摘要：随着地铁在我国各个城市的应用和推广，其为推动我国的城市化进程发展奠定了良好的基础。该研究在对地铁供电系统进行研究时，发现目前其会由于受到多种因素的影响而出现安全性、可靠性降低的现象，严重影响了地铁的稳定运行。因此，通过故障树分析法、可靠性框图法等方法，可以有效实现对地铁供电系统可靠性和安全性的分析，使其可以为地铁的运行提供稳定的供电保障，减少我国地铁安全事故的发生，为提高人们日常出行的安全性提供了有效的理论支持
关键词：地铁；供电系统；可靠性；安全性；分析方法
引言
社会在不断地进步，城市规模在不断扩大，人口密度迅速增加，人们对地铁的需求也不断增加，从而对地铁可靠性、安全性的要求也越来越高。地铁供电系统的安全可靠运行，对地铁列车的安全可靠运行起着至关重要的作用。供电系统是地铁的重要组成部分，没有供电系统的可靠安全供电，就不可能有地铁的正常运行。
1 地铁供电系统的内容
地铁供电系统主要是指一种为地铁车辆提供动力以及供电电能的系统，在对其进行分析时，发现其主要包括以下内容：第一，外部电源。在地铁供电系统中，其所选用的外部电源即为地铁供电系统主变电所所提供的外部城市电网电源，根据外部电源的供电方式不同，其主要可以分为集中式供电、分散式供电以及混合式供电。目前，我国的地铁供电系统中所采用的外部电源供电方式通常为集中式供电。第二，主变电所。主变电所是地铁供电系统中用于处理电压的主要结构，其所设定的进线电压通常为 110k V，根据各个城市的地铁结构不同，进线电压也存在一定的差异性。不同于使用电压，主变电所所接受的电压相对加高，这也要求主变电所必须将变压器对电压进行改变，从而利用环网系统输送至其他变电所。第三，牵引供电系统。在地铁运行的过程中，其所设定的电压制式通常为直流 1500V，而由于主变电所所改变并传送的电压为 35k V/10k V，因此会利用牵引变电所将其调整为 1500V，以此来确保地铁的稳定运行。第四，动力照明供电系统。照明系统是地铁供电系统中的重要组成部分，目前国内的大部分地铁设备都将交流电压设定为 380V/220V，以此来维护地铁内的正常照明供电需求。第五，杂散电流腐蚀防护系统。由于受到地铁牵引系统的钢轨回流以及绝缘等因素影响，电流泄漏的问题多有发生，从而对道床以及车站结构的钢筋造成腐蚀，而在杂散电流腐蚀防护系统的保护下，可以实现对泄漏电流的有效监护，减少电流对钢筋的腐蚀现象发生。
2地铁供电系统可靠性和安全性分析的重要性
地铁作为一种高密度、客流量大的交通运输方式，对供电系统的稳定性具有极高的要求。地铁的供电系统必须尽量保证有效性，一旦发生供电故障或事故，会对社会产生巨大的影响。轻微的供电故障会影响地铁的运行效率，给人们的出行带来不便，会产生一定的经济损失。严重时将导致运营中断，给城市的交通带来巨大的压力，更会造成巨大的经济损失，甚至造成公共秩序混乱，对社会稳定造成不利的影响。保证地铁供电系统的安全性和可靠性，有利于维持地铁的正常运行，对地铁交通具有重要的意义[1]。因此，要不断加强对地铁供电系统的可靠性和安全性的研究力度，进行全面、深入地分析，寻找供电系统易产生故障的环节，并制定相应的解决措施提高供电系统的可靠性和安全性。只有有效提供电系统的安全性和可靠性，才能将地铁供电故障的发生率降到最低。降低地铁的供电故障发生概率，是对乘客人身安全和财产安全负责的表现，保障了地铁交通的运行效率，节约了地铁的运行成本。
3地铁供电系统安全性和可靠性的影响因素
影响地铁供电系统安全性和可靠性主要有以下几个因素：
