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不懂就问:地铁的电是从哪儿来的?

发布时间:2024-12-26 06:01:37 来源:中国电机工程学会 字号: [ 大 ] [ 中 ] [ 小 ]

在我们的城市里,一条条昼夜穿梭的地铁线路,构成了一张纵横交错的地下交通网络。每天熙熙攘攘的人群都在这里交汇,然后流向城市的各个角落。

北京地铁线路图(2024年4月版)

地铁是现代城市交通的主动脉,安全稳定运行至关重要,随着刷脸秒过闸机、智慧屏交互、机器人巡检等越来越多的黑科技走进地铁站,一套稳定可靠的供电系统必不可少。

2021年4月,智能巡检机器人在北京京港地铁4号线马家堡车辆段变电所内进行巡检工作。

今天我们就来聊聊地铁供电那些事儿~~~

先问问大家,你们知道地铁用的电是从哪里来的?又是怎么送上地铁的?

和我们的家庭用电一样,地铁本身也要向电网公司购买电力,只不过家庭的用电是220V交流低压电。地铁这么一个庞然大物,如果只采用常规的220V电压,无异于“小马拉大车”。因此,地铁的用电通常是从电网公司引入的110kV高压电源,再通过系统内的牵引变电所和降压变电所把高压电转换成750V或1500V直流电,给人们乘坐的列车、使用的电扶梯等上百种用电设备供电。值得关注的是,地铁的电费支出占地铁整个人工、耗材等各项成本总和的10%左右。

国内首条“无人驾驶”地铁——北京地铁燕房线的牵引变电所

搞清楚了电是怎么来的,那么电又是怎样送上地铁的呢?目前地铁列车的供电方式主要有两种:第三轨供电和架空接触网供电。

第三轨之所以叫这个名字,是为了区别地铁行车的两根平行铁轨。它是安装在地铁线路旁边,单独用来供电的一条接触轨。列车通过自身集电装置,在带电接触轨的表面接触并滑行,将电力传导到列车上,这种集电装置叫做“集电靴”。简单来说,就是把列车的“集电靴”装置搭在第三轨上,实现从地上取电。所以说,隧道里的铁轨是不带电的,带电的只是第三轨。由于它就在铁轨旁边,为了防止人员意外触电,第三轨一般都会由绝缘防护罩包裹着。

第三轨供电方式示意图

再来说说接触网供电,也就是从空中取电,这点和高铁很相似:在隧道上方架设接触网,车辆通过受电弓从接触线中获取电流。一般来说,接触网供电会更为安全一些,毕竟电都在列车上方的线缆内输送,不易发生触电事故。但是接触网的存在会影响城市美观,而且需要架设很多电缆,铺设难度大、费用高。

2020年5月,施工人员在上海地铁18号线下盐站至沈梅站线路上利用梯车进行接触网地线调整作业

怎么区分这两种供电方式呢?非常简单,如果你看到地铁像电车一样在头顶有个向上伸出的“辫子”,或者是在铁轨上方有电缆供电,那就一定是接触网供电了。如果没有以上特征,那基本可以确定是第三轨供电。

2023年,北京地铁6号线列车受电弓自主维修基地建成投用,可以实现列车受电弓拆解、维修、检测、安装等全流程自主维修

肯定有小伙伴在坐地铁时脑补过这样的场景:要是地铁突然停电了怎么办?其实地铁停电的情况一般分为两种:停电发生在站台,或者列车在隧道中运行时遇到停电。试想一下,一旦电力瞬间中断,地铁的信号灯、列车调度、进站闸机等装置都会失效,大量乘客被困在一片漆黑的地下隧道里,不仅容易造成运营事故,更易引发大面积人员恐慌,导致踩踏事故发生。

2019年3月18日凌晨,香港地铁发生自通车以来最严重的列车相撞事故,两列空载列车在进行新信号系统测试期间相撞

大家先不要慌,每天都在运行的地铁究竟安不安全?地铁作为一个重要的用电部门,它的供电与一般工业与民用的供电不同。目前国内地铁普遍采用两路独立的电源双边供电,也就是说,当任何一路电源发生故障停电时,另外一路电源也能保证地铁的正常供电,双重电源保障让地铁的电力供给安全可靠。所以,国内地铁停电的概率可以说是微乎其微。

国内地铁采用的独立电源双边供电示意图

此外,供电公司也会定期对供电系统及设备进行维护检修,保障地铁供电安全。

2021年8月,北京地铁供电部门的工作人员在夜间进行电缆导接工作

五一小长假

有许许多多的地铁供电人

选择坚守岗位

护航乘客假期出行安全

让我们向他们致敬

参考文献

[1] 陈耀荣, 李义岭, 于秋波等编著. 地铁供电系统及电气设施的维护与故障处理工业技术[M]. 1. 机械工业出版社, 2018.

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[3] 李箫.浅述地铁供电系统及其常见问题与解决措施[J].通讯世界, 2017(23):1.DOI:CNKI:SUN:TXSJ.0.2017-23-203.

[4] 段明元.地铁供电系统工程施工安全风险管控探讨[J]. 2021.DOI:10.12253/j.issn.2096-3661.2021.03.2732.

英大传媒投资集团有限公司 吴迪

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