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不懂就問:地鐵的電是從哪兒來的?

發(fā)布時(shí)間:2024-12-26 06:01:37 來源:中國電機(jī)工程學(xué)會 字號: [ 大 ] [ 中 ] [ 小 ]

在我們的城市里,一條條晝夜穿梭的地鐵線路,構(gòu)成了一張縱橫交錯(cuò)的地下交通網(wǎng)絡(luò)。每天熙熙攘攘的人群都在這里交匯,然后流向城市的各個(gè)角落。

北京地鐵線路圖(2024年4月版)

地鐵是現(xiàn)代城市交通的主動(dòng)脈,安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要,隨著刷臉秒過閘機(jī)、智慧屏交互、機(jī)器人巡檢等越來越多的黑科技走進(jìn)地鐵站,一套穩(wěn)定可靠的供電系統(tǒng)必不可少。

2021年4月,智能巡檢機(jī)器人在北京京港地鐵4號線馬家堡車輛段變電所內(nèi)進(jìn)行巡檢工作。

今天我們就來聊聊地鐵供電那些事兒~~~

先問問大家,你們知道地鐵用的電是從哪里來的?又是怎么送上地鐵的?

和我們的家庭用電一樣,地鐵本身也要向電網(wǎng)公司購買電力,只不過家庭的用電是220V交流低壓電。地鐵這么一個(gè)龐然大物,如果只采用常規(guī)的220V電壓,無異于“小馬拉大車”。因此,地鐵的用電通常是從電網(wǎng)公司引入的110kV高壓電源,再通過系統(tǒng)內(nèi)的牽引變電所和降壓變電所把高壓電轉(zhuǎn)換成750V或1500V直流電,給人們乘坐的列車、使用的電扶梯等上百種用電設(shè)備供電。值得關(guān)注的是,地鐵的電費(fèi)支出占地鐵整個(gè)人工、耗材等各項(xiàng)成本總和的10%左右。

國內(nèi)首條“無人駕駛”地鐵——北京地鐵燕房線的牽引變電所

搞清楚了電是怎么來的,那么電又是怎樣送上地鐵的呢?目前地鐵列車的供電方式主要有兩種:第三軌供電和架空接觸網(wǎng)供電。

第三軌之所以叫這個(gè)名字,是為了區(qū)別地鐵行車的兩根平行鐵軌。它是安裝在地鐵線路旁邊,單獨(dú)用來供電的一條接觸軌。列車通過自身集電裝置,在帶電接觸軌的表面接觸并滑行,將電力傳導(dǎo)到列車上,這種集電裝置叫做“集電靴”。簡單來說,就是把列車的“集電靴”裝置搭在第三軌上,實(shí)現(xiàn)從地上取電。所以說,隧道里的鐵軌是不帶電的,帶電的只是第三軌。由于它就在鐵軌旁邊,為了防止人員意外觸電,第三軌一般都會由絕緣防護(hù)罩包裹著。

第三軌供電方式示意圖

再來說說接觸網(wǎng)供電,也就是從空中取電,這點(diǎn)和高鐵很相似:在隧道上方架設(shè)接觸網(wǎng),車輛通過受電弓從接觸線中獲取電流。一般來說,接觸網(wǎng)供電會更為安全一些,畢竟電都在列車上方的線纜內(nèi)輸送,不易發(fā)生觸電事故。但是接觸網(wǎng)的存在會影響城市美觀,而且需要架設(shè)很多電纜,鋪設(shè)難度大、費(fèi)用高。

2020年5月,施工人員在上海地鐵18號線下鹽站至沈梅站線路上利用梯車進(jìn)行接觸網(wǎng)地線調(diào)整作業(yè)

怎么區(qū)分這兩種供電方式呢?非常簡單,如果你看到地鐵像電車一樣在頭頂有個(gè)向上伸出的“辮子”,或者是在鐵軌上方有電纜供電,那就一定是接觸網(wǎng)供電了。如果沒有以上特征,那基本可以確定是第三軌供電。

2023年,北京地鐵6號線列車受電弓自主維修基地建成投用,可以實(shí)現(xiàn)列車受電弓拆解、維修、檢測、安裝等全流程自主維修

肯定有小伙伴在坐地鐵時(shí)腦補(bǔ)過這樣的場景:要是地鐵突然停電了怎么辦?其實(shí)地鐵停電的情況一般分為兩種:停電發(fā)生在站臺,或者列車在隧道中運(yùn)行時(shí)遇到停電。試想一下,一旦電力瞬間中斷,地鐵的信號燈、列車調(diào)度、進(jìn)站閘機(jī)等裝置都會失效,大量乘客被困在一片漆黑的地下隧道里,不僅容易造成運(yùn)營事故,更易引發(fā)大面積人員恐慌,導(dǎo)致踩踏事故發(fā)生。

2019年3月18日凌晨,香港地鐵發(fā)生自通車以來最嚴(yán)重的列車相撞事故,兩列空載列車在進(jìn)行新信號系統(tǒng)測試期間相撞

大家先不要慌,每天都在運(yùn)行的地鐵究竟安不安全?地鐵作為一個(gè)重要的用電部門,它的供電與一般工業(yè)與民用的供電不同。目前國內(nèi)地鐵普遍采用兩路獨(dú)立的電源雙邊供電,也就是說,當(dāng)任何一路電源發(fā)生故障停電時(shí),另外一路電源也能保證地鐵的正常供電,雙重電源保障讓地鐵的電力供給安全可靠。所以,國內(nèi)地鐵停電的概率可以說是微乎其微。

國內(nèi)地鐵采用的獨(dú)立電源雙邊供電示意圖

此外,供電公司也會定期對供電系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢修,保障地鐵供電安全。

2021年8月,北京地鐵供電部門的工作人員在夜間進(jìn)行電纜導(dǎo)接工作

五一小長假

有許許多多的地鐵供電人

選擇堅(jiān)守崗位

護(hù)航乘客假期出行安全

讓我們向他們致敬

參考文獻(xiàn)

[1] 陳耀榮, 李義嶺, 于秋波等編著. 地鐵供電系統(tǒng)及電氣設(shè)施的維護(hù)與故障處理工業(yè)技術(shù)[M]. 1. 機(jī)械工業(yè)出版社, 2018.

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[3] 李簫.淺述地鐵供電系統(tǒng)及其常見問題與解決措施[J].通訊世界, 2017(23):1.DOI:CNKI:SUN:TXSJ.0.2017-23-203.

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