6地铁与轻轨设备系统()

1、6 地铁与轻轨设备系统l6.1 供电l6.2 给排水及消防系统l6.3 通讯l6.4 信号l6.5 自动售检票系统6.1 供电l6.1.1 供电方式l6.1.2 负荷等级l6.1.3供配电系统l6.1.1 供电方式n集中式n分散式在沿地铁线路，根据用电容量和地铁线路的在沿地铁线路，根据用电容量和地铁线路的长短，建设地铁专用的主变电所。一般为长短，建设地铁专用的主变电所。一般为110kv。再由主变电所为地铁内部供电系统。再由主变电所为地铁内部供电系统所需的电压级所需的电压级(35kv或或10kv)。由主变电所构。由主变电所构成的供电方案，称为集中式供电。主变电所成的供电方案，称为集中式供电。主变

2、电所应有两路独立的应有两路独立的110kv电源。电源。在地铁沿线直接由城市电网引入多路电源。在地铁沿线直接由城市电网引入多路电源。这种供电方式多为这种供电方式多为10kv电压级。分散式供电电压级。分散式供电要保证每座变电所和降压变电所皆能获得双要保证每座变电所和降压变电所皆能获得双路电源。路电源。前两供电方式的结合，以集中式供电为主，前两供电方式的结合，以集中式供电为主，个别地铁引入城市电网电源作为集中式供电个别地铁引入城市电网电源作为集中式供电的补充，使供电系统更加完善和可靠。的补充，使供电系统更加完善和可靠。n混合式集中式供电系统分散式供电系统l6.1.2 负荷等级地铁是城市的主要交通干线

3、，的可靠性直接影响线路的畅通和人员的安全。分为三个级负荷：分为三个级负荷：u一级负荷：车站站厅和站台层的事故照明，电动车辆、通一级负荷：车站站厅和站台层的事故照明，电动车辆、通信、信号、防灾装置；信、信号、防灾装置；u二级负荷：车站站厅和站台层的一般照明，设备及管理用二级负荷：车站站厅和站台层的一般照明，设备及管理用房照明、出入口照明，风机，直升电梯、自动扶梯；房照明、出入口照明，风机，直升电梯、自动扶梯；u三级负荷：车站内广告照明，冷水机组及配套设备、电热三级负荷：车站内广告照明，冷水机组及配套设备、电热设备、清洁机械设备。设备、清洁机械设备。p地铁作为城市电网的重要用房，属一级负荷。地铁供

4、电系统的主变电所、牵引变电所降压变电所，都要求获得两路电源。双路电源的要求是： 双路电源要求来自变电所或同一变电所的不同母线；双路电源要求来自变电所或同一变电所的不同母线； 双路电源应分列运行，互为备用，即当一种电源发生故障时，由另一路双路电源应分列运行，互为备用，即当一种电源发生故障时，由另一路电源承接全部负荷。电源承接全部负荷。 电源容量按地铁无期用电量设计。电源容量按地铁无期用电量设计。p地铁供电系统电压等级： 主变电所的电源电压：主变电所的电源电压：ac110kv、63kv。63kv为东北电网所特有。为东北电网所特有。 牵引供电系统电源电压：牵引供电系统电源电压：ac35kv或或110

5、kv。由。由110kv取代。取代。 安全照明电压：安全照明电压：ac36v。 架空接触网电压：架空接触网电压：dc1500v。 接触轨电源电压：接触轨电源电压：dc750v。 地铁事故照明电源电压：地铁事故照明电源电压：dc220v。6.1.3 供配电系统电源主变电所牵引供电系统变配电系统电缆敷设与接地系统保护与控制p电源地铁供电系统应包括三部分：变电所、牵引地铁供电系统应包括三部分：变电所、牵引供电系统和变配电系统。供电系统和变配电系统。变电所有三种：主变电所、牵引变电所和降变电所有三种：主变电所、牵引变电所和降压变电所。压变电所。供电范围：供电范围：1030km。形式：集中式、分散式、混合

6、式。形式：集中式、分散式、混合式。集中式主变电所电压为集中式主变电所电压为110kv，分散式电压，分散式电压为为10kv。p主变电所地铁供电系统的主变电所对城市电网是用房，对供电系统是电源，它担负地铁供电系统的主变电所对城市电网是用房，对供电系统是电源，它担负着将城市电网高压电变成地铁牵引供电系统和变配电系统所需要的电压，着将城市电网高压电变成地铁牵引供电系统和变配电系统所需要的电压，并向地铁供电的任务。主变电所的电压级可为并向地铁供电的任务。主变电所的电压级可为110kv、63kv和和35kv。应选在地铁线路附近，缩短主变电所到地铁车站之间的电缆通道的距离。应选在地铁线路附近，缩短主变电所到

