項目5：城市軌道交通車輛牽引與供電系統(tǒng)制作：高鐵二班余春麗、盧雨琪、喻慧婕、周玉玲城市軌道交通車輛牽引傳動系統(tǒng)的構(gòu)成牽引傳動裝置接觸網(wǎng)（第三軌）受流器變流裝置牽引電機齒輪傳動箱輪對列車運行

城市軌道交通車輛牽引與供電系統(tǒng)是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分，其電力牽引系統(tǒng)是以城市電網(wǎng)的電力為動力源，將電能轉(zhuǎn)為機械能，牽引列車運行的一種城市軌道交通牽引動力形式。城市軌道交通車輛供電系統(tǒng)是由電力系統(tǒng)經(jīng)高壓輸電網(wǎng)、主變電所降壓、配電網(wǎng)絡(luò)和牽引變電所降壓等環(huán)節(jié)，向城市軌道交通列車輸送電力的全部供電系統(tǒng)。介紹電力牽引系統(tǒng)工作原理及能量傳遞過程車上受電弓牽引變壓器牽引整流器轉(zhuǎn)向架牽引電機機車車輛27.5KV單相接觸網(wǎng)交流直流機械能電能城市軌道交通車輛電氣傳動及控制方式牽引電動機旋轉(zhuǎn)電動機線性電動機直流電動機交流電動機變壓變頻控制凸輪變阻斬波調(diào)阻變阻控制斬波調(diào)壓控制（一）受流器的形式1.受電弓形式直流1500V供電采用架空線接觸網(wǎng)式，車輛采用受電弓受流2.集電靴形式集電靴是安裝在車輛轉(zhuǎn)向架上，為列車從剛性供電進行動態(tài)取流，滿足列車電力需求的一套動態(tài)受流設(shè)備。受流設(shè)備1.受電弓結(jié)構(gòu)受電弓安裝位置：

車體幾何中心點最近的車頂上部。工作方式：

當受電弓升起時，弓與網(wǎng)接觸滑行，從接觸網(wǎng)受取電流，通過車頂母線傳送到車輛內(nèi)部。類型：

氣動弓和電動弓母線：用高導(dǎo)電率的銅、鋁質(zhì)材料制成，用以傳輸電能，具有匯集和分配電力能力的產(chǎn)品。受電弓的結(jié)構(gòu)組成圖1-6單臂受電弓的結(jié)構(gòu)組成基礎(chǔ)框架1：

通過絕緣子3固定安裝在車頂；

作為框架4、軸承、下部導(dǎo)桿等支承和安裝?？蚣?：

包括下部支桿5、下部導(dǎo)桿6、上部支桿7和上部導(dǎo)桿8；

采用高強度冷拔無縫管制作。高度止擋2：

安裝在下部導(dǎo)桿側(cè)下方的基礎(chǔ)框架上；

用以限制受電弓的最大升弓高度。弓頭：

是弓與網(wǎng)相接觸的部分；

由集流頭9、接觸帶10、轉(zhuǎn)軸、端角11和彈簧盒組成。升降弓裝置12：

由傳動風(fēng)缸、拉伸彈簧及氣路電磁閥組成。詳情請翻開書p131集電靴集電靴部件的主要作用1.集電靴靴的設(shè)置要要使機車在在通過三軌軌電區(qū)時不不發(fā)生瞬間間斷電現(xiàn)象象，即兩電電氣連通的的集電靴間間的最小距距離要大于于三軌斷電電區(qū)的長度度。2.由于三三軌在道岔岔和車站站站臺換邊布布置，因此此要求車輛輛的兩側(cè)都都要設(shè)置集集電靴。集電靴的設(shè)設(shè)置要求牽引電動機機是城市軌軌道交通車車輛得以實實現(xiàn)牽引機機點及電制制動的動力力機械。牽牽引電動機機懸掛在車車輛轉(zhuǎn)向架架或車軸上上，并借助助傳動裝置置驅(qū)動車輛輛前進。牽引電動機機分為旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電動機和和線性電動動機兩大類類。旋轉(zhuǎn)電電動機有直流電動機機和交流電動機機。線性電動動機即直線線牽引電動動機，是異異步感應(yīng)電電動機的簡簡稱牽引電動機機直流電動機機直流電動機機由定子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子兩部分分構(gòu)成。極掌NS·