首先，由于地铁的供电系统是通过供电设备组成的，一旦供电设备老化，就会给供电系统带来安全隐患。供电设备使用越久的时间，供电系统发生故障的概率就越高。供电设备的老化程度决定了系统的运行是否安全可靠。因此，我们应该对设备的使用程度定期进行检查，并制作牵引供电系统设备的故障模式后果分析表，包含问题的解决方法及设备老化失效后会产生的问题，可以对故障进行预防和预测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆分析完成后，应根据最终结果注意供电系统安全性最差、可靠性最弱的环节，尽可能地降低设备发生故障的概率，减少对地铁运行的影响。
其次，地铁的供电安全没有统一的体系，管理时存在不足。提高供电系统安全性和可靠性，可以建立安全评估体系作为基础，应用安全性和可靠性的评估方法，对供电系统全面分析的方法。这种方法将设备管理、人员管理和组织管理等安全因素作为管理基础，可有效提高工作人员对设备、人员的管理强度。对系统进行全方位的安全性和可靠性的评估，不仅能降低地铁的维护费用，还能大大提高地铁的服务水平。
最后，制定合理的维修计划，降低维修费用。每年企业在地铁供电系统设备的维修上要花费大量的费用，这大大地增加了地铁的运营成本。可是如果维修的频率过低，即使降低了维修费用，但是会提高地铁供电系统的故障发生率，从而对地铁的安全性与可靠性造成了极大的威胁。系统一旦出现故障，那么造成的经济损失是维修费用所无法相比的。维修的次数增加能够降低地铁供电系统的故障发生率，保证了地铁正常的运行，同时也会产生高额的维修费用。所以，必须要通过安全性与可靠性的分析，得出系统的安全运行时间，从而制定出合理的维修计划。这样不仅降低了运营成本，还保障了地铁的正常安全的运营。
4地铁供电系统可靠性和安全性的分析方法
4.1 地铁供电系统可靠性的分析方法
对地铁供电系统的可靠性进行分析，可以采用可靠框图法、故障树分析法和故障模式后果法。通过可靠框图法进行分析主要依靠地铁供电系统中的相关关系，使用结构模型的可靠性框图表示系统结构，通过得到的框图进行分析，是供电系统最基础的分析方式，能在大部分系统中得以应用。常用的可靠性框图有并联和串联结构。并联结构一般在所有单元都发生故障时，才会引起故障的发生，其可靠度的公式为：Rs（t）=1-[1-R1（t）]×[1-R2（t）]…×[1-Rn（t）]，其中，Rs（t）为系统的可靠度；Ri（t）为各部分自身的可靠度，i=1，2，3，…，n。
串联结构中，任何一个单元发生故障，都会引发系统故障，可靠度公式为：Rs（t）=1-R1（t）×R2（t）…×Rn（t），其中，Rs（t）为系统的可靠度；Ri（t）为各部分自身的可靠度，i=1，2，3，…，n。
4.2 地铁供电系统安全性的分析方法
最常用的安全性分析方法是，综合评判法，是对多种影响因素进行整体评价的方法。其构建因素是指影响因素的集合，通常用 U 表示，U={u1，u2，u3，…，un}。其中每一个单元都是影响因素。构建评价集选择如下：V={v1，v2，v3，v4，v5}。其中，v1为绝对安全，v2为很安全，v3为安全，v4为比较安全，v5为不安全。
权重可以采用敏感性分析进行拟合，或历史数据以及专家评判等方式。因素矩阵是分析法中的重要一环，因素判断矩阵的隶属，可以采用贴近度或数理统计的方式进行确定。
结束语
地铁现已广泛地应用到了各个城市中，并且发挥重要的作用。本文对地铁供电系统的可靠性和安全性进行了分析和介绍，简单地介绍了可靠性框图法。采用可靠性跨度法在分析地铁供电系统的可靠性和安全性中具有十分重要的作用。
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论文作者:侯健,丁建祎
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/8
标签：供电系统论文; 地铁论文; 可靠性论文; 安全性论文; 故障论文; 变电所论文; 框图论文; 《基层建设》2017年第27期论文;