揭祕地鐵——地鐵列車的電從哪來?

揭秘地铁——地铁列车的电从哪来?

有很多小夥伴感覺供電很神秘,

看不見摸不著,

卻能驅使列車、站內設備正常運行,

今天小編就為大家揭開供電神秘的面紗。

簡單來說地鐵供電由供電公司通過單獨的輸電線路到達主變電所,再通過環網電纜分配到下級牽混所、降壓所,用作列車運行和車站動力照明等用途。地鐵列車主要依靠牽引供電系統提供動力,牽引供電系統一般包括:牽引變電所、接觸網、迴流電路。在我國,地鐵供電一般採用10-35KV的交流電,通過牽引變電所變壓整流為1500V直流電後,由牽引網給地鐵車輛提供電源。由於從城市電網引入電源到地鐵車輛的方式有多種,這裡以集中式供電為例(地鐵有專用的主變電所),展示一下地鐵供電系統的構成:

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一、主變電站

首先,地鐵公司不具備自身發電的能力,所有的電力來自城市電網,通過城市電網變電所引入110kV電源至地鐵公司主變電站,此為地鐵電網的供電源頭。

由於地鐵牽引用電為1500V直流電,車站動力照明用電為400V交流電,故必須進行降壓後才可以到達末端用電設備,這就引出我們的主角——110kV主變壓器,其主要功能是將110kV電壓降壓為35kV,為地鐵各車站提供電能,是整個地鐵環網供電的總源頭,可以稱之為地鐵供電網絡的龍頭老大。

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二、供電分區

地鐵整條線路站點較多,每個車站都需要用電,如果每個車站35kV進線都從主變電站引進,35kV電力電纜用量將大增,這時我們出現了供電分區的概念,就是幾個車站的35kV供電網絡串聯起來,由主變電站一回35kV供電線路為這幾個串聯起來的車站供電,可以大幅降低電力電纜的使用量,而且一旦站內發生故障可以大幅降低對主變電站的影響,而這幾個串聯起來的供電網絡為一個供電分區。一般一條線路可分4到6個供電分區,每個供電分區由若干牽混所和降壓所組成。

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三、牽混所

這可是咱們供電系統的核心哦,因為我們的列車供電全部出自這裡呢。牽混所,顧名思義就是牽引和降壓混合在一起的變電所為牽混所,其主要功能之一就是將主變電站引進的交流35kV電壓通過整流機組降壓整流為咱們列車用的直流1500V,為地鐵運行持續供電;另一功能是將主變電站引進的交流35kV電壓通過變壓器降壓為400V,為站內動力照明持續供電。牽混所為整個供電系統的核心模塊,肩負著為列車供電的核心功能。

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四、降壓所

小夥伴們坐地鐵看到每個車站都有照明、通風空調、電梯、站臺門等設備,這些設備的電能都由降壓變電所提供。其主要作用是將主變電站引進的交流35kV電壓,通過變壓器降壓為400V,為站內動力照明等設備持續供電。

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五、直流供電

最後小編再跟大家一起學習一下地鐵獨有的供電制式。小夥伴們應該知道自城市電網引進的電源全部為交流電,但是我們傳輸到列車的電源要求是直流,所以我們需要將交流電整流為直流電然後傳輸到接觸網供列車取電,因此我們需要兩個重要的供電設備:整流機組和接觸網。

首先我們的整流機組將交流35kV通過整流機組整流為直流1500V,然後通過相應的直流開關櫃、隔離開關送至接觸網,供機車取電。關於接觸網,大部分小夥伴們認為是一條長長的供電線而已,其實我們的接觸網是一段一段的,段與段是絕緣的,為什麼不能設置成一整根呢?一整根連接起來的列車無間斷取電不是很好嗎?無間斷取電當然很好,不傷接觸網、不傷受電弓,但是一旦接觸網某個點發生短路,全線的變電所內開關會全部跳閘,擴大事故範圍。我們分段的好處在於可以將事故控制在一定的區間內,儘可能縮小對列車的影響範圍。綜合考慮利弊,接觸網採用分段供電的方式為最佳的供電方式。

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是不是聽著好像很複雜的樣子?

沒關係,小編用最近比較火的電視劇《都挺好》裡面的人物蘇明哲、蘇明成、蘇明玉來打個比方:

揭秘地铁——地铁列车的电从哪来?

地鐵列車用電是直流電,像電池一樣,需要有一個正極、一個負極和一個可導通的迴路才能正常工作,就像兄妹三人一樣,少了誰都不能讓這個“家”——地鐵列車正常工作。那麼,小夥伴們,現在看來,地鐵的供電是不是也沒有那麼神秘了呢?

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