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NS極心勵磁繞組機座轉(zhuǎn)子直流電動機的磁極和磁路直流電動機機各部分的的作用定子的作用用是用來產(chǎn)產(chǎn)生磁場，，提供磁路路和作為電電機的機械械支撐轉(zhuǎn)子部分是是用來產(chǎn)生生感應(yīng)電勢勢和電磁轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩從而實實現(xiàn)機電能能量轉(zhuǎn)換的的主要部件件轉(zhuǎn)子通過軸軸承與定子子保持相對對位置，使使兩者之間間有一個空空氣隙直流電動機機工作原理理：拓展友情提示：：本知識點點涉及高中中物理知識識個，感興興趣的同學(xué)學(xué)可以上網(wǎng)網(wǎng)搜索更加加詳細的直直流電動機機系統(tǒng)知識識直流牽引電電動機的調(diào)調(diào)速有兩種種基本形式式：變阻控控制和斬波波調(diào)壓控制制1.變阻控控制：通過過調(diào)節(jié)串入入電動機回回路以改變變直流牽引引電動機端端電壓來達達到調(diào)速目目的2.斬波調(diào)調(diào)壓控制：：通過接在在電網(wǎng)與牽牽引電動機機之間斬波波器的導(dǎo)通通與關(guān)斷來來改變牽引引電動機端端電壓，實實現(xiàn)調(diào)速直流電動動機的調(diào)調(diào)速方式式變阻控制制調(diào)節(jié)電阻阻的方法法又可分分為兩類類，即采采用有觸觸點組合合式凸輪輪開關(guān)調(diào)調(diào)阻和無無觸點斬斬波調(diào)阻阻。有觸點開開關(guān)調(diào)阻阻斬波調(diào)阻阻斬波調(diào)壓壓直流斬波波電路原原理直流斬波波電壓波波形不懂把，，我也不不懂?。?！交流電動動機1軸承2前端蓋3轉(zhuǎn)軸4接線盒5吊環(huán)6定子鐵心心7轉(zhuǎn)子8定子繞組組9機座10后端蓋11風(fēng)罩12風(fēng)扇封閉式三三相籠型型異步電電動機結(jié)結(jié)構(gòu)定子鐵心：由由內(nèi)周有有槽的硅鋼片片疊成。。三相繞組組A----XB----YC----Z機座：鑄鑄鋼或鑄鑄鐵轉(zhuǎn)子鐵心：由外周有槽的硅鋼片疊成。(1)鼠籠式轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi)放銅條，端部用短路環(huán)形成一體；或鑄鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。(2)繞線式轉(zhuǎn)子同定子繞組一樣，也分為三相，并且接成星形。鼠籠轉(zhuǎn)子氣隙：定定子和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子之間間必須有有一個氣氣隙交流電動動機沒有有轉(zhuǎn)向器器，構(gòu)造造簡單，，運行可可靠，效效率較高高，維護護很少，，價格低低廉；轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子堅固固，定子子繞組沿沿圓周均均勻分布布，電動動機體積積小，能能夠獲得得較大的的單位質(zhì)質(zhì)量功率率；其機機械特性性較硬，，具有較較好的防防空轉(zhuǎn)性性能，使使黏著利利用提高高；且微微電子技技術(shù)的發(fā)發(fā)展使異異步電動動機的調(diào)調(diào)壓變頻頻調(diào)速得得以順利利實現(xiàn)。。交流電動動機的特特點前方高能能直線電動動機的構(gòu)構(gòu)成及工工作原理理事件管理理器（EV）SVPWM信號驅(qū)動電路路牽引逆變變器直線電動動機MVBC01USB接口512KBRAM512KBFLASHTMS320F2812內(nèi)核E2PROMI/O控制電路路A/D電流檢測測故障檢測測控制電電路MVBPTU直線電機機的結(jié)構(gòu)構(gòu)直線電機機的結(jié)構(gòu)構(gòu)可以看看作是將將一臺旋旋轉(zhuǎn)電機機沿徑向向剖開，，并將電電機的圓圓周展開開成直線線而形成成的。其其中電機機內(nèi)部的的定子相相當于現(xiàn)現(xiàn)在直線線步進電電機的初初級，而而其轉(zhuǎn)子子則相當當于其直直線步進進電機的的次級，，每當其其初級進進行通入入電流之之后，則則就會在在其直線線電機的的初次級級之間的的氣隙當當中產(chǎn)生生行波式式磁場，，在行波波式的磁磁場與次次級永磁磁體的相相互作用用之下產(chǎn)產(chǎn)生了電電機驅(qū)動動力，從從而實現(xiàn)現(xiàn)了其運運動部件件的直線線運動能能力。直線電機機的工作作原理設(shè)想把一一臺旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運動的的感應(yīng)電電動機沿沿著半徑徑的方向向剖開，，并且展展平，這這就形成成了一臺臺直線型型的感應(yīng)應(yīng)圖步進進電機。。初級做得得很長，，延伸到到運動所所需要達達到的理理想位置置，也可可以把次次級做得得很長；；既可以以初級固固定、次次級移動動，也可可以次級級固定、、初級級移動．．通入交流流電后在在定子中中產(chǎn)生的的磁通，，根據(jù)楞次定律律，在動體體的金屬屬板上感感應(yīng)出渦渦流。設(shè)設(shè)引起渦渦流的感感應(yīng)電壓壓為E，金屬板板上有電電感L和電阻R，渦流電電流和磁磁通密度度將按費費來明法法則產(chǎn)生生連續(xù)的的推力F。直線電機機的特點點高速響應(yīng)應(yīng)由于系統(tǒng)統(tǒng)中直接接取消了了一些響響應(yīng)時間間常數(shù)較較大的如如絲杠等等機械傳傳動件，，使整個個閉環(huán)控控制系統(tǒng)統(tǒng)動態(tài)響響應(yīng)性能能大大提提高，反反應(yīng)異常常靈敏快快捷。位精度高高線驅(qū)動系系統(tǒng)取消消了由于于絲杠等等機械機機構(gòu)引起起的傳動動誤差減減少了插插補時因因傳動系系統(tǒng)滯后后帶來跟跟蹤誤差差。通過過直線位位置檢測測反饋控控制，即即可大大大提高機機床的定定位精度度。傳動環(huán)節(jié)節(jié)的彈性性變形、、摩擦磨磨損和反反向間隙隙造成的的運動滯滯后現(xiàn)象象，同時時提高了了其傳動動剛度。。速度快、、加減速速過程短短行程長度度不受限限制在在導(dǎo)軌上上通過串串聯(lián)直線線電機，，就可以以無限延延長其行行程長度度。動安靜、、噪音低低

