摘要：随着我国经济的快速发展，城市规模和城市密度急剧扩大，导致了城市内交通流量的剧增。地铁作为一种新的交通工具，以其本身的优越特性，在各大城市中得到了巨大的发展，并逐渐深入市民日常生活，为城市交通发挥着越来越重要的作用。因此本文介绍了地铁供电系统的组成以及影响地铁供电系统安全性的因素，同时对铁牵引供电系统可靠性进行了分析。
关键词：地铁；车辆牵引；供电及控制系统；可靠性
1地铁供电系统的组成
地铁供电系统负责为车辆及相关供电设备提供动力能源，有高压供电系统和内部供电系统。高压供电系统也称外部电源，一般为城市电网，地铁则作为城市电网的用户，直接从城市电网中获取电能，而不是单独建立电厂。地铁内部供电系统主要包括牵引供电系统和动力照明供电系统。牵引供电系统则由牵引供电所和牵引供电网两大部分组成。牵引供电系统采用牵引变电所将三相高压交流电转变成适合电动车辆使用的低压直流电。接着低压直流电被馈电线路传输到接触网上。电动车辆则通过受流器与接触网的直接接触来获取电能。动力照明供电系统则由降压变电所和动力照明配电线路组成，主要为车站和区间内各类照明提供电力，并为各类机械动力设备以及信号、通信、自动化设备提供电源。
2影响地铁供电系统安全性的因素
2.1供电设备的老化程度
地铁供电系统是由供电设备组成的，设备的老化程度与系统的安全性密切相关。设备运行年限过长就可能会增加系统的危险性，提高系统的故障率，进而为地铁的安全运行埋下隐患。因此，在制定了牵引供电系统设备故障模式分析表后，可定性分析系统故障，得出相关结果，找出影响供电系统安全性和可靠性的薄弱环节，并制订有效的应对措施，尽可能地降低发生故障的概率。
2.2组织管理、设备设施和外界环境
地铁供电系统的运行会受到组织管理、设备设施、外界环境和人员配备等因素的影响。为了更好地评价系统的安全性和可靠性，可以建立完善的系统安全评估指标体系，并采取有效的分析方法，全面评估系统的安全性和可靠性。通过相关评估，可节约地铁管理和运行费用，并提高地铁运行的服务质量。
2.3检修与维修
为地铁供电系统制订合理的检修和维修计划，可以有效降低管理费用。在供电系统的检修上，企业每年都要花费大量的费用，但是，如果维修和检修的频率过低，就可能会影响供电系统的可靠性，提高故障发生的概率，进而对系统的安全构成威胁。系统出现故障后再行维修，会大幅增加费用，同时，也会影响人们的正常出行。因此，为了提高地铁供电系统的安全性和可靠性，应制订合理、完善的维修计划。
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3地铁牵引供电系统可靠性分析
3.1地铁牵引系统可靠指标
牵引供电系统是指从电力系统或者是一次供电系统接受电能，通过将工频交流变换成低频交流或者是直流电压后，向电力机车负荷提供所需要的交流电能或者是直流电能，依次完成牵引电能的传输和配电等全部功能的一种系统。对于地铁牵引供电系统的可靠性，其中必须研究的问题有设备本身的可靠性，各种设备组合起来所具有的稳定性，部分设备与其他系统相连的可靠性以及整个系统运行起来的可靠性等。牵引供电系统的可靠性主要是指地铁牵引供电系统和系统设备的结构、本身具有的特点、设备和系统的运行等方面的安全稳定性。其最终的目的是保证轨道上行驶的电力机车的正常运行。反应的指标有多种，其中比较具有代表性的可靠性指标有供电质量指标、故障停电指标、预安排停电指标、外部影响指标以及设备性能指标等。
3.2地铁牵引供电系统的构成与可靠性评估
地铁牵引供电系统一般由牵引变电所和牵引网两部分组成，其中前者是牵引变电的核心，地铁牵引供电系统采用的供电方式一般是直流电，牵引网一般采用两种，一种是DC750V接触轨受电，一种是DC1500V架空接触网受电。根据地铁牵引供电系统的构成与各个子系统之间的联系，以下从三个层次对该系统的可靠性进行评估。1）对某一段线路中的牵引供电可靠性评估。该层次的分析对象是两个牵引变电所之间的线路，然后对机车在该段线路上的正常运行状况进行分析。2）评估尾部电源的可靠性、牵引变电所可靠性以及接触网系统的可靠性，在对电源的可靠性评估中，分析的对象是城市电网，以“外部电源对牵引变电所正常供电”作为判断依据，然后对其进行可靠性建模，并依次评估可用度。对于牵引变电所的可靠性评估：一般将一个变电所作为分析对象，判断依据是“牵引变电所对上行接触网的正常供电”。对地铁牵引变电所的主接线方式进行可靠性建模，对变电所的特点进行综合分析与定量评估。在接触网系统的可靠性评估中，其分析对象是一个锚段的接触网系统。依据上行接触网或者是下行接触网对其判断，先对地铁接触网进行建模，然后结合地铁接触网的各种特点，对其进行定量评估。3）评估元件级或者是设备级的可靠性。在该层次的分析中，其分析对象是某一个元件或者是几个元件组成的装置。然后分析这些装置的可靠性变化对牵引变电所或者接触网系统的影响。
4提高地铁牵引供电系统可靠性的措施
为了提高地铁牵引供电系统可靠性、稳定性和坚固性，降低地铁牵引供电系统的故障发生率，需要在系统中把握好器件的质量，在搭建好供电系统后还需要做好后期的维护工作，加强日常工作中的巡视和检修，需要设备存在的潜在隐患。对于地铁牵引供电系统的管理，要加强完善整个供电系统的管理体系，做好操作人员的日常考核工作，保证操作人员在日常工作中严格执行管理制度。
总结：
随着城市交通压力的增加，地铁修建技术的水平在不断提高，城市地铁工程量也在不断增加，城市地铁牵引供电系统是为地铁车辆提供电能的重要基础部分，直接保证了地铁车辆的正常运行。所以，加强研究地铁牵引供电系统的可靠性是非常必要的，其保证了地铁车辆安全运行，同时也使地铁牵引供电系统的可靠性达到最高的重要措施。
参考文献：
[1]曾德容.地铁供电系统可靠性和安全性分析方法研究[D].成都：西南交通大学，2012.
[2]莫景泉.地铁供电系统可靠性和安全性分析方法研究[J].中国高新技术企业，2013（1）：72-74.
[3]陶志勤.地铁牵引供电系统可靠性研究[J].中国科技博览，2010（15）：70-71.
论文作者:卢晓华
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/14
标签：供电系统论文; 地铁论文; 可靠性论文; 变电所论文; 系统论文; 设备论文; 电能论文; 《基层建设》2017年第34期论文;