7、地铁车站之间的电缆通道的距离。每座主变电所从城市电网引入两路独立的每座主变电所从城市电网引入两路独立的110kv电源。当一路发生故障时，电源。当一路发生故障时，另一路能承担变电所的全部负荷。另一路能承担变电所的全部负荷。主变电所高压侧应为内桥主接线，设桥路形状开关；低压侧单母线分段，主变电所高压侧应为内桥主接线，设桥路形状开关；低压侧单母线分段，设分段开关。桥路开关和分段开关正常处于断开状态，失压自投，故障闭设分段开关。桥路开关和分段开关正常处于断开状态，失压自投，故障闭锁。锁。为减少占地面积，主变电所应设计成寅式，设两台主变压器和两台自用电为减少占地面积，主变电所应设计成寅式，设两台主变压器

8、和两台自用电变压器。主变压器应按地铁无期最大运量设计。变压器。主变压器应按地铁无期最大运量设计。主变电所的负荷为直流牵引负荷和低压动力照明负荷，其功率因数裣主要主变电所的负荷为直流牵引负荷和低压动力照明负荷，其功率因数裣主要是裣器的空载无功功率。是裣器的空载无功功率。变电所按三级控制设计，即就地、距离和远动。变电所为有人值班。变电所按三级控制设计，即就地、距离和远动。变电所为有人值班。变电所宜选用变电所宜选用sf6绝缘全封闭组合电器绝缘全封闭组合电器gis，以减少占地面积。变电所的平，以减少占地面积。变电所的平面布置应紧凑，便于设备运输、安装和运行维护，并设有通往地铁的电缆面布置应紧凑，便于设

9、备运输、安装和运行维护，并设有通往地铁的电缆通道。通道。主变压器宜采用油浸风冷、有载自动调压变压器。主变压器宜采用油浸风冷、有载自动调压变压器。p牵引供电系统牵引变电所牵引变电所牵引变电所位置和容量，牵引变电所和降压变电所合建于地下车站的站台端比较合牵引变电所位置和容量，牵引变电所和降压变电所合建于地下车站的站台端比较合适。适。牵引网牵引网分类。正极接触网供电，负极走行轨回流；接触网为接触轨和架空接触网。分类。正极接触网供电，负极走行轨回流；接触网为接触轨和架空接触网。两种牵引供电方式并存。世界上采用接轨供电网的城市占两种牵引供电方式并存。世界上采用接轨供电网的城市占70%，架空接触网的城市，

10、架空接触网的城市占占30%。接轨式优点：寿命长、维修量极小或基本不用维修，在地面对城市景观没有影响；接轨式优点：寿命长、维修量极小或基本不用维修，在地面对城市景观没有影响；缺点：车辆不能脱离电源、电压偏低，对大运量车辆供电，便利牵引变电所的距离缺点：车辆不能脱离电源、电压偏低，对大运量车辆供电，便利牵引变电所的距离较近；适用条件：车辆编组总重量不超过较近；适用条件：车辆编组总重量不超过350t时，采用接触轨供电比较合适。时，采用接触轨供电比较合适。架空接触网优点：安全性较好，车辆可随时架空接触网优点：安全性较好，车辆可随时 落弓脱离电源；电压较高。缺点：要落弓脱离电源；电压较高。缺点：要经常进

11、行巡视维修，易受外界气候条件的影响；容易局部磨损，寿命较短，要定期经常进行巡视维修，易受外界气候条件的影响；容易局部磨损，寿命较短，要定期更换；在地面线，对市容景观有不利的影响；适用条件：重量超过更换；在地面线，对市容景观有不利的影响；适用条件：重量超过400t时采用。时采用。地铁牵引网可分为两种：dc750v接触轨授电；dc1500v架空接触网授电。接触网对供电的要求：接触网对供电的要求：接触网正常运行时采用双边供电；接触网正常运行时采用双边供电；接触网不允许纽接式供电，即接触网不允许纽接式供电，即3个个(含含3个个)以上的牵引变电所向同一个电分段牵引以上的牵引变电所向同一个电分段牵引网供电