由于于取消了了傳動絲絲杠等部部件的機機械摩擦擦，且導(dǎo)導(dǎo)軌又可可采用滾滾動導(dǎo)軌軌或磁墊墊懸浮導(dǎo)導(dǎo)軌（無無機械接接觸），，其運動動時噪音音將大大大降低。。效率高由由于無無中間傳傳動環(huán)節(jié)節(jié)，消除除了機械械摩擦?xí)r時的能量量損耗。。城市軌道道交通車車輛的控控制電路路，是低低電壓小小功率電電路，分分為有接接點的直直流電路路和無接接點的電電子電路路。有接接點的直直流電路路由主控控制器、、繼電器器、電氣氣控制的的低壓部部分、聯(lián)聯(lián)鎖接點點組成；；無接點點的電子子電路由由微機及及各種電電子單元元組成，，如列車車牽引系系統(tǒng)控制制單元、、制動控控制單元元、空調(diào)調(diào)控制單單元等。。列車控制制系統(tǒng)工工作原理理控制系統(tǒng)統(tǒng)的作用用是控制制牽引系系統(tǒng)與輔輔助系統(tǒng)統(tǒng)各個電電器的動動作，通通過司機機或檢修修人員控控制車輛輛的運行行。主電電路、輔輔助電路路、控制制電路在在電氣設(shè)設(shè)備方面面互相隔隔離，分分別裝置置在操縱縱臺和各各種設(shè)備備箱、電電器柜中中，但又又通過電電磁或機機械傳動動等方式式，互相相聯(lián)系、、互相配配合動作作，形成成完整統(tǒng)統(tǒng)一的車車輛電氣氣系統(tǒng)，，以實現(xiàn)現(xiàn)整個列列車的正正常運行行?？刂葡到y(tǒng)的組組成及作用1.主電路控制2.輔助電路控制制3.列車照明控制制4.車鉤監(jiān)控5.空調(diào)控制系統(tǒng)統(tǒng)6.列車門控系統(tǒng)統(tǒng)7.列車運行自動動控制系統(tǒng)為主電路提供供回流通路，，使電流經(jīng)輪輪對到達鋼軌軌，構(gòu)成完整整的回路防止電流通過軸承承噪聲軸承內(nèi)內(nèi)潤滑油層的的電腐蝕；提高軸承的使使用壽命接地裝置安裝位置：安裝于轉(zhuǎn)向架架軸端，分別別在A車轉(zhuǎn)向架的第第2軸的右側(cè)和第第3軸左側(cè)軸端各各安裝了一個個，分別在B車和C車的轉(zhuǎn)向架第第1、3軸的左側(cè)軸端端各安裝了一一個，在第2、4軸的右側(cè)軸端端各安裝了一一個。接地裝置主要要由接觸盤、、碳刷架、彈彈簧支撐組成成?？刂齐娐冯娖髌黢{駛控制器城軌車輛司機機控制器為凸凸輪觸點式控控制器。駕駛控制器結(jié)結(jié)構(gòu)駕駛控制器的的結(jié)構(gòu)1.主控制手柄2.方式/方向手柄3.主控器鑰匙4.警惕開關(guān)5.電位器6.轉(zhuǎn)換開關(guān)組7.凸輪組位于主控手柄柄的上端的兩兩個半圓頭開開關(guān)。正常工工作時，司機機必須用大拇拇指將兩個半半圓合攏，只只有停車時才才放開。人工工駕駛時只有有按下警惕開開關(guān)，操作主主控器手柄，，列車才能啟啟動。若松開開警惕開關(guān)3秒鐘（在彈簧簧作用下兩個個半圓頭分開開），列車立立即進入緊急急制動狀態(tài)。。主控制手柄主控手柄有零位、牽引、、制動、快速速制動四個位置?！?”位————機械械零位?！盃恳蔽弧蚯巴苿觿邮直ㄟh離離司機），牽牽引給定值可可無級輸入，最前前端位置為““100%牽引位”?！爸苿印蔽弧騼?nèi)拉動動手柄（拉向向司機），制制動給定值可可無級輸入，在““100%制動位”有一一阻滯，最里里端位置為“緊急急（快速）制制動位”，快快速制動帶有限位凹槽。。方式/方向手柄方式方向手柄柄用于選擇駕駛駛方向，有向前、0、后退三個位置。運行方向必須須在車輛運行行前選擇，并并且到下一站站前保持有效效?！癆TC”列車自動控控制位：通過系統(tǒng)操作作或手動控制制向前運行。。在制動位上通通過操作主控控器手柄，可可擺脫“ATC”的指令進行行制動?！?”位置：沒有駕駛模式式被激活?！昂笸恕蔽恢弥茫喝斯さ管嚹Ｊ绞?。方式/方向手柄與主主控制手柄間間存在機械連連鎖。只有當主控器手柄在在“0”位，方式/方向手柄才進進行向前或向后位位置轉(zhuǎn)換。