作為供電系統設計的根本依據，并能夠將供電系統中的子項目工程預算大致推算出來。在軌道交通建設的前期階段，供電系統的設計方案可以大致分為以下幾種類型:一是外部電源與變電站的設計方案;二是中壓網站的電壓等級以及主線方案;三是牽引供電制式和牽引網的根本形式;四是全線降壓變電所以及牽引變電所的設置方案。從目前的軌道交通發展狀況來看，根據供電系統的不同環節進行分項評估和預算，在整個工程可行性研究階段，不需要將全部的工程量清單都列出來，主要任務是將變電工程、電纜工程以及牽引變電所工程相應的工程量清單列出即可。

2．2軌道交通供電系統涉及的前期設計條件

在城市軌道交通供電系統設計的初始階段，供電系統設計團隊需要收集和具備大量的資料與資源，例如交通線路資料以及城市車輛資料等，這些資料能夠更好地幫助供電系統設計工作的展開，為接下來的設計工作提供科學合理的依據。如果出現一些較為特殊的狀況，例如某些重要的專業資料不能夠獲取到，供電系統設計人員可以將與之相似的工程資料作為參照。在驗算過程中，參與這個環節的設計人員借助用電負荷以及電壓水平進行驗算。

2．3估算用電負荷

城市軌道交通用電負荷大致的構成內容包括車輛牽引負荷、系統負荷以及控制中心等。其中的列車牽引負荷在很大程度上與列車型號以及供電系統設計的承載運輸量有關。結合相關情況來看，商業通信、BAS、AFC以及信號綜合監控等方面均是對用電負荷造成一定影響的因素。從現有的城市軌道交通設計方案研究與設計經驗總結來看，軌道交通的兩個車站之間的距離大多在1～2km的范圍內，部分區域較大的郊區站與站之間的間隔可擴大到2～3km，從總體上來講，軌道交通對電力的要求較為平穩。

3城市軌道交通供電系統的設計方法研究

3．1供電系統中外部電源以及主變電所的設計

城市軌道交通的運行需要較為強大的電源作為支撐，在正常情況下用電負荷大多是一級負荷。一般運量較大的軌道交通所需的電功率以及與之對應的用電負荷需求很少被我們關注，因此大多沒有被劃分到城市用電的整體計劃中。現今供電系統所遇到的最大難題，便是怎樣借助技術經濟規劃好電源設計方案，然后從集中供電或者分散供電兩種方式中選擇一個較為科學合理的方式，或者將兩種方式相結合進行設計。城市軌道交通在進行主變電站設計的過程中，需要依據兩方面的內容:首先，要把城市軌道的中心點當作基點，再沿線路進行延伸，使得軌道交通線網電源資源能夠得到一定的共享。其次，是主變電站的供電范圍，每個主變電站之間的距離在大運量的線路要＜15km，中運量應該＜20km，小運量應該在25km以內。

3．2直流牽引供電系統的設計方法

在軌道交通供電系統設計中，設計人員要能夠對供電系統有全面的把握，如牽引供電制式設置方案以及牽引變電所設置方案等。根據GB50157—2013《地鐵設計規范》、GB/T3317—2006《電力機車通用技術條件》等的有關規定，直流牽引供電變電式分為DC750V以及DC1500V兩種，其中后者在經濟以及技術方面都占有較大的優勢。因此，在城市軌道交通建設中提倡選擇DC1500V供電制式。結合我國的現狀來看，直流牽引供電系統大致包括了牽引網供電以及走行軌回流方式，而牽引網又分為架空接觸網和接觸網兩種。地面和高架線路方面主要分為柔性架空接觸網和接觸網兩種。在設計時，應當根據行車專業所提供的最大運輸能力來確定牽引變電所的設置方案和整流機組容量。供電系統設計人員要能夠按照軌道交通所負擔的運輸量，來具體設計牽引變電所方案與整流機組容量。

3．3中壓網絡的設計

在進行城市軌道交通供電系統設計的過程中，對直流牽引供電系統電壓水平的計算，設計人員要能夠根據列車運行圖展開合理的運算，從而構建出等效線路模型，該環節需要專業間的配合才能更好地進行。在開始的分析過程中，設計人員要通過基礎的公式展開驗算工作，對牽引網的電壓水平以及鋼軌電位進行估測預算，以便于對接下來的設計進行判斷，并滿足相關規范要求。在最初的分析研究過程中，供電網系統設計要能夠充分地將中壓網絡的電壓等級以及主接線兩者進行劃分。

4結語

城市軌道交通對于城市的發展和建設有著重要的意義，也是推動社會進步發展，提高人們生活水平的重要內容。軌道交通供電系統作為城市軌道交通建設的關鍵環節，需要有完整的、系統的、科學合理且能夠滿足建設需求的供電系統設計方案作為支撐。因此，需要對城市軌道交通供電系統的設計方法給予更多的重視與研究，為優化城市的交通系統做好準備，以更好地推動城市軌道交通的建設與發展。

參考文獻:

［1］王小峰．城市軌道交通供電系統的設計方法［J］．電氣化鐵道，2010(4):42－46．

［2］李鯤鵬．城市軌道交通供電系統的設計方法［J］．都市快軌交通，2008，21(5):70－73．

［3］陳琳，王黎，李宗昉，等．城市軌道交通牽引供電系統的主接線設計［J］．信息技術，2012(5):156－160．

［4］陳琳，王黎，李宗昉，等．城市軌道交通牽引供電系統的主接線設計［J］．電氣化鐵道，2012(3):45－47，50．

［5］趙大偉．城市軌道交通供電系統諧波分析及抑制方法初探［J］．軌道交通裝備與技術，2015(4):26－28．

作者：吳凡 單位：廈門軌道交通集團有限公司