12、；网供电；接触网在机械分段处应进行电联接，保证车辆的平滑过渡；接触网在机械分段处应进行电联接，保证车辆的平滑过渡；牵引网的回路电阻应在牵引网的回路电阻应在0.03/km左右，不宜过大；左右，不宜过大；保证人身安全和减少杂散电流，走行轨对地的最大电位差应不超过保证人身安全和减少杂散电流，走行轨对地的最大电位差应不超过60v，为减小，为减小回流电阻，上、下行走行轨间应当增设均流线；回流电阻，上、下行走行轨间应当增设均流线；网应通过隧道隔离形状柜从牵引变电所得到供电，走行轨回流应通过回流箱；网应通过隧道隔离形状柜从牵引变电所得到供电，走行轨回流应通过回流箱；车辆段应设专用牵引变电所，并对牵引网进行分

13、区供电；在车辆段与正牵引网电车辆段应设专用牵引变电所，并对牵引网进行分区供电；在车辆段与正牵引网电分段处应设隔离形状，以全球引入备用电源。一般把正线牵引网作为车辆段牵引分段处应设隔离形状，以全球引入备用电源。一般把正线牵引网作为车辆段牵引网的备用电源。网的备用电源。n接触网设计需要的条件：接触网设计需要的条件：气候条件，环境湿度、相对湿度，由各城市的自然条件决定，覆冰厚度和最大风气候条件，环境湿度、相对湿度，由各城市的自然条件决定，覆冰厚度和最大风速；速；车辆参数、车体高度、宽度、落弓高度和受电弓最大工作高度、受流器及受电弓车辆参数、车体高度、宽度、落弓高度和受电弓最大工作高度、受流器及受电弓

14、数量位置和最小工作高度；数量位置和最小工作高度；列车编组及车流密度；列车编组及车流密度；运行速度；正线运行速度；正线80km/h，车场，车场30km/h；线路参数，最小曲线半径线路参数，最小曲线半径300m，车辆段最小曲线半径，车辆段最小曲线半径150m，最大、最小竖曲线，最大、最小竖曲线半径。半径。设备接近限界。设备接近限界。接触轨的敷设：接触轨的敷设：接触轨一般敷设于走行轨旁，沿线路行车方向的左侧，在叉线处可敷设于右侧，应符合限接触轨一般敷设于走行轨旁，沿线路行车方向的左侧，在叉线处可敷设于右侧，应符合限界的规定；界的规定；轨的组成：接触轨、支持绝缘子、底座、防护板支架、防护板以及各种连接

15、件；轨的组成：接触轨、支持绝缘子、底座、防护板支架、防护板以及各种连接件；接触轨沿线路方向每隔接触轨沿线路方向每隔4m设一个绝缘子，其额定电压为设一个绝缘子，其额定电压为3000v；接触轨材质为低碳钢，电阻率在接触轨材质为低碳钢，电阻率在15时不大于时不大于0.125mm2/m；接触轨标准长度为接触轨标准长度为12.5m，在敷设时可以焊接成长钢轨，不大于，在敷设时可以焊接成长钢轨，不大于400m；接触轨作为载流导体，电气联接有两种接头，一种是普通接头，一种是温度接头。普通鱼接触轨作为载流导体，电气联接有两种接头，一种是普通接头，一种是温度接头。普通鱼尾板联接，温度接头为不少于尾板联接，温度接头

16、为不少于4根铜软绞线焊接，每根铜绞线截面不小于根铜软绞线焊接，每根铜绞线截面不小于150mm2；接触轨防护罩宜采用高强度酚醛树脂玻璃钢，应阻燃低毒，绝缘性能良好；接触轨防护罩宜采用高强度酚醛树脂玻璃钢，应阻燃低毒，绝缘性能良好；为增强接触轨的稳定性，应沿线设置防爬器。为增强接触轨的稳定性，应沿线设置防爬器。架空接触网的敷设：架空接触网的敷设：架空线悬挂采用两种形式：补偿弹性悬挂和全补偿简单链形悬挂；架空线悬挂采用两种形式：补偿弹性悬挂和全补偿简单链形悬挂；接触网在隧道外和正线上的高度应大于接触网在隧道外和正线上的高度应大于4.4m，车场内应，车场内应5.5m；接触导线为接触导线为“之之”字形，