只有當選擇好方向向，即方式/方向手柄在非零位，主控器手柄柄才可進行牽引或制動操作。一旦方方式/方向手柄在非允許情況下改變了了方向手柄的的位置，則系統(tǒng)自動啟動動緊急制動。3.主控器鑰匙主控器鑰匙用用于激活司機機臺，有兩個位置：“0”位置：關(guān)閉位置，只只能在此位置置取出或插入入鑰匙。主控器鑰匙零零位時，主控控器手柄和方方式/方向手柄被鎖死，不不能操作且都都處于零位。?！?”位置：激活司機臺。。司機可進一一步操作其它它開關(guān)激活車車輛。一旦主控器手手柄和方式方方向手柄處于于非零位，則則主控器鑰匙匙被鎖死不能能回零位。只有當主控器器手柄和方式式/方向手柄雙零零位時，主控控器鑰匙開關(guān)關(guān)才能從“1”位移回“0”位。駕駛控制器司機室司機臺臺輔助電路電器器主要包括：空氣壓縮機裝裝置、照明和和空調(diào)等。城軌列車的每每個單元，即即A、B和C車車頂上都安安裝了兩個相相同的空調(diào)裝裝置（A/C），該空調(diào)裝置一般般不能用來取取曖?？照{(diào)裝置把空空氣吸入到安安裝在車頂板板上部的風(fēng)道道里，空氣在在風(fēng)道里按整整車長度均勻勻分配，并通通過安裝在車車頂上的空氣氣隔柵吹入客客室。A車除了有客室室通風(fēng)系統(tǒng)，，還安裝了單單獨的司機室室通風(fēng)單元，，司機室通風(fēng)風(fēng)單元與風(fēng)道道系統(tǒng)相連，，由人工控制制。新鮮空氣通過過四個橫向的的隔柵（新風(fēng)風(fēng)入口）進入入A/C單元，與從客客室來的循環(huán)環(huán)空氣混合。。循環(huán)空氣通過過空調(diào)單元端端部的返回入入風(fēng)口進入空空調(diào)?；旌峡湛諝饨?jīng)處理后后，經(jīng)空氣分分配風(fēng)道強迫迫進入客室。?？照{(diào)裝置空調(diào)裝置空調(diào)裝置空調(diào)裝置空調(diào)裝置客室空調(diào)送回回風(fēng)口分布圖圖空調(diào)機組的主主要部件及其其分布見下圖圖所示：任務(wù)2客室空調(diào)控制制器客室空調(diào)控制制柜作用：確保車內(nèi)有一一個舒適的環(huán)環(huán)境溫度和濕濕度，即使室室外的溫度和和濕度很高，，空調(diào)裝置也也能夠給旅客客提供充足的的新鮮空氣。?？照{(diào)壓縮機空調(diào)蒸發(fā)風(fēng)機機冷凝風(fēng)機蒸發(fā)器2022/12/251.空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)組成2個冷凝盤管、、2個軸流風(fēng)扇電電機（即室外外熱交換機））作用：將室外風(fēng)機吸吸入的新鮮空空氣經(jīng)過盤管管，實現(xiàn)內(nèi)部部制冷劑的冷冷凝；2個渦旋式壓縮縮機：吸入低溫的制制冷劑將其壓壓縮為高溫高高壓的制冷劑劑后送出；2個干燥過濾器器：用以吸收制冷冷劑中的水分分，同時過濾濾制冷劑中的的雜質(zhì)，避免制冷系統(tǒng)出出現(xiàn)臟堵；1套蒸發(fā)器包括：1個帶有兩個熱熱力膨脹閥的的蒸發(fā)器盤管管、1套風(fēng)扇及其驅(qū)驅(qū)動電機、1個壓力開關(guān)、1個供風(fēng)溫度傳傳感器、1個空氣過濾器器作用：將制冷劑與混混合空氣進行行熱交換。1個基于微處理理器的溫度控控制器控制板：通過數(shù)字輸入入/輸出和MVB總線與車輛信信息系統(tǒng)連接接，用來報告告故障，啟動命命令，啟動授授權(quán)和自檢測測結(jié)果。2022/12/252.空調(diào)系統(tǒng)的運運行模式⑴通風(fēng)（無制制冷）⑵預(yù)制冷（只只有循環(huán)空氣氣）⑶制冷--一般新鮮空氣氣模式⑷制冷--減少新鮮空氣氣模式⑸緊急通風(fēng)（（只有新鮮空空氣）⑹試驗?zāi)Ｊ酵ǔ５娜N-----空調(diào)系統(tǒng)啟動動時，預(yù)制冷冷模式自動啟啟動，一直保保持到發(fā)出駕駕駛指令，在在這期間沒有有新風(fēng)被送入入客室。

