关键词：地铁供电系统；环网供电技术；电缆双环网
如今，由于国际和国内经济水平和科学技术的发展，我国城市里面的整体建造业的建造技术和过去相比有了很大的提高，地铁渐渐的成为普通大众最常使用的交通形式之一。现阶段我国许多城市正在进行或者即将进行地铁建设。但是，地铁在给人们带来快捷的同时，供电是否安全、可靠、稳定也成为了人们关注的焦点。
在工程建设过程中，设计人员一般情况下都会将地铁线路的环网供电形式设计成环形,这种环形的线路其实质是一个连续配电的路线，采用这种线路的优势是它能够形成一个闭合环路,闭合环路使得电流的开始与结束都在相同的线路上。但是，他们又不是完全紧密相连，它们既相连又相离，虽然它们在同一母线上，但是每段又通过各自的开关系统进行了分断，在发生故障后通过电力监控系统实现切除和投入。
一、地铁环网供电技术应用的特点
我国地铁相对于西方国家来说发展相对缓慢，也在不断学习其他国家地铁的建设的经验。我国供电环网电缆采用的形式主要有单环网、双环网，单环网主要应用于牵引网络和动力照明网络电压不同的环网线路；而双环网基本应用于同电压状态下的牵引降压混合网络的环网线路，这两种形式之间既有不同也具有紧密的联系。就事故影响范围而言，电缆单环网的不足在于设施一旦出现问题，停电情况涉及面较大，影响范围较广。而电缆双环网系统有很大的灵活性、独立性。电缆的线路之间相互独立，某一个电路发生断电、短路等问题并不会导致全面崩溃，而且通过开关柜的故障切除恢复功能能够及时的切换另外一路环网供电，对于其他电路和设备不会造成太大的影响。就投资而言，电缆单环网的投资较小，而双环网是单环网投资额的1倍。总体来说，电缆双环网是由电缆单环网组合而成的，既有单环网的优势，又发挥了其自身的特点。目前地铁建设也多数采用电缆双环网，这也提高了地铁运营可靠性，为市民出行提供了更好的出行体验。
二、地铁环网供电技术的应用原则
在进行线路的设计时，在电压等级、供电形式等情形确定的前提下，应遵循以下原则：
第一，降低投资费用额，提高供电的安全性能；地铁线路设计阶段，设计人员要综合考虑投资成本，在投资成本允许的前提下，同时考虑提高地铁线路运营的安全能力，在为民众提供安全、快捷、舒适的乘坐服务的情况下，供电的可靠性必须得到保证。
第二，科学、合理的选择环网形式；根据城市等级要求、线路的重要程度、客流量的大小、运输能力等因素，综合考虑选择是选择单环网还是双环网，目前我国国内主要采用电缆双环网，主要还是考虑供电系统运行的安全性、稳定性和可靠性。
第三、综合考虑运营的便捷性和系统运行的稳定性；在地铁进入运行阶段以后，一般不允许出现因系统运行不稳定造成的列车停运事件，所以不仅在设计阶段要综合考虑供电运行的稳定，减少运行阶段检修的频率和发生事故的频次，还要考虑施工阶段安装的误差遗留的各种影响安全的隐患。
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第四、采用智能化、信息化的监测手段确保环网电缆的安全运行；在运营阶段要运用信息化、智能化手段对环网电缆的安全运行进行监测，如：电气消防的感温光缆监测、电力综合自动化系统监测，或者其他新型的监测手段等。
三、地铁环网供电技术的应用形式
（一）独立牵引网络＋独立动力照明
在我国的城市轨道中供电负荷呈现线状特点，利用环网供电时，对于电压等级的确定是核心内容，如果电压的负荷力矩确定的小，在供电系统中不适当的电压会使供电距离受到影响。所以，如果把牵引供电系统，以及动力照明供电系统设置成两个相互独立、互不相关的独立网络，可以在一定程度上降低环网供电的负荷电矩。地铁耗费的电量占据了整个城市用电量的一大部分比例，地铁的供电系统相当于整个地铁可以正常运转的心脏。地铁电力来源主要是从国家电网中获取充足的电力，再通过环网系统将获得的电力输送到各个不同的用电点。
如果采取独立牵引网络+独立动力照明网络的配电方式，并使用单环网的供电形式，从城市电力系统取得电源，城市电力线路一旦发生故障，使整个地铁运营的某一回路彻底瘫痪，严重影响地铁的运营，所以单环网运行的安全性能有待进一步的提高。这种供配电形式很大的优势在于它可以充分利用城市内部的、不同电压等级既有线路，劣势就在其运行阶段的安全性、稳定性不好，受制于外部的因素的影响过多、影响面较大。上海作为我国的交通枢纽中转中心，其上海地铁一号线采用独立牵引网络的地铁供电技术，充分发挥了地铁作为城市交通工具的优势。
从现在我国地铁发展的情况来看，有些城市的地铁采用独立牵引网络+独立动力照明网络的配电方式，并使用双环网的供电形式的供电系统，有效提高了供电系统安全运行的稳定性。体现了双环网形式供电的诸多优势；但是此种方式的缺点在于接入点过多、发生故障的频率也高、投入资金高。
(二)牵引动力照明混合网络
目前，我国多采用此种方式的供电网络，也给环网供电技术的安全性、稳定性奠定了基础，提供了充分的安全运营数据，牵引动力照明混合网络主要是通过高压开关柜将环网电缆供来的电能整合再分配，此种供电网络模式既有独立网络的优势，也综合克服了独立网络过于分散的、接入点过多的不足。
双环网+牵引动力照明混合网络可以有效提高供电系统运营的稳定性，它要求环网电缆两段的电压等级必须相同，通过环网电缆线路将电能传输给高压柜，然后高压柜根据各个分区的需要将电能通过馈线柜再分配出去，双环网在接入高压开关柜时，是两个单独的电力回路，互为备用，当一个回路出现问题的时候，电力监控系统可以及时切除故障回路，同时可以确保另一个回路投入，使得系统运行不受任何影响。单环网+牵引动力照明网络的相比之下，不足之处已显而易见。
结束语
总之，地铁的供电系统对于整个地铁行业的正常运行十分重要，双环网+牵引动力照明混合网络也通过其卓越的优点全面应用在我国的地铁供电系统，可见双环网供电技术的科学性、安全性及线路运行的高效性、可靠性已得到行业内的高度认可和全面应用。
环网供电技术的使用不只影响整个地铁的供电情况、还有安全运营等等。对于选用单环网还是双环网，经过我们的反复论证和目前国内的运行情况，也得到了验证，但是对于环网供电技术我们还是要给予充分的重视并且加大研究的力度，对于其不足之处要及时采取相应的解决方案，以推动环网技术在地铁供电系统的使用和发展。
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论文作者:周文涛
论文发表刊物:《中国电业》2019年 23期
论文发表时间:2020/4/24
标签：地铁论文; 环网论文; 供电系统论文; 双环论文; 技术论文; 电缆论文; 网络论文; 《中国电业》2019年 23期论文;