17、使受电弓磨耗均匀；字形，使受电弓磨耗均匀；接触网的锚段长度不宜大于接触网的锚段长度不宜大于1500m，大于，大于750m时，应在锚段两端设自动张力补偿装置，并时，应在锚段两端设自动张力补偿装置，并设中心锚结；小于设中心锚结；小于750m时，可在一端设锚结，而在另一端设自动张力补偿装置。时，可在一端设锚结，而在另一端设自动张力补偿装置。车辆段线宜每一股道设一锚段；车辆段线宜每一股道设一锚段；接触导线和辅助导线间应有一定数量的电联接线；接触导线和辅助导线间应有一定数量的电联接线；张力自动补偿装置型式应灵活、安全和便于维修；张力自动补偿装置型式应灵活、安全和便于维修；地下线和地面线的架空接触网都应设

18、置接地线。地下线和地面线的架空接触网都应设置接地线。p变配电系统降压变电所降压变电所设于站台两端设于站台两端(一端一端)；两路电源可来自主变电所，也可来自相信牵引变电所；两路电源可来自主变电所，也可来自相信牵引变电所；降压变电所设两台电力变压器降压变电所设两台电力变压器(分列运行，同时供电，负荷率不超过分列运行，同时供电，负荷率不超过70%)；变电所低压侧单母线分段，设分段形状，失压自投，来电自复；变电所低压侧单母线分段，设分段形状，失压自投，来电自复；变电所低压侧采用无功功率自动补偿装置；变电所低压侧采用无功功率自动补偿装置；在站台两端各设一组镉镍碱性蓄电池组，其容量选择应东路所双路失压时供

19、给在站台两端各设一组镉镍碱性蓄电池组，其容量选择应东路所双路失压时供给车站，区间车站，区间220v事故照明，时间不少于事故照明，时间不少于30min，以便地铁车站的旅客能安全撤，以便地铁车站的旅客能安全撤出到地面；出到地面；事故照明电源正常由两路电源供电，两路电源一用一备，自动切换；事故照明电源正常由两路电源供电，两路电源一用一备，自动切换；动力照明动力照明动力照明系统采用动力照明系统采用380/220v三相五线制系统；三相五线制系统；低压负荷按其用途和重要性可分为三大类；一类：事故风机、消防泵、主排水低压负荷按其用途和重要性可分为三大类；一类：事故风机、消防泵、主排水泵、售检票机、防灾报警、

20、通信信号、事故照明等；二类：自动扶梯、局部通泵、售检票机、防灾报警、通信信号、事故照明等；二类：自动扶梯、局部通风机、普通风机、排污泵、工作照明、节电照明；三类：空调、冷冻机、热风风机、普通风机、排污泵、工作照明、节电照明；三类：空调、冷冻机、热风幕、广告照明、维修电源。一、二类为双路供电；幕、广告照明、维修电源。一、二类为双路供电；在车站两端的站台层和站厅层，宜各设一配电室，以便于对本层用电设备的供在车站两端的站台层和站厅层，宜各设一配电室，以便于对本层用电设备的供电和管理；电和管理；动力照明的配电方式基本上采用放射式供电，个别负荷可采用树干式供电。动力照明的配电方式基本上采用放射式供电，个

21、别负荷可采用树干式供电。p电缆敷设与接地电缆敷设电缆敷设通道尺寸不小于通道尺寸不小于22m，电缆沿通道两侧的支架敷设；，电缆沿通道两侧的支架敷设；在地下铁路车站高压电缆根据牵引网的形式，可在站台板下和站台侧边冒石下在地下铁路车站高压电缆根据牵引网的形式，可在站台板下和站台侧边冒石下沿支架敷设；沿支架敷设；站台一侧为男女厕所，另一侧留出电缆通道；站台一侧为男女厕所，另一侧留出电缆通道；在站台板下两侧的通风道，应在车站站台端部的变电所的前面分别向上通往车在站台板下两侧的通风道，应在车站站台端部的变电所的前面分别向上通往车站风机房，风道站风机房，风道 不得进入变电所站台板下面的电缆夹层及通道；不得进入变电所站台板下面的电缆夹层及通道；在隧道内，电缆应在行车方向的左侧，沿支架敷设于隧道上部；在隧道内，电缆应在行车方向的左侧，沿支架敷设于隧道上部；电缆和控制电缆应选用带内铠装外绝缘护套或防鼠咬型电缆。电缆和控制电缆应选用带内铠装外绝缘护套或防鼠咬型电缆。接地接地按设计规程规定接地；按设计规程规定接地；彩外引式接地装置，接地装置设置在结构底板下，接地网材质为铜接地体；彩外引式接地装置，接地装置设置在结构底板下，接地网材质为铜接地体；结构内