來自客室的循環(huán)空氣和吸入的新鮮空氣混合后，通過相應(yīng)的空氣調(diào)節(jié)風(fēng)門進入蒸發(fā)器模塊，被風(fēng)扇強迫吹過蒸發(fā)器盤管，利用制冷劑，空氣熱量被翅片吸收，使溫度下降后即冷卻空氣送入客室。

可以在每輛車的控制板上選擇?？照{(diào)系統(tǒng)一啟動，就開始系列試驗，檢查系統(tǒng)的正常工作。-------------車載供電系統(tǒng)故障時，例:如果車載380VAC供電系統(tǒng)故障，空調(diào)無法使用。為了保持向客室內(nèi)供應(yīng)新鮮空氣，地板下的一個靜止逆變器啟動，由蓄電池供電，供風(fēng)風(fēng)扇工作，同時循環(huán)空氣蓋被關(guān)閉，只允許外部空氣供向車內(nèi)。

--2022/12/25空調(diào)的控制車鉤是用來實實現(xiàn)機車和車車輛或車輛和和車輛之間的的連掛，傳遞遞牽引力及沖沖擊力，并使使車輛之間保保持一定距離離的連接狀態(tài)態(tài)的車鉤車輛部件。車車鉤按開啟方方式分為上作作用式及下作作用式兩種。。通過車鉤鉤鉤頭上部的提提升機構(gòu)開啟啟的叫上作用用式（一般貨貨車大都采用用此式）；借借助鉤頭下部部推頂杠桿的的動作實現(xiàn)開開啟的叫下作作用式（客車車采用）。車車鉤按其結(jié)構(gòu)構(gòu)類型分為螺螺旋車鉤、密密接式自動車車鉤、自動車車鉤及旋轉(zhuǎn)車車鉤等。螺旋旋車鉤使用最最早，但因缺缺點較多已被被淘汰，密接接式自動車鉤鉤多為高速鐵鐵路車輛所用用。中國除在在大秦鐵路重重載單元列車車上使用旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)車鉤外，現(xiàn)現(xiàn)一律采用自自動車鉤。所所謂自動車鉤鉤，就是先將將一個車鉤的的提桿提起后后，再用機車車拉開車輛或或與另一車輛輛車鉤碰撞時時，能自動完完成摘構(gòu)或掛掛鉤的動作的的車鉤。中國國鐵道部門1956年確確定1、2號號車鉤為標準準型車鉤。但但隨著列車速速度的提高和和牽引噸位的的增加，又于于1957、、1965年年先后設(shè)計制制造了15號號車鉤和13號車鉤?？涂蛙囀褂?5號車鉤，貨貨車則逐步用用13號車鉤鉤代替2號車車鉤車鉤監(jiān)控列車自動控控制系統(tǒng)本小節(jié)其他他相關(guān)案例例請閱讀課本本P136-137城市軌道交交通供電系系統(tǒng)是軌道道交通的重重要的組成成部分年，，它不但為為列車提供供牽引動力力，而且還還為地鐵運運營服務(wù)的的輔助設(shè)施施，如照明明、通風(fēng)、、空調(diào)、排排水、通信信、信號、、防災(zāi)報警警、自動扶扶梯等提供供電力。如如果在地鐵鐵運營期間間供電一旦旦中斷，不不僅列車運運行癱瘓，，還會導(dǎo)致致現(xiàn)場及附附近地區(qū)一一起極大的的混亂。所所以城市軌軌道交通供供電系統(tǒng)是是確保城市市軌道交通通正常運營營的重要設(shè)設(shè)施。認知城市軌軌道交通車車輛供電系系統(tǒng)供電系統(tǒng)的的組成城市軌道交通供電系統(tǒng)外部電源主變電所牽引供電系統(tǒng)動力照明供電系統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)牽引變電所牽引網(wǎng)系統(tǒng)降壓變電所動力照明電能從牽引引變電所經(jīng)經(jīng)饋電線、、接觸網(wǎng)輸輸送給電動動列車，再再從電動列列車經(jīng)鋼軌軌、回流線線流回牽引引變電所。。牽引負荷荷為一級負負荷，規(guī)定定有兩路獨獨立的電源源雙邊供電電，當任何何一路電源源發(fā)生故障障中斷供電電時，另一一路應(yīng)能保保證一級負負荷的全部部用電。牽引變電所接觸網(wǎng)饋電線回流線電分段電動車組軌道受電器牽引供電系系統(tǒng)列車動力照照明系統(tǒng)動力照明供供電系統(tǒng)由由降壓變電電所及動力力照明組成成。每個車車站應(yīng)設(shè)降降壓變電所所，若地下下車站負荷荷較大，一一般設(shè)于站站臺兩端，，其中一端端可以和牽牽引變電所所合建成混混合變電所所；若地面面車站負荷荷較小，可可設(shè)一個降降壓變電所所。城市軌道交交通系統(tǒng)的的外部電源方方案，根據(jù)城市市電網(wǎng)構(gòu)成成的不同特特點，可采采用集中式、分分散式、混混合式等不同形式式。究竟采采用何種方方式，應(yīng)通通過計算確確定需要負負荷之后，，根據(jù)城市市軌道交通通路網(wǎng)規(guī)劃劃、城市電電網(wǎng)構(gòu)成特特點、工程程實際情況況綜合分析析確定。（1）集中式供供電：在城城市軌道交交通沿線，，根據(jù)用電電容量和線線路長短，，建設(shè)專用用的主變電電所，這種種由主變電電所構(gòu)成的的供電方案案，稱為集集中式供電電。上海、廣州州、南京、、香港、德德黑蘭（2）分散式供電電：不設(shè)設(shè)主變電所所，而直接接由城市電電網(wǎng)區(qū)域變變電所的35（33）kV或10kV中壓輸電線線直接向城城市軌道交交通沿線設(shè)設(shè)置的牽引引變電所、、降壓變電電所供電并并形成環(huán)網(wǎng)網(wǎng)。沈陽地鐵、、長春輕軌軌、大連輕輕軌、北京京城鐵、北北京八通線線、北京地地鐵5號線（3）混合式供電電：將前兩兩種供電方方式結(jié)合起起來，一般般以集中式式供電為主主，個別地地段引入城城市電網(wǎng)電電源作為集集中式供電電的補充，，使供電系系統(tǒng)更加完完善和可靠靠。北京地鐵一一線和環(huán)線線城市電網(wǎng)對對軌道交通通的供電方方式及負荷荷等級城市軌道交交通供電系系統(tǒng)的負荷等級共分為三個個：（1）地下鐵道道重要的電電力用戶如如車站站廳廳和站臺層層的事故救救援及照明明、電動車車輛、通信信、信號、、防災(zāi)裝置置為一級負負荷；一級級負荷規(guī)定定有兩路獨獨立的電源源雙邊供電電，當任何何一路電源源發(fā)生故障障中斷供電電時，另一一路應(yīng)能保保證一級負負荷的全部部用電；（2）車站站廳廳和站臺層層的一般照照明、設(shè)備備及管理用用房照明、、出入口照照明、一般般風(fēng)機、直直升電梯、、自動扶梯梯為二級負負荷；（3）車站內(nèi)廣廣告照明、、冷水機組組及配套設(shè)設(shè)備、電熱熱設(shè)備、清清潔機械設(shè)設(shè)備等為三三級負荷。。城市軌道交交通的用電電負荷按其其功能不同同可分為兩大用電群群體。一是電動客客車運行所所需要的牽牽引負荷；；二是車站、、區(qū)間、車車輛段、控控制中心等等其他建筑筑物所需要要的動力照照明用電，，諸如：通通風(fēng)機、空空調(diào)、自動動扶梯、電電梯、水泵泵、照明、、AFC系統(tǒng)、FAS、BAS、通信系統(tǒng)統(tǒng)、信號系系統(tǒng)等。在上述用電電群體中，，有不同電電壓等級直直流負荷、、不同電壓壓等級交流流負荷；有有固定負荷荷、有時刻刻在變化的的運動負荷荷。每種用用電設(shè)備都都有自己的的用電要求求和技術(shù)標標準，而且且這種要求求和標準又又相差甚遠遠。城市軌軌道供電系系統(tǒng)就是要要滿足這些些不同用戶戶對電能的的不同需求求，以使其其發(fā)揮各自自的功能與與作用。城市軌道供供電系統(tǒng)的的功能和作作用城市軌道交交通的供電電電源一般般取自城市市電網(wǎng)，通通過城市電電網(wǎng)一次電電力系統(tǒng)和和軌道交通通供電系統(tǒng)統(tǒng)實現(xiàn)輸送送或變換，，最后以適適當?shù)碾娏髁餍纬桑ㄖ敝绷骰蚪涣髁麟姡┖碗婋妷旱燃壒┕┙o用電設(shè)設(shè)備。城市電網(wǎng)一一次電力系系統(tǒng)軌道交通供供電系統(tǒng)城市軌道供供電原理城市電網(wǎng)一一次電力系系統(tǒng)由國家家電力部門門建造與管管理，包括括發(fā)電廠（（站）、傳傳輸線路及及區(qū)域變電電所。①發(fā)電廠（（站）：分分為火力、、水力、核核動力等各各種能源發(fā)發(fā)電廠（站站）。②傳輸線路路：需升壓壓為超高電電壓（110kV或220kV），通過三三相傳輸線線輸送到區(qū)區(qū)域變電所所。③區(qū)域變電電所：將超超高壓電能能降壓為所所需電壓等等級（如10kV或35kV），再經(jīng)過過三相輸送送電線輸送送到本區(qū)域域內(nèi)的牽引引變電所和和降壓變電電所，并再再降壓為所所需的電壓壓等級（如如1500V或380V等）。城市軌道交交通是一個個重要的用用電部門，，按規(guī)定須須由兩路獨獨立的電源源供電，當當其中任何何一路電源源發(fā)生故障障時，另一一路應(yīng)能保保證一級負負荷的全部部用電的需需要。因此此，城市軌軌道牽引變變電所的電電源進線來來自兩個區(qū)區(qū)域變電所所或來自一一個區(qū)域變變電所的兩兩路獨立電電源，當一一路電源失失壓時，另另一路電源源自動切入入，使軌道道交通系統(tǒng)統(tǒng)能獲得不不間斷的電電源。1.集中式供電電2.分散式供電電3.混合式供電電城市軌道交交通外部供供電方式變電所是電電力系統(tǒng)中中，變換電電壓、接受受和分配電電能、控制制電流向和和調(diào)整電壓壓的電力設(shè)設(shè)施，它通通過降壓變變壓器將電電網(wǎng)和用戶戶聯(lián)系起來來。變電所所可以通、、斷用戶電電能的供路路改變或調(diào)調(diào)整電壓；；變電所也也是輸電和和配電的集集結(jié)點。變電所主要設(shè)備包包括：變壓壓器、斷路路器、隔離離開關(guān)、母母線、熔斷斷器、電壓壓互感器、、電流互感感器、避雷雷器、整流流器等。①變壓器：一種傳遞遞和變換交交流電能的的靜止變換換器。按應(yīng)應(yīng)用功能分分升壓變壓壓器和降壓壓變壓器；；按相數(shù)分分單相、三三相、多相相變壓器；；按線圈數(shù)數(shù)分單相線線圈（自耦耦變壓器））、雙線圈圈、三線圈圈變壓器；；按調(diào)壓方方式分空載載調(diào)壓（不不帶負載調(diào)調(diào)壓）、有有載調(diào)壓變變壓器；按按絕緣方式式分干式、、澆注式、、油浸式變變壓器。②斷路器：一種對電電路進行控控制（開斷斷、關(guān)合））和保護的的高壓電器器開關(guān)，用用于自動切切斷負載電電流和短路路電流。按按絕緣方式式和熄弧介介質(zhì)分為：：油斷路器器、六氟化化硫斷路器器、真空斷斷路器、空空氣斷路器器等。③隔離開關(guān)：一種沒有有熄弧裝置置的高壓電電器開關(guān)。。不能切斷斷負載電流流和短路電電流，但可可在無負荷荷電流時接接通和斷開開電路。在在斷開狀態(tài)態(tài)，能起到到隔離電壓壓作用。為為運行、操操作和檢修修提供方便便和安全條條件，電路路停電時應(yīng)應(yīng)斷開斷路路器，后拉拉開隔離開開關(guān)；送電電時則先合合上隔離開開關(guān)，再閉閉合斷路器器。變電電所所的的主主要要電電氣氣設(shè)設(shè)備備④母線線：一一種種匯匯合合和和分分配配電電能能的的導(dǎo)導(dǎo)線線。。室室外外常常用用軟軟質(zhì)質(zhì)母母線線，，如如蕊蕊芯芯鋁鋁絞絞線線；；室室內(nèi)內(nèi)則則采采用用硬硬質(zhì)質(zhì)母母線線，，如如鋁鋁排排。。母母線線常常用用顏顏色色標標記記識識別別，，在在三三相相交交流流系系統(tǒng)統(tǒng)中中：：黃黃色色－－A相，，綠綠色色B相，，紅紅色色－－C相；；在在直直流流系系統(tǒng)統(tǒng)中中：：紅紅色色－－正正極極，，藍藍色色－－負負極極，，黑黑色色－－零零線線及及接接地地線線。。⑤熔斷斷器器：一一種種利利用用過過負負荷荷或或短短路路電電流流導(dǎo)導(dǎo)致致熔熔體體發(fā)發(fā)熱熱熔熔斷斷原原理理設(shè)設(shè)計計的的保保護護電電器器設(shè)設(shè)備備，，低低壓壓熔熔斷斷器器一一般般采采用用插插入入式式纖纖維維管管瓷瓷管管熔熔斷斷器器。。高高壓壓熔熔斷斷器器有有充充石石英英砂砂瓷瓷管管熔熔斷斷器器、、室室外外用用角角式式和和跌跌落落式式熔熔斷斷器器。。熔熔斷斷器器在在電電流流超超過過最最小小熔熔斷斷電電流流時時，，熔熔斷斷時時間間隨隨電電流流增增大大而而縮縮短短，，一一旦旦熔熔體體熔熔斷斷，，須須停停電電更更換換熔熔體體。。⑥電壓壓互互感感器器：一一種種用用于于測測量量、、控控制制和和保保護護回回路路用用的的變變壓壓器器。。其其一一次次繞繞組組并并聯(lián)聯(lián)在在一一次次電電路路中中，，二二次次繞繞組組則則并并聯(lián)聯(lián)儀儀表表、、繼繼電電器器的的電電壓壓線線圈圈。。由由于于二二次次儀儀表表、、繼繼電電器器的的電電壓壓線線圈圈阻阻抗抗很很大大，，所所以以電電壓壓互互感感器器工工作作時時二二次次回回路路接接近近于于空空載載狀狀態(tài)態(tài)。。二二次次繞繞組組的的電電壓壓一一般般為為10V。電電壓壓互互感感器器分分為為雙雙繞繞和和三三繞繞組組；；單單相相和和三三相相；；干干式式、、油油浸浸式式和和澆澆注注式式，，屋屋內(nèi)內(nèi)和和屋屋外外等等分分區(qū)區(qū)。。⑦電流流互互感感器器：是是一一種種電電氣氣測測量量、、控控制制和和保保護護回回路路用用的的變變流流器器。。將將其其一一次次線線圈圈串串連連在在一一次次回回路路中中，，二二次次繞繞組組與與儀儀表表、、繼繼電電器器等等的的電電流流線線圈圈串串連連，，形形成成閉閉合合回回路路。。電電流流互互感感器器有有單單匝匝和和多多匝匝式式，，干干式式、、油油浸浸式式和和澆澆注注式式，，屋屋內(nèi)內(nèi)和和屋屋外外等等分分⑧避雷雷器器：一一種種防防止止從從線線路路浸浸入入的的雷雷電電波波損損壞壞電電器器設(shè)設(shè)備備絕絕緣緣的的保保護護電電器器，，一一般般有有保保護護間間隙隙型型（（角角型型））、、管管型型、、閥閥型型等等。。⑨整流器：一種與與牽引變變壓器組組合成變變壓整流流機組的的電流變變換設(shè)備備。通過過整流器器，將牽牽引變壓壓器輸出出的交流流電變?yōu)闉橐欢婋妷旱燃壖壍闹绷髁麟娏?，，當牽引引變壓器器是多相相變壓器器時，整整流器變變換成的的直流電電較為平平滑，即即直流電電中含有有的交流流成分少少。變電所的的類型根據(jù)變電電所的功功能不同同，可分分為以下下三類：：（1）高壓主變變電所由發(fā)電廠廠或區(qū)域域變電所所直接供供電。在在主變電電所降壓壓后，分分別以不不同電壓壓等級向向牽引變變電所和和降壓變變電所供供電，是是城市軌軌道交通通供電系系統(tǒng)的集集中變電電所（用用于三級級電壓供供電）。。（2）牽引變電電所城市軌道道交通供供電系統(tǒng)統(tǒng)的主要要用電對對象是電電動車組組，即牽牽引用電電。為確確保牽引引供電的的質(zhì)量，，牽引變變電所的的設(shè)置（（數(shù)量、、位置））和容量量應(yīng)該按按遠期列列車編組組，運行行密度進進行牽引引供電計計算后確確定。牽牽引變電電所引入入兩個獨獨立的中中壓交流流電源，，并將交交流電能能轉(zhuǎn)換為為直流電電能，承承擔(dān)著向向電動列列車提供供直流牽牽引電能能的功能能。根據(jù)制式式的不同同牽引變變電所又又分為直流牽引引變電所所和交流流牽引變變電所。根根據(jù)不同同的牽引引制式，，變電所所內(nèi)完成成相應(yīng)的的變壓、、變相、、變流作作用。目目前我國國的牽引引變電所所主要有有電氣化化鐵路的的單相工工頻交流流制牽引引變電所所和城市市軌道交交通系統(tǒng)統(tǒng)（地鐵鐵和輕軌軌）的直直流牽引引變電所所。（3）降壓（動動力）變變電所降壓（動動力）變變電所根根據(jù)動力力用電量量確定其其設(shè)置數(shù)數(shù)量和容容量。（1）二級電電壓供電電：由區(qū)區(qū)域變電電所輸出出中高壓壓等級（（10kV或35kV），直接接向牽引引變電所所和降壓壓變電所所供電。。由牽引引變電所所降壓和和整流為為直流牽牽引電壓壓等級（（如750V或1500V）；由降降壓變電電所降為為380V動力電壓壓等級。。再分別別向接觸觸網(wǎng)、電電動車組組供電或或向動力力用電設(shè)設(shè)備供電電。（2）三級電電壓供電電：需設(shè)設(shè)置軌道道交通系系統(tǒng)高壓壓變電所所，即由由區(qū)域變變電所輸輸出高壓壓等級（（如110kV或220kV）對主變變電所供供電。再再由主變變電所將將高壓等等級降為為中高壓壓等級，，分別向向牽引變變電所和和降壓變變電所供供電。我國北京京、天津津地下鐵鐵道采用用二級電電壓供電電方式，，上海地地鐵則采采用三級級電壓供供電方式式。變電所的的供電方方式接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)即經(jīng)過電電動列車車的受電電器向電電動列車車供給電電能的導(dǎo)導(dǎo)電網(wǎng)（（有接觸觸軌方式式和架空空接觸網(wǎng)網(wǎng)兩種方方式）。。城市軌軌道交通通系統(tǒng)的的牽引網(wǎng)網(wǎng)是沿線線路敷設(shè)設(shè)的專為為電動車車輛供給給電源的的裝置，，是軌道道交通供供電系統(tǒng)統(tǒng)中電動動車組供供電的直直接環(huán)節(jié)節(jié)，它由由兩部分分組成，，正極接接觸網(wǎng)供供電，負負極走行行軌回流流。牽引引網(wǎng)包括括接觸網(wǎng)網(wǎng)、鋼軌軌回路（（包括大大地）、、饋電線線和回流流線等，，饋電線線是連接接牽引變變電所和和接觸網(wǎng)網(wǎng)的導(dǎo)線線，把牽牽引變電電所電能能變換成成牽引制制式用電電能并饋饋送給接接觸網(wǎng)。。接觸網(wǎng)是是一種懸懸掛在軌軌道上方方沿軌道道敷設(shè)的的、與鐵鐵路頂軌軌保持一一定距離離的輸電電網(wǎng)。通通過電動動車組的的受電弓弓（或受受流器））和接觸觸網(wǎng)的滑滑動接觸觸，牽引引電能就就由接觸觸網(wǎng)進入入電動車車組，驅(qū)驅(qū)動牽引引電動機機使列車車運行。。接觸網(wǎng)網(wǎng)可分為為接觸軌軌和架空空接觸網(wǎng)網(wǎng)兩種類類型。接接觸軌的的主要優(yōu)優(yōu)點是：：使用壽壽命長，，維修量量小，在在地面對對城市景景觀沒有有影響，，適應(yīng)于于電壓較較低的制制式。接接觸網(wǎng)的的主要優(yōu)優(yōu)點是：：安全性性較好，，適應(yīng)于于電壓較較高的制制式。接觸軌和和接觸網(wǎng)網(wǎng)兩種供供電方式式，目前前在世界界上許多多國家同同時并存存，到底底用哪種種方式要要根據(jù)城城市自身身的特點點決定。。接觸網(wǎng)應(yīng)應(yīng)滿足的的要求（1）由于接接觸網(wǎng)在在工作中中無備用用網(wǎng)，因因而要求求接觸網(wǎng)網(wǎng)強度高高、且安安全可靠靠；（2）要求在在各種氣氣候條件件下均應(yīng)應(yīng)受流良良好；（3）因接觸觸網(wǎng)部件件更換困困難，因因此要求求接觸網(wǎng)網(wǎng)性能好好、運行行壽命長長；（4）因其維維修是利利用行車車中的間間隔時間間進行的的，故要要求結(jié)構(gòu)構(gòu)輕巧，，零部件件互換性性強，便便于施工工、維護護和搶修修；（5）因接觸觸網(wǎng)無法法避開腐腐蝕強、、污穢嚴嚴重等異異常環(huán)境境，應(yīng)采采用耐腐腐蝕和防防污穢技技術(shù)措施施；（6）因采用用與受電電器摩擦擦接觸的的受流方方式，因因此要求求接觸網(wǎng)網(wǎng)有較均均勻的彈彈性，接接觸線等等部位要要有良好好的耐磨磨性。接觸網(wǎng)的的電分段段電分段是是為了便便于檢修修和縮小小事故范范圍而將將接觸網(wǎng)網(wǎng)分為若若干段。。電分段段根據(jù)設(shè)設(shè)置位置置分為縱縱向電分分段和橫橫向電分分段，縱縱向電分分段指的的是沿線線路方向向進行分分段，橫橫向電分分段式在在線路之之間的分分段，如如在車輛輛段的各各股道之之間進行行的分段段等。電分段段通常常用分分段絕絕緣器器來實實現(xiàn)。。分段段絕緣緣器是是用以以實現(xiàn)現(xiàn)電分分段的的專用用絕緣緣裝置置。目目前，，廣泛泛采用用環(huán)氧氧樹脂脂分段段絕緣緣器，，其結(jié)結(jié)構(gòu)主主要由由環(huán)氧氧樹脂脂絕緣緣板、、鋁合合金導(dǎo)導(dǎo)流滑滑板等等組成成。接觸網(wǎng)網(wǎng)在正正常工工作狀狀態(tài)下下，從從牽引引變電電所直直接得得到饋饋電，，并構(gòu)構(gòu)成雙雙邊供供電。。接觸觸網(wǎng)的的電分分段設(shè)設(shè)在下下列各各處：：（1）車輛輛出行行處（（進站站端））；（2）輔助助線與與正線線的銜銜接處處；（3）車輛輛段與與正線線的銜銜接處處；（4）車輛輛段庫庫線入入口處處。接觸網(wǎng)網(wǎng)的供供電原原理及及方式式牽引供供電所所向接接觸網(wǎng)網(wǎng)供電電有兩兩種方方式：：單邊邊供電電和雙雙邊供供電。。接觸網(wǎng)網(wǎng)通常常在相相鄰兩兩牽引引變電電所間間的中中央斷斷開，，將兩兩牽引引變電電所之之間兩兩供電電臂的的接觸觸網(wǎng)分分為兩兩個供供電分分區(qū)。。每一一供電電分區(qū)區(qū)的接接觸網(wǎng)網(wǎng)只從從一端端的牽牽引變變電所所獲得得電流流，稱稱為單單邊供供電。。如果在在中央央斷開開處設(shè)設(shè)置開開關(guān)設(shè)設(shè)備時時，可可將兩兩供電電分區(qū)區(qū)連通通，此此處稱稱為分分區(qū)亭亭。經(jīng)經(jīng)分區(qū)區(qū)亭的的斷路路器閉閉合，，則相相鄰牽牽引變變電所所間的的兩個個接觸觸網(wǎng)供供電分分區(qū)均均可同同時從從兩個個變電電所獲獲得電電流，，則稱稱為雙雙邊供供電。。結(jié)構(gòu)形形式以以及懸懸掛類類型牽引供供電所所向接接觸網(wǎng)網(wǎng)供電電有兩兩種方方式：：單邊邊供電電和雙雙邊供供電。。接觸網(wǎng)網(wǎng)分為為架空空式接接觸網(wǎng)網(wǎng)和接接觸軌軌(也稱第第三軌軌)式接觸觸網(wǎng)。。接觸觸軌式式接觸觸網(wǎng)僅僅用于于地鐵鐵與封封閉的的城市市鐵路路和輕輕軌，，架空空式接接觸網(wǎng)網(wǎng)除此此還可可用于于鐵路路干線線、城城市地地面和和工礦礦電機機車電電力牽牽引線線路。。1.架空式式接觸觸網(wǎng)架空式式接觸觸網(wǎng)是是架設(shè)設(shè)在走走行軌軌道上上部的的接觸觸網(wǎng)，，由電電動列列車頂頂部伸伸出的的受電電弓與與之接接觸取取得電電能。。架空空式接接觸網(wǎng)網(wǎng)用于于城市市地面面以及及低下下、鐵鐵路干干線、、工礦礦的電電力牽牽引線線路。。一般般，牽牽引網(wǎng)網(wǎng)電壓壓較高高時，，為了了安全全和保保證一一定的的絕緣緣距離離，宜宜采用用高架架式接接觸網(wǎng)網(wǎng)。架空接接觸網(wǎng)網(wǎng)可分分為地地面架架空式式和隧隧道架架空式式兩種種。（1）地面面架空空式由以下下幾個個部分分組成成。①接觸觸懸掛掛：包包括承承力索索、